Ako merať zemný odpor
Elektrofyzikálne vlastnosti Zeme
Sú ním určené elektrofyzikálne vlastnosti zeme, v ktorej sa nachádza uzemnená elektróda odpor... Čím nižší je špecifický odpor, tým sú priaznivejšie podmienky pre umiestnenie systému uzemnenia elektródy.
Zemný odpor sa nazýva odpor medzi protiľahlými rovinami kocky zeme s hranami 1 m a meria sa v ohmoch.
Pre vizualizáciu tohto odporu si pripomeňte, že medená kocka s 1 m rebrami má odpor 175-10-6 ohmov pri 20 °C; takže napríklad pri hodnote p = 100 Ohm-m má zem odpor 5,7 miliardy krát väčší ako odpor medi v rovnakom objeme.
Nižšie sú uvedené približné hodnoty zemného odporu, Ohm m, pri priemernej vlhkosti.
Piesok — 400 — 1000 a viac
Piesočnatá hlina — 150 — 400
Hlina — 40 — 150
Hlina — 8 — 70
Záhrada - 40
Černozem - 10 - 50
Rašelina - 20
Kamenná hlina (približne 50%) - 100
Opuka, vápenec, hrubý piesok s kameňmi — 1000 — 2000
Skala, kamene — 2000 — 4000
Riečna voda (v rovinách) — 10 — 80
Morská voda - 0,2
Voda z vodovodu - 5 - 60
Pre konštrukciu uzemnených elektród je potrebné poznať nie približné, ale presné hodnoty odporu zeme v mieste výzbroje. Určujú sa lokálne meraním.
Vlastnosti pôdy sa môžu meniť v závislosti od jej stavu – vlhkosti, teploty a iných faktorov – a preto môžu mať rôzne hodnoty v rôznych obdobiach roka v dôsledku sušenia alebo mrazu, ako aj stavu v čase merania. Tieto faktory sa berú do úvahy pri meraní odporu zeme sezónnymi koeficientmi a koeficientmi, ktoré zohľadňujú stav zeme v čase meraní tak, aby sa potrebný odpor uzemňovacieho zariadenia udržal v každom ročnom období a pri akomkoľvek vlhkosť zeme, t.j. za nepriaznivých podmienok.
V tabuľke 1 sú uvedené koeficienty, ktoré zohľadňujú stav pôdy počas meraní sú uvedené v tabuľke.1.
Koeficient k1 sa uplatňuje, ak je pôda mokrá, meraniam predchádzalo veľké množstvo zrážok; k2 — ak má pôda normálnu vlhkosť, ak meraniu predchádzalo malé množstvo zrážok; k3 — ak je krajina suchá, množstvo zrážok je pod normálom.
Tabuľka 1. Koeficienty k nameraným hodnotám odporu zeme, berúc do úvahy jej stav počas merania
Elektróda k1 k2 k3 Vertikálna
dĺžka 3 m 1,15 1 0,92 dĺžka 5 m 1,1 1 0,95 Vodorovná
dĺžka 10 m 1,7 1 0,75 dĺžka 50 m 1,6 1 0,8
Odmerajte možný zemný odpor pomocou štvorelektródového zariadenia typu MC-08 (alebo podobného) (uzemňovacia sonda). Merania by sa mali vykonávať počas teplej sezóny.
Prístroj pracuje na princípe magnetoelektrického pomerového merača. Prístroj obsahuje dva rámiky, z ktorých jeden je pribalený ako ampérmeter, druhý ako voltmeter. Tieto vinutia pôsobia na os zariadenia v opačných smeroch, vďaka čomu sú odchýlky šípky zariadenia úmerné odporu. Stupnica prístroja je odstupňovaná v ohmoch. Zdrojom energie pre meranie je ručne kľukový generátor jednosmerného prúdu G. Na spoločnej osi s generátorom je namontovaný istič P a usmerňovač Bp.
Schéma uzemňovacieho meracieho zariadenia typu MS-07 (MS-08)
Ak prúd prechádza koncovými elektródami, medzi strednými je rozdiel v napätí U. Hodnoty U v homogénnej zemi (vrstve) sú priamo úmerné odporu p a prúdu I a nepriamo úmerné vzdialenosť a medzi elektródami: U = ρAz /2πa alebo p = 2πaU / I = 2πaR, kde R je údaj prístroja.
Čím väčšia je hodnota a, tým väčší je objem zeme pokrytý elektrickým poľom prúdových elektród. Preto zmenou vzdialenosti a je možné získať hodnoty zemného odporu v závislosti od vzdialenosti elektród. Pri homogénnom základe sa vypočítaná hodnota ρ nezmení. zmena vzdialenosti a (zmeny môžu byť spôsobené rôznymi stupňami vlhkosti). V dôsledku meraní pomocou závislosti ρ na vzdialenosti medzi elektródami je možné odhadnúť hodnotu rezistivity v rôznych hĺbkach.
Schéma merania zemného odporu prístrojom MS-08
Merania by sa mali odstrániť z potrubia a iných štruktúr a častí, ktoré môžu skresliť výsledky.
Zemný odpor je možné približne zmerať pomocou metódy testovacej elektródy. Za týmto účelom sa elektróda (roh, tyč) ponorí do zeme v jamke tak, aby jej hrot bol v hĺbke 0,6-0,7 m od úrovne zeme, a meria sa odpor elektródy gv prístrojom typ MS08. A potom pomocou údajov o približných hodnotách odporu vertikálnych elektród (tabuľka 2) môžete získať približnú hodnotu špecifického odporu zeme.
Tabuľka 2. Rozpätie odporu uzemňovacích elektród
Odpor elektródy, ohm Vertikálna, uhlová oceľ, tyč, rúrka ρ / l , kde l — dĺžka elektródy v metroch 40 mm široký pás ocele alebo kruhovej ocele s priemerom 20 mm 2ρ / l , kde l — dĺžka pásu v metroch Obdĺžniková doska (s malým pomerom strán), umiestnená vertikálne 0,25 (ρ / (ab-1/2)), kde aab - rozmery strán dosky vm.
Príklad výpočtu odolnosti pôdy. Do zeme je zapustený roh dlhý 3 m. Odpor nameraný prístrojom MS-08 nám vyšiel 30Ω Potom môžeme zapísať: Rism = rv l = 30NS3 = 90 ohm x m.
Odporúča sa vykonať merania na dvoch alebo troch miestach a vziať priemernú hodnotu. Skúšobné elektródy musia byť poháňané alebo stlačené, aby sa stabilne dotýkali zeme; skrutkovacie tyče na meracie účely sa neodporúčajú.
Podobná metóda merania by sa nemala používať pri pásoch uložených v zemi: metóda je pracná a nespoľahlivá, pretože správny kontakt pásu so zemou po zasypaní a podbití možno dosiahnuť až po určitom čase.
Aby sa zohľadnil stav pôdy počas meraní, jeden z koeficientov k sa vyberie z tabuľky. 1.
Zemný odpor sa teda rovná: p = k x Rism
Protokol uvádza stav pôdy (vlhkosť) v čase meraní a odporúčaný sezónny koeficient zamŕzania alebo vysychania pôdy.