Jak měřit zemní odpor

Elektrofyzikální vlastnosti Země

Jsou jím určeny elektrofyzikální vlastnosti země, ve které se nachází uzemněná elektroda odpor... Čím je měrný odpor nižší, tím jsou podmínky pro umístění systému uzemnění elektrody příznivější.

Zemní odpor se nazývá odpor mezi protilehlými rovinami krychle země s hranami 1 m a měří se v ohmech.

Pro vizualizaci tohoto odporu si připomeňme, že měděná krychle s 1 m žebry má odpor 175-10-6 ohmů při 20 °C; takže např. při hodnotě p = 100 Ohm-m má země odpor 5,7 miliardkrát větší než odpor mědi ve stejném objemu.

Níže jsou uvedeny přibližné hodnoty zemního odporu, Ohm m, při průměrné vlhkosti.

Písek — 400 — 1000 a více

Písčitá hlína — 150 — 400

Hlína — 40 — 150

Hlína — 8 — 70

Zahrada - 40

Černozem — 10 — 50

Rašelina - 20

Kamenná hlína (přibližně 50%) — 100

Opuka, vápenec, hrubý písek s kameny — 1000 — 2000

Skála, kameny — 2000 — 4000

Říční voda (v rovinách) — 10 — 80

Mořská voda - 0,2

Voda z kohoutku — 5 — 60

Pro konstrukci uzemněných elektrod je nutné znát nikoli přibližné, ale přesné hodnoty odporu země v místě výzbroje. Určují se lokálně měřením.

Vlastnosti půdy se mohou měnit v závislosti na jejím stavu – vlhkosti, teplotě a dalších faktorech – a proto mohou mít různé hodnoty v různých ročních obdobích v důsledku vysychání nebo mrazu, stejně jako stavu v době měření. Tyto faktory jsou brány v úvahu při měření odporu země sezónními koeficienty a koeficienty, které zohledňují stav země v době měření tak, aby byl zachován potřebný odpor uzemňovacího zařízení v každém ročním období a v jakémkoli vlhkost země, tj. za nepříznivých podmínek.

Tabulka 1 ukazuje koeficienty, které zohledňují stav půdy během měření, jsou uvedeny v tabulce.1.

Koeficient k1 se uplatňuje, pokud je podklad vlhký, měření předcházelo velké množství srážek; k2 — pokud má půda normální vlhkost, pokud měření předcházelo malé množství srážek; k3 — pokud je země suchá, množství srážek je pod normálem.

Tabulka 1. Koeficienty k naměřeným hodnotám odporu země s přihlédnutím k jejímu stavu během měření

Elektroda k1 k2 k3 Vertikální

délka 3 m 1,15 1 0,92 délka 5 m 1,1 1 0,95 Vodorovná

délka 10 m 1,7 1 0,75 délka 50 m 1,6 1 0,8

Změřte možný zemní odpor pomocí čtyřelektrodového zařízení typu MC-08 (nebo podobného) (zemní sonda). Měření by měla být prováděna během teplé sezóny.

Zařízení pracuje na principu magnetoelektrického poměrového měřiče. Zařízení obsahuje dva rámečky, z nichž jeden je součástí dodávky jako ampérmetr, druhý jako voltmetr. Tato vinutí působí na osu zařízení v opačných směrech, díky čemuž jsou odchylky šipky zařízení úměrné odporu. Stupnice zařízení je odstupňována v ohmech. Zdrojem energie pro měření je ručně zalomený DC generátor G. Na společné ose s generátorem jsou namontovány jistič P a usměrňovač Bp.

Schematické schéma zemnícího měřicího zařízení typu MS-07 (MS-08)

Pokud proud prochází koncovými elektrodami, pak je mezi středními rozdíl v napětí U. Hodnoty U v homogenní zemi (vrstvě) jsou přímo úměrné odporu p a proudu I a nepřímo úměrné vzdálenost a mezi elektrodami: U = ρAz /2πa nebo p = 2πaU / I = 2πaR, kde R je údaj přístroje.

Čím větší je hodnota a, tím větší je objem země pokrytý elektrickým polem proudových elektrod. Změnou vzdálenosti a je tedy možné získat hodnoty zemního odporu v závislosti na vzdálenosti elektrod. Při homogenní bázi se vypočtená hodnota ρ nezmění. změna vzdálenosti a (změny mohou být způsobeny různými stupni vlhkosti). V důsledku měření pomocí závislosti ρ na vzdálenosti mezi elektrodami je možné odhadnout hodnotu měrného odporu v různých hloubkách.

Schéma měření zemního odporu přístrojem MS-08

Měření by měla být odstraněna z potrubí a dalších konstrukcí a částí, které mohou zkreslit výsledky.

Zemní odpor lze zhruba změřit pomocí metody zkušební elektrody. K tomu se elektroda (roh, tyč) ponoří do země v jámě tak, aby její hrot byl v hloubce 0,6-0,7 m od úrovně země, a měří se odpor elektrody gv přístrojem typ MS08. A pak pomocí údajů o přibližných hodnotách odporu vertikálních elektrod (tabulka 2) můžete získat přibližnou hodnotu specifického odporu země.

Tabulka 2. Rozptýlený odpor zemnících elektrod

Odpor elektrody, ohm Vertikální, úhlová ocel, tyč, trubka ρ / l , kde l — délka elektrody v metrech 40 mm široká pásová ocel nebo kruhová ocel o průměru 20 mm 2ρ / l , kde l — délka pásku v metrech Obdélníková deska (s malým poměrem stran), umístěná svisle 0,25 (ρ / (ab-1/2)), kde aab — rozměry stran desky vm.

Příklad výpočtu odporu půdy. Do země je zapuštěn roh o délce 3 m. Odpor naměřený přístrojem MS-08 nám vyšel na 30Ω Pak můžeme napsat: Rism = rv l = 30NS3 = 90 ohm x m.

Doporučuje se provést měření na dvou nebo třech místech a vzít průměrnou hodnotu. Zkušební elektrody musí být poháněny nebo přitlačovány tak, aby měly stabilní kontakt se zemí; šroubovací tyče pro účely měření se nedoporučuje.

Podobná metoda měření by se neměla používat u pásů položených v zemi: metoda je pracná a nespolehlivá, protože správného kontaktu pásu se zemí po zasypání a podbití lze dosáhnout až po určité době.

Pro zohlednění stavu země během měření je jeden z koeficientů k převzat z tabulky. 1.

Zemní odpor je tedy roven: p = k x Rism

V protokolu je uveden stav půdy (vlhkost) v době měření a doporučený sezónní koeficient promrzání nebo vysychání půdy.