Come misurare la resistenza di terra

Proprietà elettrofisiche della terra

Le proprietà elettrofisiche del terreno in cui si trova l'elettrodo messo a terra sono determinate da esso resistenza... Più bassa è la resistenza specifica, più favorevoli sono le condizioni per l'ubicazione del sistema di messa a terra dell'elettrodo.

La resistenza di terra è chiamata la resistenza tra i piani opposti del cubo della terra con spigoli di 1 me si misura in ohm.

Per visualizzare questa resistenza ricordiamo che un cubo di rame con nervature da 1 m ha una resistenza di 175-10-6 ohm a 20 °C; quindi, ad esempio, con un valore di p = 100 Ohm-m, la terra ha una resistenza 5,7 miliardi di volte maggiore della resistenza del rame a parità di volume.

Di seguito sono riportati i valori approssimativi della resistenza di terra, Ohm m, a media umidità.

Sabbia — 400 — 1000 e oltre

Terriccio sabbioso — 150 — 400

Argilla — 40 — 150

Argilla — 8 — 70

Giardino — 40

Chernozem — 10 — 50

Torba — 20

Argilla di pietra (circa il 50%) — 100

Marna, calcare, sabbia grossolana con pietre — 1000 — 2000

Roccia, pietre — 2000 — 4000

Acqua di fiume (in pianura) — 10 — 80

Acqua di mare — 0,2

Acqua del rubinetto - 5 - 60

Per la costruzione di elettrodi con messa a terra, è necessario conoscere non i valori approssimativi, ma esatti della resistenza della terra nel luogo dell'armamento. Sono determinati localmente mediante misurazioni.

Le proprietà del terreno possono cambiare a seconda delle sue condizioni - umidità, temperatura e altri fattori - e quindi possono avere valori diversi in diversi periodi dell'anno a causa dell'essiccazione o del congelamento, nonché delle condizioni al momento della misurazione. Di questi fattori si tiene conto nella misura della resistenza della terra con coefficienti stagionali e coefficienti che tengono conto dello stato della terra al momento delle misurazioni, in modo da mantenere la necessaria resistenza del dispositivo di messa a terra in qualsiasi stagione e ad ogni umidità della terra, cioè . in condizioni sfavorevoli.

La tabella 1 mostra i coefficienti che tengono conto delle condizioni del terreno durante le misurazioni sono riportati nella tabella.1.

Il coefficiente k1 viene applicato se il terreno è bagnato, le misurazioni sono state precedute da una grande quantità di precipitazioni; k2 - se il suolo ha un'umidità normale, se la misurazione è stata preceduta da una piccola quantità di precipitazioni; k3 — se il terreno è asciutto, la quantità di precipitazioni è inferiore al normale.

Tabella 1. Coefficienti ai valori misurati della resistenza della terra, tenendo conto del suo stato durante la misurazione

Elettrodo k1 k2 k3 Verticale

lunghezza 3 m 1,15 1 0,92 lunghezza 5 m 1,1 1 0,95 Orizzontale

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

Misurare la resistenza di terra possibile con un dispositivo a quattro elettrodi MC-08 (o simile) (sonda di terra). Le misurazioni dovrebbero essere prese durante la stagione calda.

Il dispositivo funziona secondo il principio di un raziometro magnetoelettrico. Il dispositivo contiene due telai, uno dei quali è incluso come amperometro, l'altro come voltmetro. Questi avvolgimenti agiscono sull'asse del dispositivo in direzioni opposte, per cui le deviazioni della freccia del dispositivo sono proporzionali alla resistenza. La scala del dispositivo è graduata in ohm. La fonte di alimentazione per la misurazione è un generatore CC a manovella G. Un interruttore automatico P e un raddrizzatore Bp sono montati su un asse comune con il generatore.

Rappresentazione schematica del misuratore di messa a terra tipo MS-07 (MS-08)

Se la corrente passa attraverso gli elettrodi terminali, allora c'è una differenza di tensione U tra quelli intermedi.I valori di U in una terra omogenea (strato) sono direttamente proporzionali alla resistenza p e alla corrente I e inversamente proporzionali a la distanza a tra gli elettrodi: U = ρAz /2πa o p = 2πaU / I = 2πaR, dove R è la lettura dello strumento.

Maggiore è il valore di a, maggiore è il volume di terreno coperto dal campo elettrico degli elettrodi di corrente. Pertanto, variando la distanza a, è possibile ottenere i valori della resistenza di terra in funzione della distanza degli elettrodi. Con una base omogenea, il valore calcolato ρ non cambierà a. variazione della distanza a (le variazioni possono essere dovute a diversi gradi di umidità). A seguito di misure che utilizzano la dipendenza ρ dalla distanza tra gli elettrodi, è possibile stimare il valore della resistività a diverse profondità.

Schema per la misura della resistenza di terra con il dispositivo MS-08

Le misurazioni devono essere rimosse dalle tubazioni e da altre strutture e parti che potrebbero distorcere i risultati.

La resistenza di terra può essere misurata approssimativamente utilizzando il metodo dell'elettrodo di prova. Per fare ciò, l'elettrodo (angolo, asta) viene immerso nel terreno in una fossa in modo che la sua punta si trovi a una profondità di 0,6-0,7 m dal livello del suolo e la resistenza dell'elettrodo gv viene misurata con un dispositivo di il tipo MS08 . E poi, utilizzando i dati sui valori approssimativi della resistenza degli elettrodi verticali (tabella 2), si può ottenere un valore approssimativo della resistenza specifica del terreno.

Tabella 2. Resistenza diffusa degli elettrodi di messa a terra

Resistenza dell'elettrodo, ohm Verticale, angolo acciaio, asta, tubo ρ / l , dove l - lunghezza dell'elettrodo in metri Striscia di acciaio larga 40 mm o acciaio tondo con un diametro di 20 mm 2ρ / l , dove l - lunghezza della striscia in metri Piastra rettangolare (con proporzioni ridotte), posizionata verticalmente 0,25 (ρ / (ab-1/2)), dove a e b - dimensioni dei lati della piastra in m.

Un esempio di calcolo della resistenza del suolo. Un angolo lungo 3 m è affondato nel terreno. La resistenza misurata con il dispositivo MS-08 è risultata essere 30Ω Allora possiamo scrivere: Rism = rv l = 30NS3 = 90 ohm x m.

Si consiglia di effettuare misurazioni in due o tre punti e prendere il valore medio. Gli elettrodi di prova devono essere spinti o premuti per stabilire un contatto stabile con il suolo; si sconsiglia di avvitare le aste a scopo di misurazione.

Un metodo di misurazione simile non dovrebbe essere utilizzato con strisce posate nel terreno: il metodo è laborioso e inaffidabile, poiché il corretto contatto della striscia con il terreno dopo il rinterro e la rincalzatura può essere raggiunto solo dopo un certo tempo.

Per tener conto dello stato del terreno durante le misurazioni, uno dei coefficienti k viene prelevato dalla tabella. 1.

Pertanto, la resistenza di terra è pari a: p = k x Rism

Il protocollo riporta lo stato del terreno (umidità) al momento delle misurazioni e il coefficiente stagionale consigliato di gelo o prosciugamento del terreno.