Resistenza elettrica specifica della terra

Gli strati superiori della crosta terrestre, in cui possono fluire le correnti degli impianti elettrici, sono generalmente chiamati terra. La proprietà della terra come conduttore di corrente dipende dalla sua struttura e dai componenti che contiene.

I componenti principali della terra: silice, ossido di alluminio, calcare, carbone, ecc. — sono isolanti e la conducibilità della terra dipende dalla soluzione del suolo, cioè dall'umidità e dai sali intrappolati tra le particelle solide non conduttive dei componenti. Pertanto, la terra ha una conducibilità ionica, che, a differenza della conducibilità elettronica nei metalli, ha una maggiore resistenza elettrica alla corrente elettrica.

È consuetudine definire le proprietà della terra come un conduttore di corrente. resistenza elettrica specifica ρ, che indica la resistenza di un cubo di terreno con spigoli di 1 cm, questo valore è determinato dall'espressione:

ρ = RS / l,

Ohm • cm2 / cm, o Ohm / cm, dove R è la resistenza (Ohm) di un certo volume di terreno con sezione trasversale C (cm2) e lunghezza l (cm).

Il valore della resistenza del terreno ρ dipende dalla natura del terreno, dal suo contenuto di umidità, dal contenuto di basi, sali e acidi, nonché dalla sua temperatura.

L'intervallo di variazione della resistenza elettrica effettiva della terra ρ diversi terreni è enorme, ad esempio l'argilla ha una resistenza di 1 - 50 Ohm- / m, l'arenaria 10 - 102 Ohm/ m e il quarzo 1012 - 1014 Ohm / m Per confronto, presentiamo la resistenza elettrica specifica delle soluzioni naturali che riempiono i pori e le fessure. Ad esempio le acque naturali, a seconda dei sali in esse disciolti, hanno una resistenza di 0,07 - 600 Ohm/m, di cui acque fluviali e sotterranee fresche 60 -300 Ohm/m, e acque marine e profonde 0,1 - 1 Ohm/m.

Un aumento del contenuto di sostanze disciolte nel suolo, il contenuto di umidità totale, la compattazione delle sue particelle, un aumento della temperatura (se il contenuto di umidità non diminuisce) portano a una diminuzione di ρ. L'impregnazione di olio e olio del suolo, così come il congelamento, aumentano significativamente ρ.

La terra è eterogenea, costituita da più strati di terreno con diversi valori di ρ. Inizialmente, nel calcolo degli studi di messa a terra e ingegneria, si basavano sull'assunzione dell'omogeneità di ρ sul terreno in direzione verticale. Ora, nel calcolo degli elettrodi messi a terra, si assume che la terra sia costituita da due strati: quello superiore con la resistenza ρ1 e lo spessore h e quello inferiore con la resistenza ρ2. Un modello terrestre a due strati così calcolato riflette bene le caratteristiche dei cambiamenti nella profondità della terra causati dal congelamento e dall'essiccazione del suo strato superficiale, nonché dall'influenza sulla zona p delle acque sotterranee.

Il calcolo analitico di tutti i fattori che influenzano il valore di ρ è difficile, pertanto, la resistenza che soddisfa l'accuratezza del calcolo accettata è ottenuta mediante misurazioni dirette.

Per misurare i parametri della struttura elettrica terrestre — lo spessore degli strati e la resistenza di ogni strato — sono attualmente raccomandati due metodi: un elettrodo di prova verticale e una misura elettrica verticale. La scelta del metodo di misurazione dipende dalle caratteristiche del terreno e dalla precisione di misurazione richiesta.

Guarda anche: Come misurare la resistenza di terra

La tabella sottostante mostra la resistenza dei terreni più comuni.

Resistenza del suolo Tipo di terreno Resistenza, Ohm / m Argilla 50 Calcare denso 1000-5000 Calcare sciolto 500-1000 Calcare tenero 100-300 Granito e arenaria a seconda degli agenti atmosferici 1500-10000 Granito e arenaria stagionati 100-600 Strato di humus 10- 150 Suoli limosi 20 -100 Marne giurassiche 30-40 Marne e argilla densa 100-200 Scisto di mica 800 Sabbia argillosa 50-500 Sabbia silicea 200-3000 Suoli di scisto stratificato 50-300 Suolo roccioso nudo 1500-3000 Suolo pietroso ricoperto di erba 300-500 Zone umide Da diversi unità a 30 Suoli di torba bagnati 5-100