كيفية قياس مقاومة الأرض
الخصائص الكهربية للأرض
يتم تحديد الخصائص الكهروفيزيائية للأرض التي يقع فيها القطب المؤرض بواسطته مقاومة... كلما انخفضت المقاومة المحددة ، كانت الظروف أكثر ملاءمة لموقع نظام التأريض الكهربائي.
تسمى مقاومة الأرض المقاومة بين المستويات المقابلة لمكعب الأرض بحواف 1 متر ويتم قياسها بالأوم.
لتصور هذه المقاومة ، تذكر أن المكعب النحاسي ذو الأضلاع 1 متر لديه مقاومة 175-10-6 أوم عند 20 درجة مئوية ؛ لذلك ، على سبيل المثال ، بقيمة p = 100 أوم-م ، تتمتع الأرض بمقاومة أكبر بـ 5.7 مليار مرة من مقاومة النحاس في نفس الحجم.
فيما يلي القيم التقريبية لمقاومة الأرض ، أوم · م ، في متوسط الرطوبة.
رمل - 400 - 1000 وأكثر
طمي رملي - 150-400
الطين - 40-150
الطين - 8 - 70
حديقة - 40
تشيرنوزم - 10-50
الخث - 20
طين حجري (حوالي 50٪) - 100
مارل والحجر الجيري والرمل الخشن بالحجارة - 1000-2000
صخرة ، أحجار - 2000-4000
مياه الأنهار (في السهول) - 10-80
مياه البحر - 0.2
ماء الصنبور - 5-60
لبناء أقطاب كهربائية مؤرضة ، من الضروري عدم معرفة القيم التقريبية ، ولكن القيم الدقيقة لمقاومة الأرض في مكان التسلح. يتم تحديدها محليًا بالقياسات.
يمكن أن تتغير خصائص الأرض اعتمادًا على حالتها - الرطوبة ودرجة الحرارة وعوامل أخرى - وبالتالي قد يكون لها قيم مختلفة في أوقات مختلفة من السنة بسبب الجفاف أو التجميد ، وكذلك الحالة في وقت القياس. تؤخذ هذه العوامل في الاعتبار عند قياس مقاومة الأرض بالمعاملات والمعاملات الموسمية التي تأخذ في الاعتبار حالة الأرض في وقت القياسات ، بحيث يتم الحفاظ على المقاومة اللازمة لجهاز التأريض في أي موسم وفي أي موسم. رطوبة الأرض ، أي. في ظل ظروف غير مواتية.
يوضح الجدول 1 المعاملات التي تأخذ في الاعتبار حالة الأرض أثناء القياسات الواردة في الجدول 1.
يتم تطبيق المعامل k1 إذا كانت الأرض رطبة ، وسبقت القياسات كمية كبيرة من الترسيب ؛ k2 - إذا كانت التربة بها رطوبة طبيعية ، إذا سبقت القياس كمية صغيرة من الأمطار ؛ k3 - إذا كانت الأرض جافة ، فإن كمية هطول الأمطار أقل من المعتاد.
الجدول 1. معاملات القيم المقاسة لمقاومة الأرض ، مع مراعاة حالتها أثناء القياس
القطب k1 k2 k3 عمودي
الطول 3 م 1.15 1 0.92 الطول 5 م 1.1 1 0.95 أفقي
الطول 10 م 1.7 1 0.75 الطول 50 م 1.6 1 0.8
قم بقياس مقاومة الأرض الممكنة باستخدام جهاز MC-08 (أو ما شابه) من أربعة أقطاب (مسبار أرضي). يجب أخذ القياسات خلال الموسم الدافئ.
يعمل الجهاز على مبدأ مقياس السرعة الكهرومغناطيسي. يحتوي الجهاز على إطارين ، أحدهما متضمن كمقياس التيار ، والآخر كمقياس الفولتميتر. تعمل هذه اللفات على محور الجهاز في اتجاهات متعاكسة ، حيث تتناسب انحرافات سهم الجهاز مع المقاومة. مقياس الجهاز متدرج بالأوم. مصدر الطاقة للقياس هو مولد تيار مستمر يدوي G. يتم تثبيت قاطع الدائرة P والمقوم Bp على محور مشترك مع المولد.
رسم تخطيطي لجهاز قياس التأريض من نوع MS-07 (MS-08)
إذا كان التيار يمر عبر أقطاب النهاية ، فهناك فرق في الجهد U بين القطبين الأوسطين.تتناسب قيم U في أرض (طبقة) متجانسة بشكل مباشر مع المقاومة p والتيار I وتتناسب عكسيًا مع المسافة a بين الأقطاب الكهربائية: U = ρAz / 2πa أو p = 2πaU / I = 2πaR ، حيث R هي أداة القراءة.
كلما زادت قيمة a ، زاد حجم الأرض المغطاة بالمجال الكهربائي للأقطاب الكهربائية الحالية. لذلك ، من خلال تغيير المسافة a ، من الممكن الحصول على قيم مقاومة الأرض اعتمادًا على مسافة الأقطاب الكهربائية. مع أساس متجانس ، لن تتغير القيمة المحسوبة ρ عند. تغيير في المسافة (قد تكون التغييرات بسبب درجات مختلفة من الرطوبة). نتيجة للقياسات باستخدام الاعتماد ρ على المسافة بين الأقطاب الكهربائية ، من الممكن تقدير قيمة المقاومة على أعماق مختلفة.
مخطط قياس مقاومة الأرض بجهاز MS-08
يجب إزالة القياسات من الأنابيب والهياكل والأجزاء الأخرى التي قد تشوه النتائج.
يمكن قياس مقاومة الأرض تقريبًا باستخدام طريقة اختبار القطب الكهربي. للقيام بذلك ، يتم غمر القطب (الزاوية ، القضيب) في الأرض في حفرة بحيث يكون طرفه على عمق 0.6-0.7 متر من مستوى الأرض ، ويتم قياس مقاومة القطب الكهربائي gv بجهاز من نوع MS08. وبعد ذلك ، باستخدام البيانات الخاصة بالقيم التقريبية لمقاومة الأقطاب الكهربائية العمودية (الجدول 2) ، يمكنك الحصول على قيمة تقريبية للمقاومة المحددة للأرض.
الجدول 2. انتشار مقاومة أقطاب التأريض
مقاومة القطب ، أوم عمودي ، زاوية فولاذية ، قضيب ، أنبوب ρ / لتر ، حيث l - طول القطب بالأمتار 40 مم شريط فولاذي عريض أو فولاذ دائري بقطر 20 مم 2ρ / لتر ، حيث l - طول الشريط بالمتر لوحة مستطيلة (مع نسبة عرض إلى ارتفاع صغيرة) ، توضع عموديًا 0.25 (ρ / (أب -1 / 2)) ، حيث أ و ب - أبعاد جانبي اللوحة في م.
مثال على حساب مقاومة التربة. غرق ركن بطول 3 أمتار في الأرض. تبين أن المقاومة المقاسة بجهاز MS-08 هي 30Ω ثم يمكننا كتابة: Rism = rv l = 30NS3 = 90 ohm x m.
يوصى بأخذ القياسات في مكانين أو ثلاثة وأخذ متوسط القيمة. يجب دفع أو ضغط أقطاب الاختبار لإجراء اتصال ثابت مع الأرض ؛ لا ينصح باستخدام قضبان الشد لأغراض القياس.
لا ينبغي استخدام طريقة قياس مماثلة مع شرائط موضوعة في الأرض: الطريقة شاقة وغير موثوقة ، حيث لا يمكن تحقيق الاتصال الصحيح للشريط بالأرض بعد الردم والحشو إلا بعد مرور بعض الوقت.
لمراعاة حالة الأرض أثناء القياسات ، يتم أخذ أحد المعاملات k من الجدول. 1.
وبالتالي ، فإن مقاومة الأرض تساوي: p = k x Rism
يوضح البروتوكول حالة الأرض (الرطوبة) في وقت القياسات والمعامل الموسمي الموصى به لتجميد أو تجفيف الأرض.