Como medir a resistência da terra

Propriedades eletrofísicas da terra

As propriedades eletrofísicas do solo no qual o eletrodo aterrado está localizado são determinadas por ele resistência... Quanto menor a resistência específica, mais favoráveis ​​são as condições para a localização do sistema de aterramento dos eletrodos.

A resistência da terra é chamada de resistência entre os planos opostos do cubo da terra com arestas de 1 m e é medida em ohms.

Para visualizar essa resistência, lembre-se de que um cubo de cobre com nervuras de 1 m tem uma resistência de 175-10-6 ohms a 20 °C; assim, por exemplo, com um valor de p = 100 Ohm-m, a terra tem uma resistência 5,7 bilhões de vezes maior que a resistência do cobre no mesmo volume.

Abaixo estão os valores aproximados da resistência de terra, Ohm m, na umidade média.

Areia — 400 — 1000 e mais

Argila arenosa — 150 — 400

Argila — 40 — 150

Argila — 8 — 70

Jardim - 40

Chernozem — 10 — 50

Turfa - 20

Argila de pedra (aproximadamente 50%) - 100

Marga, calcário, areia grossa com pedras — 1000 — 2000

Rocha, pedras — 2000 — 4000

Água do rio (nas planícies) — 10 — 80

Água do mar - 0,2

Água da torneira — 5 — 60

Para a construção de eletrodos aterrados, é necessário conhecer não os valores aproximados, mas exatos da resistência da terra no local do armamento. Eles são determinados localmente por medições.

As propriedades do solo podem mudar dependendo de sua condição - umidade, temperatura e outros fatores - e, portanto, podem ter valores diferentes em diferentes épocas do ano devido à secagem ou congelamento, bem como à condição no momento da medição. Esses fatores são levados em consideração ao medir a resistência da terra com coeficientes sazonais e coeficientes que levam em consideração o estado da terra no momento das medições, para que a resistência necessária do dispositivo de aterramento seja mantida em qualquer estação e em qualquer umidade da terra, ou seja, . em condições desfavoráveis.

A Tabela 1 mostra os coeficientes que levam em conta a condição do solo durante as medições são dadas na tabela.1.

O coeficiente k1 é aplicado se o solo estiver úmido, as medições foram precedidas por uma grande quantidade de precipitação; k2 — se o solo tiver umidade normal, se a medição foi precedida por uma pequena quantidade de precipitação; k3 — se a terra estiver seca, a quantidade de precipitação está abaixo do normal.

Tabela 1. Coeficientes para os valores medidos da resistência da terra, levando em consideração seu estado durante a medição

Eletrodo k1 k2 k3 Vertical

comprimento 3 m 1,15 1 0,92 comprimento 5 m 1,1 1 0,95 Horizontal

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

Meça a resistência de aterramento possível com um dispositivo do tipo MC-08 (ou similar) de quatro eletrodos (sonda de aterramento). As medições devem ser feitas durante a estação quente.

O dispositivo funciona com base no princípio de um raciometro magnetoelétrico. O dispositivo contém dois quadros, um dos quais está incluído como amperímetro e o outro como voltímetro. Esses enrolamentos atuam no eixo do dispositivo em direções opostas, devido às quais os desvios da seta do dispositivo são proporcionais à resistência. A escala do aparelho é graduada em ohms. A fonte de alimentação para a medição é um gerador CC manual G. Um disjuntor P e um retificador Bp são montados em um eixo comum com o gerador.

Diagrama esquemático do dispositivo de medição de aterramento tipo MS-07 (MS-08)

Se a corrente passar pelos eletrodos finais, haverá uma diferença de tensão U entre os intermediários. Os valores de U em uma terra homogênea (camada) são diretamente proporcionais à resistência p e à corrente I e inversamente proporcionais a a distância a entre os eletrodos: U = ρAz /2πa ou p = 2πaU / I = 2πaR, onde R é a leitura do instrumento.

Quanto maior o valor de a, maior o volume do solo percorrido pelo campo elétrico dos eletrodos de corrente. Portanto, alterando a distância a, é possível obter os valores de resistência de terra dependendo da distância dos eletrodos. Com uma base homogênea, o valor calculado ρ não mudará em. mudança na distância a (as mudanças podem ser devidas a diferentes graus de umidade). Como resultado das medições usando a dependência ρ da distância entre os eletrodos, é possível estimar o valor da resistividade em diferentes profundidades.

Esquema para medir a resistência de terra com o dispositivo MS-08

As medições devem ser removidas da tubulação e de outras estruturas e peças que possam distorcer os resultados.

A resistência da terra pode ser medida aproximadamente usando o método do eletrodo de teste. Para fazer isso, o eletrodo (canto, haste) é imerso no solo em um poço de forma que sua ponta fique a uma profundidade de 0,6-0,7 m do nível do solo, e a resistência do eletrodo gv é medida com um dispositivo de o tipo MS08. E então, usando os dados sobre os valores aproximados da resistência dos eletrodos verticais (tabela 2), você pode obter um valor aproximado da resistência específica do solo.

Tabela 2. Resistência de propagação dos eletrodos de aterramento

Resistência do eletrodo, ohm vertical, ângulo de aço, haste, tubo ρ / l , onde l - comprimento do eletrodo em metros Tira de aço de 40 mm de largura ou aço redondo com diâmetro de 20 mm 2ρ / l , onde l - comprimento da tira em metros Placa retangular (com uma pequena relação de aspecto), colocada verticalmente 0,25 (ρ / (ab-1/2)), onde aeb - dimensões dos lados da placa em m.

Um exemplo de cálculo da resistência do solo. Um canto de 3 m de comprimento está enterrado no solo. A resistência medida com o dispositivo MS-08 acabou sendo 30Ω Então podemos escrever: Rism = rv l = 30NS3 = 90 ohm x m.

Recomenda-se fazer medições em dois ou três lugares e tirar o valor médio. Os eletrodos de teste devem ser conduzidos ou pressionados para fazer contato estável com o solo; aparafusar hastes para fins de medição não é recomendado.

Um método de medição semelhante não deve ser usado com faixas colocadas no solo: o método é trabalhoso e pouco confiável, pois o contato adequado da faixa com o solo após o preenchimento e compactação só pode ser alcançado após algum tempo.

Para levar em consideração o estado do solo durante as medições, um dos coeficientes k é retirado da tabela. 1.

Assim, a resistência do solo é igual a: p = k x Rism

O protocolo mostra o estado do solo (umidade) no momento das medições e o coeficiente sazonal recomendado de congelamento ou secagem do solo.