Resistência elétrica específica da terra

As camadas superiores da crosta terrestre, nas quais podem fluir as correntes das instalações elétricas, são geralmente chamadas de terra. A propriedade da terra como condutora de corrente depende de sua estrutura e dos componentes que ela contém.

Os principais componentes da terra - sílica, óxido de alumínio, calcário, carvão, etc. — são isolantes, e a condutividade da terra depende da solução do solo, ou seja, da umidade e dos sais retidos entre as partículas sólidas não condutoras dos componentes. Assim, a terra possui uma condutividade iônica, que, ao contrário da condutividade eletrônica dos metais, possui uma maior resistência elétrica à corrente elétrica.

É comum definir as propriedades da terra como condutora de corrente. resistência elétrica específica ρ, que significa a resistência de um cubo de solo com bordas de 1 cm. Esse valor é determinado pela expressão:

ρ = RS / l,

Ohm • cm2 / cm, ou Ohm / cm, onde R é a resistência (Ohm) de um determinado volume de solo com seção transversal C (cm2) e comprimento l (cm).

O valor da resistência do solo ρ depende da natureza do solo, do seu teor de humidade, do teor de bases, sais e ácidos, bem como da sua temperatura.

A gama de mudança na resistência elétrica efetiva da terra ρ diferentes solos é enorme, por exemplo, argila tem uma resistência de 1 — 50 Ohm- / m, arenito 10 — 102 Ohm/ m e quartzo 1012 — 1014 Ohm/m Para efeito de comparação, apresentamos a resistência elétrica específica das soluções naturais preenchendo os poros e trincas. Por exemplo, as águas naturais, dependendo dos sais nelas dissolvidos, têm uma resistência de 0,07 - 600 Ohm / m, das quais rio e água doce subterrânea 60 -300 Ohm / m, e mar e águas profundas 0,1 - 1 Ohm / m.

O aumento do teor de substâncias dissolvidas no solo, o teor total de umidade, a compactação de suas partículas, o aumento da temperatura (se o teor de umidade não diminuir) levam a uma diminuição de ρ. Óleo e impregnação de óleo do solo, bem como o congelamento, aumentam significativamente ρ.

A terra é heterogênea, constituída por várias camadas de solo com diferentes valores de ρ. Inicialmente, ao calcular os estudos de aterramento e engenharia, eles foram baseados na suposição da homogeneidade de ρ no terreno na direção vertical. Agora, ao calcular eletrodos aterrados, assume-se que a terra consiste em duas camadas: a superior com a resistência ρ1 e a espessura h e a inferior com a resistência ρ2. Esse modelo calculado de duas camadas da terra reflete bem as características das mudanças na profundidade da terra causadas pelo congelamento e secagem de sua camada superficial, bem como a influência na zona p das águas subterrâneas.

O cálculo analítico de todos os fatores que afetam o valor de ρ é difícil, portanto, a resistência que atende à precisão de cálculo aceita é obtida por medições diretas.

Para medir os parâmetros da estrutura elétrica da terra – a espessura das camadas e a resistência de cada camada – dois métodos são atualmente recomendados: um eletrodo de teste vertical e uma medição elétrica vertical. A escolha do método de medição depende das características do solo e da precisão de medição necessária.

Veja também: Como medir a resistência da terra

A tabela abaixo mostra a resistência dos solos mais comuns.

Resistência do solo Tipo de solo Resistência, Ohm / m Argila 50 Calcário denso 1000-5000 Calcário solto 500-1000 Calcário macio 100-300 Granito e arenito dependendo do tempo 1500-10000 Granito e arenito desgastado 100-600 Camada de húmus 10- 150 Solos siltosos 20 -100 Margas jurássicas 30-40 Margas e argilas densas 100-200 Xisto de mica 800 Areia argilosa 50-500 Areia sílica 200-3000 Solos xistosos em camadas 50-300 Solos rochosos descobertos 1500-3000 Solos pedregosos cobertos com relva 300-500 Zonas húmidas De vários unidades para 30 Solos de turfa úmidos 5-100