Hoe aardingsweerstand te meten

Elektrofysische eigenschappen van de aarde

De elektrofysische eigenschappen van de grond waarin de geaarde elektrode zich bevindt, worden hierdoor bepaald weerstand... Hoe lager de specifieke weerstand, hoe gunstiger de omstandigheden voor de locatie van het elektrode-aardingssysteem.

Aardweerstand heet de weerstand tussen de tegenovergestelde vlakken van de kubus van de aarde met randen van 1 m en wordt gemeten in ohm.

Om deze weerstand te visualiseren, bedenk dat een koperen kubus met ribben van 1 m een ​​weerstand heeft van 175-10-6 ohm bij 20 °C; dus bijvoorbeeld met een waarde van p = 100 Ohm-m heeft de aarde een weerstand die 5,7 miljard keer groter is dan de weerstand van koper in hetzelfde volume.

Hieronder staan ​​​​de geschatte waarden van aardingsweerstand, Ohm m, bij gemiddelde luchtvochtigheid.

Zand - 400 - 1000 en meer

Zandige leem — 150 — 400

Klei — 40 — 150

Klei - 8 - 70

Tuin — 40

Tsjernozem — 10 — 50

Turf — 20

Steenklei (ongeveer 50%) — 100

Mergel, kalksteen, grof zand met stenen — 1000 — 2000

Rots, stenen - 2000 - 4000

Rivierwater (in de vlakten) — 10 — 80

Zeewater — 0,2

Kraanwater — 5 — 60

Voor de constructie van geaarde elektroden is het noodzakelijk om niet de geschatte, maar de exacte waarden van de weerstand van de aarde op de plaats van bewapening te kennen. Ze worden plaatselijk bepaald door metingen.

De eigenschappen van de grond kunnen veranderen afhankelijk van de toestand (vochtigheid, temperatuur en andere factoren) en kunnen daarom op verschillende tijdstippen van het jaar verschillende waarden hebben als gevolg van uitdroging of bevriezing, evenals de toestand op het moment van meting. Met deze factoren wordt rekening gehouden bij het meten van de weerstand van de aarde met seizoenscoëfficiënten en coëfficiënten die rekening houden met de toestand van de aarde op het moment van metingen, zodat de noodzakelijke weerstand van het aardingsapparaat in elk seizoen en op elk moment behouden blijft vochtigheid van de aarde, d.w.z. . onder ongunstige omstandigheden.

Tabel 1 toont de coëfficiënten die rekening houden met de toestand van de grond tijdens de metingen die worden gegeven in tabel.1.

Coëfficiënt k1 wordt toegepast als de grond nat is, de metingen zijn voorafgegaan door een grote hoeveelheid neerslag; k2 - als de grond een normale vochtigheid heeft, als de meting werd voorafgegaan door een kleine hoeveelheid neerslag; k3 — als het land droog is, is de hoeveelheid neerslag beneden normaal.

Tabel 1. Coëfficiënten voor de gemeten waarden van de weerstand van de aarde, rekening houdend met de toestand tijdens de meting

Elektrode k1 k2 k3 Verticaal

lengte 3 m 1,15 1 0,92 lengte 5 m 1,1 1 0,95 Horizontaal

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

Meet de aardingsweerstand mogelijk met een MC-08 (of vergelijkbaar) apparaat met vier elektroden (aardingssonde). Metingen moeten worden uitgevoerd tijdens het warme seizoen.

Het apparaat werkt volgens het principe van een magneto-elektrische ratiometer. Het apparaat bevat twee frames, waarvan er één wordt meegeleverd als ampèremeter, de andere als voltmeter. Deze wikkelingen werken in tegengestelde richtingen op de as van het apparaat, waardoor de afwijkingen van de pijl van het apparaat evenredig zijn met de weerstand. De schaal van het apparaat is gegradueerd in ohm. De stroombron voor de meting is een handbediende gelijkstroomgenerator G. Een stroomonderbreker P en een gelijkrichter Bp zijn op een gemeenschappelijke as met de generator gemonteerd.

Schematisch diagram van het aardingsmeetapparaat type MS-07 (MS-08)

Als de stroom door de eindelektroden gaat, dan is er tussen de middelste een verschil in spanning U. De waarden van U in een homogene aarde(laag) zijn recht evenredig met de weerstand p en de stroom I en omgekeerd evenredig met de afstand a tussen de elektroden: U = ρAz /2πa of p = 2πaU / I = 2πaR, waarbij R de instrumentaflezing is.

Hoe groter de waarde van a, hoe groter het volume van de grond dat wordt bedekt door het elektrische veld van de stroomelektroden. Door de afstand a te wijzigen, is het daarom mogelijk om de aardingsweerstandswaarden te verkrijgen, afhankelijk van de afstand van de elektroden. Bij een homogene basis verandert de berekende waarde ρ niet bij. verandering in afstand a (veranderingen kunnen het gevolg zijn van verschillende vochtigheidsgraden). Als resultaat van metingen met behulp van de afhankelijkheid ρ van de afstand tussen de elektroden, is het mogelijk om de waarde van de soortelijke weerstand op verschillende diepten te schatten.

Schema voor het meten van aardingsweerstand met het MS-08-apparaat

Metingen moeten worden verwijderd van leidingen en andere constructies en onderdelen die de resultaten kunnen vertekenen.

Aardingsweerstand kan grofweg worden gemeten met behulp van de testelektrodemethode. Om dit te doen, wordt de elektrode (hoek, staaf) ondergedompeld in de grond in een put zodat de punt zich op een diepte van 0,6-0,7 m van het grondniveau bevindt, en de weerstand van de elektrode gv wordt gemeten met een apparaat van het MS08-type. En dan, met behulp van de gegevens over de geschatte waarden van de weerstand van de verticale elektroden (tabel 2), kunt u een geschatte waarde krijgen van de specifieke weerstand van de grond.

Tabel 2. Spreidweerstand van aardelektroden

Elektrode Weerstand, ohm Verticaal, hoekstaal, staaf, buis ρ / l , waarbij l — lengte van de elektrode in meters 40 mm breed bandstaal of rondstaal met een diameter van 20 mm 2ρ / l , waarbij l — lengte van de strip in meters Rechthoekige plaat (met een kleine beeldverhouding), verticaal geplaatst 0,25 (ρ / (ab-1/2)), waarbij a en b — afmetingen van de zijkanten van de plaat in m.

Een voorbeeld van het berekenen van bodemweerstand. Een hoek van 3 m lang wordt in de grond verzonken. De weerstand gemeten met het MS-08 apparaat bleek 30Ω te zijn. Dan kunnen we schrijven: Rism = rv l = 30NS3 = 90 ohm x m.

Het wordt aanbevolen om op twee of drie plaatsen te meten en de gemiddelde waarde te nemen. De testelektroden moeten worden aangedreven of ingedrukt om stabiel contact met de grond te maken; het schroeven van stangen voor meetdoeleinden wordt niet aanbevolen.

Bij in de grond gelegde stroken dient een soortgelijke meetmethode niet te worden gebruikt: de methode is omslachtig en onbetrouwbaar, aangezien een goed contact van de strook met de grond na opvullen en aanstampen pas na enige tijd kan worden bereikt.

Om rekening te houden met de toestand van de grond tijdens de metingen, wordt een van de coëfficiënten k uit de tabel gehaald. 1.

De grondweerstand is dus gelijk aan: p = k x Rism

Het protocol toont de toestand van de grond (vocht) op het moment van de metingen en de aanbevolen seizoenscoëfficiënt van bevriezing of uitdroging van de grond.