Sådan måler du jordmodstand
Jordens elektrofysiske egenskaber
De elektrofysiske egenskaber af jorden, hvori den jordede elektrode er placeret, bestemmes af den modstand... Jo lavere den specifikke modstand er, jo mere gunstige er betingelserne for placeringen af elektrodejordingssystemet.
Jordmodstand kaldes modstanden mellem de modsatte planer af jordens terning med kanter på 1 m og måles i ohm.
For at visualisere denne modstand skal du huske, at en kobberterning med 1 m ribber har en modstand på 175-10-6 ohm ved 20 °C; så for eksempel med en værdi på p = 100 Ohm-m, har jorden en modstand 5,7 milliarder gange større end modstanden af kobber i samme volumen.
Nedenfor er de omtrentlige værdier for jordmodstand, Ohm m, ved gennemsnitlig luftfugtighed.
Sand — 400 — 1000 og mere
Sandjord - 150 - 400
Ler — 40 — 150
Ler — 8 — 70
Have - 40
Chernozem — 10 — 50
Tørv - 20
Stenler (ca. 50%) - 100
Mergel, kalksten, groft sand med sten — 1000 — 2000
Sten, sten - 2000 - 4000
Flodvand (i sletterne) — 10 — 80
Havvand - 0,2
Postevand — 5 — 60
Til konstruktion af jordede elektroder er det nødvendigt at kende ikke de omtrentlige, men de nøjagtige værdier af jordens modstand på bevæbningsstedet. De bestemmes lokalt ved målinger.
Jordegenskaber kan ændre sig afhængigt af dens tilstand - fugtighed, temperatur og andre faktorer - og kan derfor have forskellige værdier på forskellige tidspunkter af året på grund af tørring eller frysning, såvel som tilstanden på tidspunktet for målingen. Disse faktorer tages i betragtning ved måling af jordens modstand med sæsonmæssige koefficienter og koefficienter, der tager hensyn til jordens tilstand på målingstidspunktet, således at jordingsanordningens nødvendige modstand opretholdes i enhver årstid og til enhver tid. jordens fugtighed, dvs. under ugunstige forhold.
Tabel 1 viser de koefficienter, der tager hensyn til jordens tilstand under målingerne er angivet i tabel.1.
Koefficient k1 anvendes, hvis jorden er våd, målingerne blev forudgået af en stor mængde nedbør; k2 — hvis jorden har normal fugtighed, hvis målingen var forudgået af en lille mængde nedbør; k3 — hvis landet er tørt, er mængden af nedbør under normalen.
Tabel 1. Koefficienter til de målte værdier af jordens modstand under hensyntagen til dens tilstand under målingen
Elektrode k1 k2 k3 Lodret
længde 3 m 1,15 1 0,92 længde 5 m 1,1 1 0,95 Vandret
længde 10 m 1,7 1 0,75 længde 50 m 1,6 1 0,8
Mål jordmodstand muligt med en MC-08 (eller lignende) fire-elektrode type enhed (jordsonde). Målinger bør foretages i den varme årstid.
Enheden fungerer efter princippet om et magnetoelektrisk forholdsmåler. Apparatet indeholder to rammer, hvoraf den ene medfølger som amperemeter, den anden som voltmeter. Disse viklinger virker på enhedens akse i modsatte retninger, på grund af hvilke afvigelserne af enhedens pil er proportionale med modstanden. Enhedens skala er gradueret i ohm. Strømkilden til målingen er en hånddrevet DC-generator G. En afbryder P og en ensretter Bp er monteret på en fælles akse med generatoren.
Skematisk diagram af jordingsmåleren type MS-07 (MS-08)
Hvis strømmen går gennem endeelektroderne, er der en forskel i spændingen U mellem de midterste. Værdierne af U i en homogen jord (lag) er direkte proportional med modstanden p og strømmen I og omvendt proportional med afstanden a mellem elektroderne: U = ρAz /2πa eller p = 2πaU / I = 2πaR, hvor R er instrumentets aflæsning.
Jo større værdien af a er, jo større volumen af jorden er dækket af strømelektrodernes elektriske felt. Derfor, ved at ændre afstanden a, er det muligt at opnå jordmodstandsværdierne afhængigt af afstanden mellem elektroderne. Med et homogent grundlag vil den beregnede værdi ρ ikke ændre sig ved. ændring i afstand a (ændringer kan skyldes forskellige grader af luftfugtighed). Som et resultat af målinger ved hjælp af afhængigheden ρ af afstanden mellem elektroderne, er det muligt at estimere værdien af resistiviteten i forskellige dybder.
Skema til måling af jordmodstand med MS-08-enheden
Målinger bør fjernes fra rør og andre strukturer og dele, der kan forvrænge resultaterne.
Jordmodstanden kan groft måles ved hjælp af testelektrodemetoden. For at gøre dette nedsænkes elektroden (hjørne, stang) i jorden i en pit, så dens spids er i en dybde på 0,6-0,7 m fra jordoverfladen, og modstanden af elektroden gv måles med en anordning af typen MS08. Og så ved hjælp af dataene om de omtrentlige værdier af modstanden af de lodrette elektroder (tabel 2), kan du få en omtrentlig værdi af jordens specifikke modstand.
Tabel 2. Spredningsmodstand for jordingselektroder
Elektrodemodstand, ohm Lodret, vinkelstål, stang, rør ρ / l , hvor l — elektrodens længde i meter 40 mm bredt båndstål eller rundstål med en diameter på 20 mm 2ρ / l , hvor l — længden af båndet i meter Rektangulær plade (med et lille billedformat), placeret lodret 0,25 (ρ / (ab-1/2)), hvor a og b — dimensioner af pladens sider i m.
Et eksempel på beregning af jordmodstand. Et hjørne på 3 m er sænket ned i jorden. Modstanden målt med MS-08 enheden viste sig at være 30Ω. Så kan vi skrive: Rism = rv l = 30NS3 = 90 ohm x m.
Det anbefales at tage målinger to eller tre steder og tage gennemsnitsværdien. Testelektroderne skal drives eller presses for at få stabil kontakt med jorden; skruestænger til måleformål anbefales ikke.
En lignende målemetode bør ikke anvendes med strimler lagt i jorden: Metoden er besværlig og upålidelig, da korrekt kontakt mellem strimlen og jorden efter opfyldning og stamping først kan opnås efter nogen tid.
For at tage højde for jordens tilstand under målingerne er en af koefficienterne k taget fra tabellen. 1.
Jordmodstanden er således lig med: p = k x Rism
Protokollen viser jordens tilstand (fugtighed) på tidspunktet for målingerne og den anbefalede sæsonmæssige koefficient for frysning eller tørring af jorden.