Jordens specifik elektriske modstand

De øverste lag af jordskorpen, hvori elektriske installationers strømme kan løbe, kaldes normalt jord. Jordens egenskab som en strømleder afhænger af dens struktur og de komponenter, den indeholder.

Jordens hovedkomponenter - silica, aluminiumoxid, kalksten, kul osv. — er isolatorer, og jordens ledningsevne afhænger af jordopløsningen, det vil sige af fugten og salte, der er fanget mellem komponenternes ikke-ledende faste partikler. Jorden har således en ionisk ledningsevne, som i modsætning til den elektroniske ledningsevne i metaller har en større elektrisk modstand mod elektrisk strøm.

Det er sædvanligt at definere jordens egenskaber som en strømleder. specifik elektrisk modstand ρ, hvilket betyder modstanden af ​​en jordterning med kanter på 1 cm. Denne værdi bestemmes af udtrykket:

ρ = RS/l,

Ohm • cm2 / cm, eller Ohm / cm, hvor R er modstanden (Ohm) af et bestemt rumfang jord med et tværsnit C (cm2) og længden l (cm).

Værdien af ​​jordmodstanden ρ afhænger af jordens beskaffenhed, dens fugtindhold, indholdet af baser, salte og syrer samt dens temperatur.

Omfanget af ændringer i jordens effektive elektriske modstand ρ forskellige jordarter er enormt, for eksempel har ler en modstand på 1 — 50 Ohm-/m, sandsten 10 — 102 Ohm/m, og kvarts 1012 — 1014 Ohm/m Til sammenligning præsenterer vi den specifikke elektriske modstand af de naturlige opløsninger, der fylder porerne og revnerne. For eksempel har naturlige vand, afhængigt af salte opløst i dem, en modstand på 0,07 - 600 Ohm / m, hvoraf flod og fersk grundvand 60 -300 Ohm / m, og hav og dybt vand 0,1 - 1 Ohm / m.

En stigning i indholdet af opløste stoffer i jorden, det samlede fugtindhold, komprimering af dets partikler, en stigning i temperaturen (hvis fugtindholdet ikke falder) fører til et fald i ρ. Olie- og olieimprægnering af jorden samt frysning øger ρ betydeligt.

Jorden er heterogen og består af flere lag jord med forskellige værdier af ρ. Ved beregning af jordforbindelse og ingeniørstudier var de oprindeligt baseret på antagelsen om homogeniteten af ​​ρ på jorden i lodret retning. Når man nu beregner jordede elektroder, antages det, at jorden består af to lag: det øverste med modstanden ρ1 og tykkelsen h og det nederste med modstanden ρ2. En sådan beregnet tolagsmodel af jordens brønd afspejler funktionerne i ændringer i jordens dybde forårsaget af frysning og tørring af dets overfladelag, såvel som indflydelsen på grundvandets p-zone.

Analytisk beregning af alle faktorer, der påvirker værdien af ​​ρ, er vanskelig, derfor opnås den modstand, der opfylder den accepterede beregningsnøjagtighed, ved direkte målinger.

For at måle parametrene for jordens elektriske struktur - tykkelsen af ​​lagene og modstanden af ​​hvert lag - anbefales to metoder i øjeblikket: en lodret testelektrode og en lodret elektrisk måling. Valget af målemetode afhænger af jordens egenskaber og den nødvendige målenøjagtighed.

Se også: Sådan måler du jordmodstand

Tabellen nedenfor viser modstanden af ​​de mest almindelige jordarter.

Jordbestandighed Jordtype Modstandsdygtighed, Ohm / m Ler 50 Tæt kalksten 1000-5000 Løs kalksten 500-1000 Blød kalksten 100-300 Granit og sandsten afhængig af vejrlig 1500-10000 Forvitret granit og sandsten 100-600 lag 100-600 så Humusiler -100 Jurassic mergels 30-40 Mergel og tæt ler 100-200 Glimmerskifer 800 Lersand 50-500 Silicasand 200-3000 Lagdelt skiferjord 50-300 Bar klippejord 1500-3000- Græsjord dækket med flere 000 stenede jorder. enheder til 30 Våd tørvejord 5-100