Как измерить и рассчитать удельное сопротивление грунта

Удельное сопротивление грунта – это величина, которая количественно характеризует свойство земли, почвы как электропроводника. Единица измерения данного параметра – Ом*метр, то есть математически величина представляет собой произведение сопротивления и длины проводы. Этот параметр – частный случай удельного электрического сопротивления материалов.

Практический смысл данной величины в том, чтобы определить, насколько эффективно в данном конкретном грунте будет происходить заземление ближайшего электрооборудования. Различаются расчетное (теоретическое) и измеренное (практическое) значения этого параметра. Первое вычисляется по специальным формулам, второе устанавливается опытным путем.

Существуют справочные данные, в которых содержатся средние теоретические (расчетные) значения удельного сопротивления грунта разных видов. Так, для влажной глины эта величина составляет 20 Ом*м, для сухого песка от 1 500 до 4 200 Ом*м, для садовой земли – 40 Ом*м, для черноземных почв – 60 Ом*м, для каменного угля – 150 Ом*м.

Погрешности удельного сопротивления и их причины

Как можно видеть из приведенных справочных значений, в ряде случаев расчетные показатели могут варьироваться в весьма широком диапазоне. Это происходит потому, что теоретические методы не могут учесть всего многообразия факторов, влияющих на уровень удельного сопротивления грунта. Среди таких факторов следует отметить:

Но для того, чтобы заземляющее устройство было изготовлено правильно и впоследствии успешно выполняло свою функцию, необходимы точные значения удельного сопротивления грунта, получаемые путем электроизмерения и испытания.

Приборы и порядок измерения

Для получения экспериментальных значений удельного сопротивления грунта применяются специализированные модели омметров: Ф-4103 и М-416. Чаще используется первый вариант, потому что второй во многом морально устарел. Кроме того, в последние годы разрабатываются и выпускаются более современные и удобные в работе модели и модификации.

Процесс снятия и обработки показаний прибора по измерению удельного сопротивления грунта состоит из следующих этапов.

Для расчета данной величины применяется следующая формула: ρ = 2·π·R·a, где ρ – удельное сопротивление грунта (Ом*м), π – математическая константа, равная 3,14 (величина не имеет единиц измерения), R – среднее арифметическое трех опытных значений (измеряется в омах), а – расстояние между штырями (измеряется в метрах).

Источник

Как измерить удельное сопротивление земли

Электрофизические свойства земли

Электрофизические свойства земли, в которой находится заземлитель, определяются ее удельным сопротивлением. Чём удельное сопротивление меньше, тем благоприятнее условия для расположения заземлителя.

Удельным сопротивлением земли называют сопротивление между противоположными плоскостями куба земли ребрами размером 1 м и измеряется оно в омметрах.

Чтобы представить себе это сопротивление, напомним, что куб меди с ребрами 1 м имеет сопротивление 175-10-6 Ом при 20°С; таким образом, например при значении р= 100 Ом-м земля имеет сопротивление в 5,7 млрд. раз больше, чем сопротивление меди в том же объеме.

Ниже приведены приближенные значения удельных сопротивлений земли, Ом м, при средней влажности.

Для сооружения заземлителей необходимо знать не приближенные, а точные значения удельных сопротивлений земли в месте вооружения. Они определяются на местах измерениями.

Свойства земли могут изменяться в зависимости от ее состояния — влажности, температуры и других факторов — и могут иметь поэтому разные значения в разные времена года из-за высыхания или промерзания, а также из-за состояния в момент измерения. Эти факторы учитываются при измерениях удельного сопротивления земли сезонными коэффициентами и коэффициентами, учитывающими состояние земли при измерениях, с тем чтобы требующееся сопротивление заземляющего устройства сохранялось в любой сезон и при любой влажности земли, т. е. при неблагоприятных условиях.

Коэффициент k1 применяется, если земля влажная, измерениям предшествовало выпадение большого количества осадков; k2 — если земля нормальной влажности, если измерению предшествовало выпадение небольшого количества осадков; k3 — если земля сухая, количество осадков ниже нормы.

Таблица 1. Коэффициенты к измеренным значениям удельного сопротивления земли, учитывающие ее состояние во время измерения

Измерить удельное сопротивление земли можно прибором (измерителем заземлений) типа МС-08 (или другим подобным) методом четырех электродов. Измерение следует проводить в теплое время года.

Прибор работает по принципу магнитоэлектрического логометра. Прибор содержит две рамки, одна из которых включается как амперметр, вторая как вольтметр. Эти обмотки действуют на ось прибора в противоположных направлениях, благодаря чему отклонения стрелки прибора пропорциональны сопротивлению. Шкала прибора градуирована в омах. Источником питания при измерении служит генератор Г постоянного тока, приводимый во вращение от руки. На общей оси с генератором укреплены прерыватель П и выпрямитель Вп.

Принципиальная схема измерителя заземлений типа МС-07 (МС-08)

Если пропускать ток через крайние электроды, то между средними возникает разность напряжений U. Значения U в однородной земле (слое) прямо пропорциональны удельному сопротивлению р и току I и обратно пропорциональны расстоянию а между электродами: U = ρ I / 2 π а или р = 2 π aU/I = 2 π aR, где R — показания прибора.

Чем больше значение а, тем больший объем земли охватывается электрическим полем токовых электродов. Благодаря этому, изменяя расстояние а, можно получить значения удельного сопротивления земли в зависимости от разноса электродов. При однородной земле вычисленное значение ρ не будет изменяться при. изменении расстояния а (изменения могут быть вследствие разной степени влажности). В результате измерений, используя зависимость ρ от расстояния между электродами можно судить о величинах удельных сопротивлений на разной глубине.

Схема измерения удельного сопротивления земли прибором МС-08

Измерение следует производить в стороне от трубопроводов и других конструкций и частей, которые могут исказить результаты.

Удельное сопротивление земли можно приближенно измерить методом пробного электрода. Для этого электрод (уголок, стержень) погружают в землю в приямок так, чтобы его верх находился на глубине 0,6—0,7 м от уровня земли, и измеряют прибором типа МС- 0 8 сопротивление электрода гв. А затем, пользуясь данными приближенных значений сопротивлений вертикальных электродов (таблицы 2), можно получить приближенное значение удельного сопротивления земли.

Таблица 2. Сопротивления растеканию электродов заземления

Пример расчета удельного сопротивления грунта. В землю погружен уголок длиной 3 м. Сопротивление, измеренное прибором МС-08, оказалось равным 30 Ом. Тогда можем написать: Ризм = rв l = 30 х 3 = 90 Ом х м.

Измерения желательно производить в двух-трех местах и принимать среднее значение. Пробные электроды следует погружать забивкой или вдавливанием, чтобы создавать плотное соприкосновение с землей; ввертывание стержней для целей измерения не рекомендуется.

Применять аналогичный метод измерений с укладкой в землю полос не следует: метод трудоемок и малонадежен, так как надлежащий контакт полосы с землей после засыпки и трамбовки может быть достигнут только через некоторое время.

Для учета состояния земли во время измерений принимается один из коэффициентов k из табл. 1.

Таким образом, удельное сопротивление земли равно: р = k х Ризм

В протоколе указываются состояние земли (влажность) при измерениях и рекомендуемый сезонный коэффициент промерзания или высыхания земли.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Удельное сопротивление грунта

Это измеряемая величина, зависящая от состава грунта, размеров и плотности прилегания друг к другу его частиц, влажности и температуры, концентрации в нём растворимых химических веществ (солей, кислотных и щелочных остатков).

Использование в расчётах

Электрическое удельное сопротивление грунта является основным параметром для расчёта заземления.

Чем меньший размер имеет эта величина, тем меньше будет сопротивление заземления смонтированного устройства.

Величины расчётного электрического удельного сопротивления грунта (таблица)

Вместе с таблицей ориентировочных величин расчётного удельного сопротивления грунта предлагаем Вам
воспользоваться географической картой уже смонтированных ранее заземлителей на базе готовых комплектов заземления ZANDZ с результатами замеров сопротивления заземления.

Типы грунтов республики Казахстан и их удельные электрические сопротивления (карта)

Глина, суглинок, супесь (различия)

Рыхлые осадочные грунты, состоящие из глины и песка, классифицируются по содержанию в них глинистых частиц:

Зависимости от условий

Зависимость удельного сопротивления грунта (суглинок) от его влажности
(данные из IEEE Std 142-1991):

Зависимость удельного сопротивления грунта (суглинок) от его температуры
(данные из IEEE Std 142-1991):

Источник

Для чего производится измерение удельного сопротивления грунта

Защитное заземление – неотъемлемая часть любых электроустановок, обеспечивающая стекание в землю опасных потенциалов, которые могут возникать на корпусах электрооборудования в результате скопления статики либо нарушения изоляции. Благодаря низкому электрическому сопротивлению системы заземления электрическому току, обеспечивается «кратчайший путь» к контуру заземления, оберегая тем самым людей от электротравм.

В идеале сопротивления заземляющих систем должны равняться нулю, однако на практике достичь таких результатов никогда не удается. Реальное сопротивление складывается из следующих составляющих:

Величина первой составляющей при соблюдении рекомендаций ПУЭ при монтаже мала, и ею можно пренебречь, так же как пренебрегают сопротивлением самого контура. Переходное сопротивление забитых в грунт вертикальных заземлителей при отсутствии следов краски и окислов также принято считать мизерным. Таким образом, практически вся «ответственность» за величину сопротивления растекания лежит на удельных сопротивлениях грунта.

Удельное сопротивление грунта, понятие и методики измерений

Удельным сопротивлением любого вещества принято считать электрическое сопротивление между противоположными гранями одного куба этого вещества с длиной грани, равной 1 м. Соответственно величина измерения удельного сопротивления измеряется в Ом·м. Удельное сопротивление слоя грунта может изменяться в широких пределах и зависит от множества факторов, в частности:

Очевидно, что при одном и том же физическом и химическом составе грунта величины удельного сопротивления будут меняться в зависимости от времени года, от интенсивности выпадения осадков, поэтому для получения объективных значений удельное сопротивление грунта измеряют в засушливое время года.

На сегодняшний день существуют различные методики измерений, и все они требуют наличия комплекта:

Наиболее простым способом считается двухточечный метод, когда между надежным заземлителем и измерительным электродом просто измеряют сопротивление. Такой метод считается приблизительным и требует низкоомного заземления.

Более точным считается трехточечный метод измерениях удельного сопротивления, по ходу которого между двух токовых электродов включается генератор постоянного тока вместе с амперметром, а вольтметр подключается на один из них и потенциальный измерительный электрод, расположенный между токовыми. Значение удельного сопротивления рассчитывается из показаний приборов.

Максимальной точностью обладает четырехточечный метод, при помощи двух токовых и расположенных между ними двух потенциальных электродов. Все вертикальные электроды находятся на равном удалении друг от друга, а величину удельного сопротивления регистрируют с помощью специального прибора, например МС-08.

Измеренные значения помогают в расчетах при проектировании заземляющих систем, но могут измерения проводиться и в других случаях, например для защиты трубопроводов от коррозии или геофизических исследований.

Источник

Удельное сопротивление грунта

Расчетное удельное электрическое сопротивление грунта (Ом*м) — параметр, определяющий собой уровень «электропроводности» земли как проводника, то есть как хорошо будет растекаться в такой среде электрический ток от заземлителя.

Это измеряемая величина, зависящая от состава грунта, размеров и плотности
прилегания друг к другу его частиц, влажности и температуры, концентрации в нем растворимых химических веществ (солей, кислотных и щелочных остатков).

Величины расчетного электрического удельного сопротивления грунта (таблица)

Сервис инженерных коммуникаций
Системы отопления, водоснабжения, водоотведения, канализации

круглосуточно tel: 8 495 744 67 74

МОНТАЖ, РЕМОНТ, ОБСЛУЖИВАНИЕ, МОДЕРНИЗАЦИЯ, ЗАМЕНА

Вместе с таблицей ориентировочных величин расчетного удельного сопротивления грунта предлагаем Вам
воспользоваться географической картой уже смонтированных ранее заземлителей на базе готовых комплектов заземления ZANDZ
с результатами замеров сопротивления заземления.

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Что лучше: тепловентилятор или обогреватель

Как устранить течь в трубе отопления

Принцип работы настенных напольных двухконтурных газовых котлов

Устройство газового котла. Настенного, напольного, двухконтурного

К чему приведет недостаточный объем расширительного бачка

Чугунные радиаторы для отопления дома

Монтаж расширительного бака в системе на обратку

Виды расширительных баков системы отопления

Отопление по виду топлива

Отопление по типу дома

По типу источника

Выбор системы отопления для обогрева частного дома

Если на участке и в Вашем районе нет газа и небольшая мощность электричества, то можно рассмотреть геотермальное или твердотопливное отопление. Если позволяет Ваш участок и бюджет, то лучше всего сделать геотермальное отопление с помощью теплового насоса. Окупаемость такого отопления приблизительно четыре года.

Наиболее бюджетный вариант это твердотопливное отопление. Здесь минусом является то, что необходимо постоянно следить за наличием огня и топлива. Так же если отсутствует газ и позволяет мощность электричества, то можно рассмотреть отопление на электричестве. Минус такого отопление в достаточно высокой цене и если в Вашем районе произошла авария на линии, Вы останетесь некоторое время без обогрева. Газовое отопление наиболее распространенный вид отопления в нашем регионе, здесь явным преимуществом является сравнительно небольшая цена. В итоге, от каких бы условий мы не отталкивались изначально, всегда есть вариант обеспечить Ваш дом теплом.

Какая из представленных систем более эффективная, экономически выгодная и надежная, трудно ответить сразу. Эти эксплуатационные характеристики определяются высоким числом разнообразных факторов, наиболее значимыми из которых являются площадь отапливаемого помещения и финансовые возможности заказчика.

Стоимость отопления

Из расчета на дом площадью 100 м² за весь отопительный сезон (7 мес.)

Источник