Toprak direnci nasıl ölçülür
Dünyanın elektrofiziksel özellikleri
Topraklanmış elektrotun bulunduğu zeminin elektrofiziksel özellikleri onun tarafından belirlenir. rezistans... Özgül direnç ne kadar düşükse, elektrot topraklama sisteminin konumu için koşullar o kadar uygun olur.
Toprak direnci, kenarları 1 m olan yeryüzü küpünün zıt düzlemleri arasındaki direnç olarak adlandırılır ve ohm cinsinden ölçülür.
Bu direnci görselleştirmek için, 1 m nervürlü bir bakır küpün 20 °C'de 175-10-6 ohm'luk bir dirence sahip olduğunu hatırlayın; yani örneğin p=100 Ohm-m değeri ile toprak aynı hacimdeki bakırın direncinden 5,7 milyar kat daha büyük bir dirence sahiptir.
Aşağıda, ortalama nemde toprak direncinin yaklaşık değerleri, Ohm m bulunmaktadır.
Kum — 400 — 1000 ve üzeri
Kumlu balçık — 150 — 400
Kil — 40 — 150
Kil — 8 — 70
Bahçe — 40
Çernozem — 10 — 50
Turba - 20
Taş kili (yaklaşık %50) — 100
Marn, kalker, taşlı kaba kum — 1000 — 2000
Kaya, taşlar — 2000 — 4000
Nehir suyu (ovalarda) — 10 — 80
Deniz suyu — 0,2
Musluk suyu — 5 — 60
Topraklanmış elektrotların inşası için, silahlanma yerindeki toprak direncinin yaklaşık değil, kesin değerlerinin bilinmesi gerekir. Yerel olarak ölçümlerle belirlenirler.
Zemin özellikleri, durumuna (nem, sıcaklık ve diğer faktörler) bağlı olarak değişebilir ve bu nedenle, ölçüm anındaki durumun yanı sıra kuruma veya donma nedeniyle yılın farklı zamanlarında farklı değerlere sahip olabilir. Mevsimsel katsayılar ve ölçümler sırasında toprağın durumunu dikkate alan katsayılar ile toprağın direnci ölçülürken bu faktörler dikkate alınır, böylece topraklama cihazının gerekli direnci her mevsimde ve herhangi bir zamanda korunur. dünyanın nemi, yani . olumsuz koşullar altında.
Tablo 1'de verilen ölçümler sırasında zeminin durumunu dikkate alan katsayıları göstermektedir.
Zemin ıslaksa k1 katsayısı uygulanır, ölçümlerden önce büyük miktarda yağış geldi; k2 - toprak normal neme sahipse, ölçümden önce az miktarda yağış geldiyse; k3 — arazi kuru ise yağış miktarı normalin altındadır.
Tablo 1. Ölçüm sırasındaki durumunu dikkate alarak, dünyanın direncinin ölçülen değerlerine ilişkin katsayılar
Elektrot k1 k2 k3 Dikey
uzunluk 3 m 1,15 1 0,92 uzunluk 5 m 1,1 1 0,95 Yatay
uzunluk 10 m 1,7 1 0,75 uzunluk 50 m 1,6 1 0,8
Bir MC-08 (veya benzeri) dört elektrotlu tip cihaz (toprak probu) ile mümkün olan toprak direncini ölçün. Ölçümler sıcak mevsimde yapılmalıdır.
Cihaz bir manyetoelektrik oran ölçer prensibi ile çalışır. Cihaz, biri ampermetre, diğeri voltmetre olmak üzere iki çerçeve içerir. Bu sargılar, cihazın okunun sapmalarının dirençle orantılı olması nedeniyle cihazın ekseni üzerinde zıt yönlerde hareket eder. Cihazın ölçeği ohm olarak derecelendirilmiştir. Ölçüm için güç kaynağı, elle çalıştırılan bir DC jeneratörü G'dir. Jeneratör ile ortak bir eksen üzerine bir devre kesici P ve bir doğrultucu Bp monte edilmiştir.
MS-07 (MS-08) tipi topraklama ölçüm cihazının şematik diyagramı
Akım uç elektrotlardan geçerse, orta elektrotlar arasında U voltajı farkı vardır.Homojen bir toprakta (katman) U değerleri, direnç p ve akım I ile doğru orantılıdır ve ters orantılıdır. elektrotlar arasındaki mesafe a: U = ρAz /2πa veya p = 2πaU / I = 2πaR, burada R cihaz okumasıdır.
a değeri ne kadar büyük olursa, akım elektrotlarının elektrik alanı tarafından kaplanan zeminin hacmi o kadar büyük olur. Bu nedenle a mesafesini değiştirerek elektrotların mesafesine bağlı olarak toprak direnci değerlerini elde etmek mümkündür. Homojen bir temelde, hesaplanan ρ değeri değişmeyecektir. a mesafesindeki değişiklik (değişiklikler, farklı nem derecelerinden kaynaklanabilir). Elektrotlar arasındaki mesafeye ρ bağımlılığını kullanan ölçümler sonucunda, farklı derinliklerde özdirenç değerini tahmin etmek mümkündür.
MS-08 cihazı ile toprak direncini ölçme şeması
Sonuçları bozabilecek borulardan ve diğer yapılardan ve parçalardan ölçümler çıkarılmalıdır.
Toprak direnci kabaca test elektrot yöntemi kullanılarak ölçülebilir. Bunu yapmak için, elektrot (köşe, çubuk), ucu zemin seviyesinden 0,6-0,7 m derinlikte olacak şekilde bir çukura toprağa daldırılır ve elektrot gv'nin direnci bir cihazla ölçülür. MS08 türü. Ve sonra, dikey elektrotların direncinin yaklaşık değerleri hakkındaki verileri kullanarak (tablo 2), toprağın özgül direncinin yaklaşık bir değerini elde edebilirsiniz.
Tablo 2. Topraklama elektrotlarının yayılma direnci
Elektrot Direnci, ohm Dikey, çelik köşebent, çubuk, boru ρ / l , burada l - elektrotun metre cinsinden uzunluğu 40 mm genişliğinde çelik şerit veya 20 mm çapında yuvarlak çelik 2ρ / l , burada l - şeridin uzunluğu metre cinsinden Dikdörtgen plaka (küçük bir en boy oranına sahip), dikey olarak 0,25 (ρ / (ab-1/2)) yerleştirilmiş, burada a ve b - plakanın kenarlarının m cinsinden boyutları.
Toprak direncinin hesaplanmasına bir örnek. 3 m uzunluğunda bir köşe zemine gömülür. MS-08 cihazı ile ölçülen direnç 30Ω çıktı. O halde Rism = rv l = 30NS3 = 90 ohm x m yazabiliriz.
İki veya üç yerden ölçü alınması ve ortalama değerin alınması tavsiye edilir. Test elektrotları, zeminle sabit temas sağlamak için sürülmeli veya preslenmelidir; ölçüm amacıyla çubukların vidalanması önerilmez.
Zemine döşenen şeritlerde benzer bir ölçüm yöntemi kullanılmamalıdır: yöntem zahmetlidir ve güvenilmezdir, çünkü dolgu ve kurcalamadan sonra şeridin zeminle düzgün teması ancak bir süre sonra sağlanabilir.
Ölçümler sırasında zeminin durumunu dikkate almak için tablodan k katsayılarından biri alınır. 1.
Böylece, toprak direnci şuna eşittir: p = k x Rism
Protokol, ölçümler sırasında zeminin durumunu (nem) ve zeminin tavsiye edilen mevsimsel donma veya kuruma katsayısını gösterir.