Kako izmjeriti otpor uzemljenja
Elektrofizička svojstva zemlje
Njime su određena elektrofizička svojstva zemlje u kojoj se nalazi uzemljena elektroda otpornost... Što je niži specifični otpor, to su povoljniji uvjeti za smještaj sustava uzemljenja elektrode.
Otpor uzemljenja naziva se otpor između suprotnih ravnina kocke zemlje s rubovima od 1 m i mjeri se u omima.
Kako bismo vizualizirali ovaj otpor, prisjetimo se da bakrena kocka s rebrima od 1 m ima otpor od 175-10-6 ohma na 20 °C; tako npr. uz vrijednost p = 100 Ohm-m zemlja ima otpor 5,7 milijardi puta veći od otpora bakra u istom volumenu.
Ispod su približne vrijednosti otpora uzemljenja, Ohm m, pri prosječnoj vlažnosti.
Pijesak — 400 — 1000 i više
Pješčana ilovača - 150 - 400
Glina — 40 — 150
Glina — 8 — 70
Vrt — 40
Černozem — 10 — 50
Treset - 20
Kamena glina (oko 50%) — 100
Lapor, vapnenac, krupni pijesak s kamenjem — 1000 — 2000
Stijena, kamenje — 2000 — 4000
Riječna voda (u ravnicama) — 10 — 80
Morska voda - 0,2
Voda iz slavine — 5 — 60
Za konstrukciju uzemljenih elektroda potrebno je znati ne približne, već točne vrijednosti otpora zemlje na mjestu naoružanja. Određuju se lokalno mjerenjima.
Svojstva tla mogu se mijenjati ovisno o njegovom stanju - vlažnosti, temperaturi i drugim čimbenicima - i stoga mogu imati različite vrijednosti u različito doba godine zbog isušivanja ili smrzavanja, kao i stanja u vrijeme mjerenja. Ovi čimbenici se uzimaju u obzir pri mjerenju otpora zemlje sezonskim koeficijentima i koeficijentima koji uzimaju u obzir stanje zemlje u trenutku mjerenja, tako da se potrebna otpornost uzemljivača održava u bilo kojem godišnjem dobu i u bilo kojem vlažnosti zemlje, tj. pod nepovoljnim uvjetima.
U tablici 1 prikazani su koeficijenti koji uzimaju u obzir stanje tla tijekom mjerenja dani su u tablici.1.
Koeficijent k1 primjenjuje se ako je tlo vlažno, mjerenjima je prethodila velika količina oborina; k2 — ako je tlo normalne vlažnosti, ako je mjerenju prethodila mala količina oborina; k3 — ako je tlo suho, količina padalina je ispod normale.
Tablica 1. Koeficijenti izmjerenih vrijednosti otpora zemlje, uzimajući u obzir njegovo stanje tijekom mjerenja
Elektroda k1 k2 k3 Vertikalna
duljina 3 m 1,15 1 0,92 duljina 5 m 1,1 1 0,95 vodoravno
duljina 10 m 1,7 1 0,75 duljina 50 m 1,6 1 0,8
Izmjerite otpor uzemljenja moguće s MC-08 (ili sličnim) uređajem s četiri elektrode (sonda za uzemljenje). Mjerenja treba provoditi tijekom tople sezone.
Uređaj radi na principu magnetoelektričnog raciometra. Uređaj sadrži dva okvira, od kojih je jedan uključen kao ampermetar, drugi kao voltmetar. Ovi namoti djeluju na os uređaja u suprotnim smjerovima, zbog čega su odstupanja strelice uređaja proporcionalna otporu. Ljestvica uređaja je graduirana u omima. Izvor napajanja za mjerenje je ručni DC generator G. Prekidač P i ispravljač Bp postavljeni su na zajedničku os s generatorom.
Shematski prikaz mjernog uređaja za uzemljenje tipa MS-07 (MS-08)
Ako struja prolazi kroz krajnje elektrode, tada postoji razlika u naponu U između srednjih. Vrijednosti U u homogenom uzemljenju (sloju) izravno su proporcionalne otporu p i struji I i obrnuto proporcionalne udaljenost a između elektroda: U = ρAz /2πa ili p = 2πaU / I = 2πaR, gdje je R očitanje instrumenta.
Što je veća vrijednost a, to je veći volumen tla pokriven električnim poljem strujnih elektroda. Stoga je promjenom udaljenosti a moguće dobiti vrijednosti otpora uzemljenja ovisno o udaljenosti elektroda. Uz homogenu osnovu, izračunata vrijednost ρ neće se promijeniti pri. promjena udaljenosti a (promjene mogu biti posljedica različitih stupnjeva vlažnosti). Kao rezultat mjerenja pomoću ovisnosti ρ o udaljenosti između elektroda, moguće je procijeniti vrijednost otpora na različitim dubinama.
Shema mjerenja otpora uzemljenja uređajem MS-08
Mjerenja treba ukloniti s cjevovoda i drugih struktura i dijelova koji mogu iskriviti rezultate.
Otpor uzemljenja može se grubo izmjeriti metodom ispitne elektrode. Da biste to učinili, elektroda (kut, šipka) se uroni u zemlju u jamu tako da je njen vrh na dubini od 0,6-0,7 m od razine tla, a otpor elektrode gv mjeri se uređajem za tip MS08. A zatim, koristeći podatke o približnim vrijednostima otpora okomitih elektroda (tablica 2), možete dobiti približnu vrijednost specifičnog otpora zemlje.
Tablica 2. Otpor širenja elektroda za uzemljenje
Otpor elektrode, ohm Vertikalni, kutni čelik, šipka, cijev ρ / l , gdje je l — duljina elektrode u metrima čelična traka širine 40 mm ili okrugli čelik promjera 20 mm 2ρ / l , gdje je l — duljina trake u metrima Pravokutna ploča (s malim omjerom širine i visine), postavljena okomito 0,25 (ρ / (ab-1/2)), gdje su a i b - dimenzije stranica ploče u m.
Primjer proračuna otpora tla. Kutak duljine 3 m udubljen je u zemlju. Otpor izmjeren uređajem MS-08 iznosio je 30Ω Tada možemo napisati: Rism = rv l = 30NS3 = 90 ohm x m.
Preporučljivo je izvršiti mjerenja na dva ili tri mjesta i uzeti prosječnu vrijednost. Ispitne elektrode moraju se pokretati ili pritiskati kako bi uspostavile stabilan kontakt s tlom; ne preporučuje se uvrtanje šipki u svrhu mjerenja.
Slična metoda mjerenja ne bi se trebala koristiti s trakama položenim u zemlju: metoda je naporna i nepouzdana, budući da se pravilan kontakt trake s tlom nakon zatrpavanja i nabijanja može postići tek nakon nekog vremena.
Da bi se uzelo u obzir stanje tla tijekom mjerenja, jedan od koeficijenata k se uzima iz tablice. 1.
Dakle, otpor uzemljenja je jednak: p = k x Rism
Protokol prikazuje stanje tla (vlažnost) u trenutku mjerenja i preporučeni sezonski koeficijent smrzavanja ili isušivanja tla.