Proč se měří odpor půdy?

Vypočtený elektrický odpor půdy (Ohm*m) je parametr, který určuje úroveň „elektrické vodivosti“ země jako vodiče, tedy jak dobře bude v takovém prostředí proudit elektrický proud ze zemní elektrody.

Jedná se o měřitelnou veličinu, která závisí na složení půdy, velikosti a hustotě jejích ulpívajících částic, vlhkosti a teplotě a koncentraci rozpustných chemikálií v ní (solí, kyselých a zásaditých zbytků).

Obsah

1. Použití ve výpočtech
2. Hodnoty vypočteného elektrického odporu půdy (tabulka)
3. Typy půd v Republice Kazachstán a jejich elektrické odpory (mapa)
4. Hlína, hlína, písčitá hlína (rozdíly)
5. Závislosti na podmínkách
6. Odolnost půdy a zemní odpor
7. Půdní odpor v Rusku
8. Sezónní změna odolnosti půdy a její účtování

Použití ve výpočtech

Elektrický odpor půdy je hlavním parametrem pro výpočet uzemnění.

Čím menší je tato hodnota, tím nižší bude zemnící odpor namontovaného zařízení.

Hodnoty vypočteného elektrického odporu půdy (tabulka)

Zemnící odpor pro sady ZZ-000-015 a ZZ-000-030 uvedený v tabulce lze použít s různými konfiguracemi uzemnění – bodovým i víceelektrodovým.

Spolu s tabulkou přibližných hodnot pro vypočtený odpor půdy vám nabízíme
použijte geografickou mapu dříve nainstalovaných zemnících zařízení na základě hotových zemnících sad ZANDZ s výsledky měření zemního odporu.

Typy půd v Republice Kazachstán a jejich elektrické odpory (mapa)

Hlína, hlína, písčitá hlína (rozdíly)

Volné sedimentární půdy, sestávající z jílu a písku, jsou klasifikovány podle obsahu jílových částic v nich:

• jíl – přes 30 %. Hlína je velmi plastická a dobře se kutálí do provázku (mezi dlaněmi). Kulička vyválená z hlíny se stlačí do plochého koláče, aniž by se na okrajích vytvořily praskliny.
  • těžký – více než 60 %
  • normální – od 30 do 60 % s převahou jílových částic
  • bahnité – od 30 do 60 % s převahou písku
  • hlína – od 10 % do 30 % jílu. Tato zemina je dosti plastická, při mnutí mezi prsty nejsou cítit jednotlivá zrnka písku. Koule válcovaná z hlíny je rozdrcena na koláč s tvorbou trhlin podél okrajů.
    • těžké – od 20 do 30 %
    • průměr – od 15 do 20 %
    • světlo – od 10 do 15 %
    • písčitá hlína (písčitá hlína) – méně než 10 % jílu. Jde o přechodnou formu od jílovitých do písčitých půd. Písčitá hlína je nejméně plastická ze všech jílovitých půd; když ji promnete mezi prsty, cítíte zrnka písku; Špatně se to valí do šňůry. Kulička vyválená z písčité hlíny se při zmáčknutí drolí.

    Závislosti na podmínkách

    Závislost odporu půdy (hlíny) na její vlhkosti
    (data z IEEE Std 142-1991):

    Závislost odporu půdy (hlíny) na její teplotě
    (data z IEEE Std 142-1991):

    Tento graf jasně ukazuje, že při teplotách pod nulou půda prudce zvyšuje svůj měrný odpor, což je spojeno s přechodem vody do jiného stavu agregace (z kapalného do pevného) – procesy přenosu náboje ionty solí a kyselými/alkalickými zbytky. téměř zastavit.

    Odpor půdy je hlavním parametrem, který ovlivňuje konstrukci uzemňovacího zařízení: počet a délka zemnících elektrod. Fyzikálně se rovná elektrickému odporu, který půda poskytuje proudu, když projde vzdáleností mezi protilehlými stěnami běžné krychle o objemu 1 metr krychlový. m.; rozměr Ohm*m. Specifická odolnost závisí na mnoha faktorech: složení a struktura půdy, její hustota, vlhkost, teplota, přítomnost nečistot – soli, kyseliny, zásady. Všechny tyto parametry se v průběhu roku mění, takže se odpovídajícím způsobem mění i půdní odpor. Tuto skutečnost je třeba vzít v úvahu při provádění měření, výpočtů, jakož i při měření roznášecího odporu namontovaného uzemňovacího zařízení.

    Odolnost půdy a zemní odpor

    Čím nižší je hodnota odporu půdy, tím lépe se elektrický proud šíří v médiu a tím nižší bude odpor uzemňovacího zařízení. Nízký odpor uzemnění zajišťuje, že půda pohlcuje škodlivé proudy, svodové proudy a bleskové proudy, což zabraňuje jejich nežádoucímu toku vodivými částmi elektroinstalace a chrání osoby, které jsou s nimi v kontaktu, před úrazem elektrickým proudem a zařízení před rušením a provozními poruchami. Uzemňovací zařízení musí být doplněno řádně organizovaným systémem vyrovnání potenciálu.

    Objekty jako obytná budova a elektrické vedení nevyžadují tak nízký odpor uzemnění jako například rozvodny a stavby s velkým objemem informačních a komunikačních zařízení: datová centra, lékařská střediska a komunikační zařízení. Nižšího odporu uzemňovacího zařízení lze dosáhnout šířením proudu z většího počtu elektrod, zatímco vysoký odpor půdy vede k ještě většímu zvětšení rozměrů uzemňovacího zařízení.

    Norma odporu uzemňovacího zařízení je určena PUE 7th ed. oddíl 1.7. – pro elektrické instalace různých tříd napětí, odstavce 2.5.116-2.5.134 – pro elektrická vedení, jakož i další průmyslové normy a dokumentace pro zařízení a přístroje.

    Odpor závisí především na typu půdy. „Dobré“ půdy s nízkou odolností jsou jílovité, černozemě (80 Ohm*m), hlinité (100 Ohm*m). Odolnost písku silně závisí na obsahu vlhkosti a pohybuje se od 10 do 4000 Ohm*m. Ve skalnatých půdách může snadno dosáhnout několika tisíc Ohm*m: v drcených půdách – 3000-5000 Ohm*m a v žule a jiných horninách – 20000 XNUMX Ohm*m.

    Půdní odpor v Rusku

    Průměrný měrný odpor zemin běžně se vyskytujících v Rusku je uveden v tabulce na stránce věnované měrnému odporu půdy

    Typ půdy můžete určit pomocí mapy půdy na území Ruska (pro zobrazení mapy v plné velikosti na ni klikněte).

    Hodnoty uvedené v tabulkách jsou pouze orientační a jsou vhodné pouze pro přibližné výpočty v případech, kdy nejsou k dispozici jiné informace. Pro získání přesné hodnoty měrného odporu je nutné provést průzkumné práce. Měření půdy se provádí v terénu metodou ampérmetr-voltmetr a také měřením geotechnických prvků (EGE) v různých hloubkách pomocí vertikální elektrické sondáže (VES). Hodnoty získané těmito dvěma metodami se mohou výrazně lišit, stejně jako se liší vlastnosti půdy v mírně vzdálených bodech na zemi. Pro eliminaci chyb ve výpočtech je proto nutné při redukci na jednovrstvý výpočtový model vzít maximum výsledků těchto dvou metod. Pokud je pro výpočty nutné zredukovat zeminu na dvouvrstvý model, pak lze použít pouze metodu VES.

    Sezónní změna odolnosti půdy a její účtování

    Pro zohlednění sezónních změn a vlivu přírodních jevů pracuje „Průvodce pro návrh, konstrukci a provoz uzemnění v instalacích kabelové komunikace a uzlech rozhlasového vysílání“ s koeficientem mrazu, který je předepsán pro určitou klimatickou zónu Ruska. a vlhkostní koeficient, který zohledňuje akumulovanou vlhkost půdy a množství srážek, které spadly před měřením. RD 153-34.0-20.525-00 používá při stanovení odporu zemnícího zařízení rozvoden sezónní koeficient.

    Když je půda nasycená vodou, může se měrný odpor snížit až desítkykrát, a když zmrzne, může se zvýšit několikrát. Proto v závislosti na tom, v jakém ročním období byla měření provedena, je třeba tyto koeficienty zohlednit.

    Tím se zabrání překročení uzemňovacího zařízení v důsledku změn měrného odporu; normalizovaná hodnota v souladu s PUE 7th ed. musí být zajištěna za těch nejnepříznivějších podmínek v kteroukoli roční dobu.

    S rostoucími rozměry uzemňovacího zařízení se výrazně snižuje vliv sezónních změn. Pokud má zemnící elektroda vodorovné rozměry cca 10 metrů, pak se její odpor během roku může změnit desítky a stovkykrát, zatímco odpor zemnící elektrody o rozměrech 100-200 metrů se změní pouze 2krát. Důvodem je skutečnost, že hloubka šíření proudu je úměrná rozměrům vodorovné zemnící elektrody, takže konstrukce rozložená v horizontálním směru působí na hluboké vrstvy půdy, které mají často v kteroukoli roční dobu nízký měrný odpor. .