土壤电阻率测量及其在接地电阻中的作用

土壤电阻率是决定接地电阻的主要因素,根据土壤类型以及土壤中所含水分的性质和含水量,土壤电阻在相当大的范围内会变动。运行中杆塔因周边土地环境变化,土壤电阻率也会发生变化,因此土壤电阻率是对特殊地段的抽查,校核接地电阻可靠性的重要检测手段。

推荐使用接地电阻测试仪测量土壤电阻率,选用仪器应满足下列条件:便携、全自动数字显示、抗干扰抑制电压40V、测试电压500V、测试电流(20Ω-10mA、200Ω-1mA、2～2kΩ-0.1mA)、测量精度2%。

1.土壤电阻率的测量

如图4-19所示,在被测地区,按照直线排列埋在土壤内的四根棒,它们之间的距离为a,棒的埋入深度h应不低于,电极分别为C1、P1、P2、C2。用四端钮接地电阻测量仪时,可将仪器四个端钮分别接在C1、P1、P2、C2电极上。从C1、C2端通入电流,则C1、C2对内侧两个电极P1、P2上产生的电位为:

图4-19　土壤电阻率的测量

因为P1、P2两点间的电位差为:

所以土壤电阻率为:

式中 R——实测的接地电阻读数,Ω;

a——棒之间的距离,m。

2.测量方法

用4根直径20mm、长0.5～1.0m的毛钢或钢管作电极,极间距离可选取20m左右,埋深小于间距1/20。测出的土壤电阻率不一定是一年中的最大值,应按下式校正:

式中 ρmax——土壤最大电阻率,Ω·m;

Ψ——土壤干燥季节系数,如表4-(www.xing528.com)

21所示干燥时取小值,潮湿取大值。

表4-21　土壤干燥系数

装有避雷线的杆塔工频接地电阻值如表4-22所示。

表4-22　装有避雷线的杆塔工频接地电阻值(上限)

3.土壤和水的电阻率参考值(见表4-23)

表4-23　土壤和水的电阻率参考值

续表

4.测土壤电阻率时的注意事项

(1)应在测区找不同的4～6点进行测量,全面了解电阻率水平方向的分布情况。

(2)为了解土壤分层情况,应参考表4-23中电阻率进行测量。

(3)测量时尽可能避开地下管线。

(4)测量应在良好天气进行,并且测前一周无雨。

(5)在测量干燥岩石和粘土时,由于它们内部存在一些具有溶解盐的间隙水,应注意它的电阻率决定于水分含量、电解溶液的浓度和物理化学性质。