как рассчитать и измерить удельное сопротивление грунта — статьи компании ПрофЭнергия
Расчётное удельное электрическое сопротивление грунта представляет собой такой параметр, который определяет уровень электропроводности земли, выступающей в качестве проводника. Оно показывает, как хорошо будет происходить растекание электрического тока от заземлителя в такой среде.
Содержание:
- Защитное заземление.
- Удельное сопротивление грунта.
- Методика измерения сопротивления грунта.
Защитное заземление
Защитным заземлением должно обладать каждое электрическое оборудование, к которому допустимо прикосновение человека и которое не имеет иных видов защиты. Связано это с тем, что при коротком замыкании на корпус такое оборудование, как трансформаторы, светильники, электрические машины и т.п., может оказаться под напряжением, что опасно для жизни человека.
Удельное сопротивление грунта
Удельное сопротивление земли – это сопротивление между противоположными плоскостями куба земли, рёбра которого имеют размер в один метр.
Измеряется данный показатель в омметрах. Удельное сопротивление зависит от состава грунта, размеров и плотности прилегания его частиц друг к другу, влажности, температурных показателей, а также концентрации в нём химических веществ, находящихся в растворённом состоянии.
Для того чтобы произвести расчёт заземления, необходимо рассчитать удельное сопротивление грунта. Стоит помнить, что этот показатель прямо пропорционален сопротивлению заземления установленного устройства.
Удельное сопротивление рассчитывается путём умножения измеренного значения на поправочный коэффициент сопротивления грунта.
Методика измерения сопротивления грунта
Под заземлением подразумевается подключение любой цепи к земле. Применяется оно для того, чтобы осуществить электрическую защиту. Чтобы не зависеть от статического электричества, для защиты рабочего персонала от поражения электрическим током и оборудования от возгорания необходимо производить регулярные измерения сопротивления.
Измерить сопротивление грунта можно при помощи специального прибора, измерительного кабеля и штырей, для правильного расположения которых стоит соблюдать следующие условия:
- штыри должны быть тщательно очищены от загрязнений;
- их установка должна происходить вертикально и через одинаковое расстояние;
- расстояние между электродами должно быть в 5 раз больше глубины их погружения.
Только в этих случаях точный расчёт сопротивления грунта может быть гарантирован. Присоединение кабеля к самому штырю осуществляется при помощи зажима. Затем на приборе выбирается необходимый режим измерения и осуществляется замер.
Полученные результаты сравниваются с табличными данными, где также и определяется вид самого грунта.
Все нормы указаны в ПУЭ (пункт 1.8.36.5), а также пункте 24.3 ПЭЭП.
Инженерный центр «ПрофЭнергия» имеет все необходимые инструменты для качественного проведения имерение удельного сопротивления грунта, слаженный коллектив профессионалов и лицензии, которые дают право осуществлять все необходимые испытания и замеры. Оставив выбор на электролаборатории «ПрофЭнергия» вы выбираете надежную и качествунную работу своего оборудования!
Если хотите заказать измерение удельного сопротивления грунта или задать вопрос, звоните по телефону: +7 (495) 181-50-34.
Методика расчёта сопротивления заземления при неизвестном удельном сопротивлении грунта
Из-за весьма низкой эффективности стандартных вертикальных заземлителей (электроды из проката черного металла, погружаемые на ограниченную глубину в поверхностные слои грунта) глубиной 2,5 – 5 м процесс создания заземляющих устройств (ЗУ) с нормированными свойствами является чрезвычайно трудоемким, затратным и не всегда выполнимым.
Получить заданное сопротивление ЗУ с минимальными затратами можно путём применения вертикальных составных глубинных заземлителей «ИГУР», способных достигать более плотных и, как правило, водо-насыщенных нижележащих слоёв грунтов со стабильно низким удельным сопротивлением. Например, для сравнения, эквивалентное удельное сопротивление земли на отметке 2,5 м составляет 446 Ом м, а на глубине 15-20 м – 52 Ом м.
В условиях, когда известно лишь сопротивление существующего естественного (например, фундаментного) ЗУ и отсутствует достоверная информация об удельном сопротивлении грунтов на площадке производства работ, затруднен расчёт ресурсов, необходимых для создания ЗУ.
Пояснение к методике расчёта
Предприятием «ИГУР» предложена методика, позволяющая рассчитать число элементов заземления, не прибегая к каким-либо затратам, связанным с определением удельного сопротивления грунта в месте проведения работ косвенными методами.
Следует отметить, что современные методы косвенной оценки удельного сопротивления глубинных слоёв грунтов по их характеристикам, замеренным на поверхности земли (в том числе и метод вертикального электрического зондирования ВЭЗ) не отличаются высокой достоверностью. Практика показывает, что удельное сопротивление грунта, определённое по методике ВЭЗ может более чем вдвое отличаться от его реального значения. Затраты же на его проведение сопоставимы с затратами на монтаж самих ЗУ.
Для реализации метода «ИГУР» используется прямое зондирование с применением вертикальных составных глубинных электродов заземления «ИГУР», т.е. именно тех заземлителей, с помощью которых и будут производиться дальнейшие работы по достижению заданного сопротивления заземления.
Сущность метода состоит в том, что на площадке строительства ЗУ погружают первый (пробный) вертикальный глубинный электрод. По мере погружения электрода замеряют его сопротивление.
Окончательное значение сопротивления электрода заземления принимают на глубине погружения, при которой существенно замедляется падение сопротивления. Оптимальной считают глубину погружения 20 м и ниже (до 30 м). В последующем пробный электрод включают в работу заземляющего устройства, объединив его с другими электродами в единый контур.
Таким образом, измеренная величина сопротивления пробного вертикального электрода заземления при известной глубине погружения, дает представление об эквивалентном удельном сопротивлении грунта в месте производства работ, причем о его истинном значении в точке проведения работ. Затем, принимая во внимание значения требуемого (нормированного) сопротивления ЗУ, а также измеренных значений естественного заземляющего устройства (если оно существует на площадке) и пробного вертикального электрода, расчётным путём вычисляют необходимое дополнительное количество вертикальных глубинных электродов N, достаточное для достижения заданных параметров.
Для предварительных расчётов вкладом горизонтального электрода заземления обычно пренебрегают.
Расчёт доступен в форме калькулятора по ссылке: КАЛЬКУЛЯТОР
Описание методики расчёт
- Определить требуемое (заданное) значение сопротивления заземляющего устройства «R». Замерить сопротивление естественного (если оно существует) заземляющего устройства «R1». В случае отсутствия естественного заземлителя в расчёт следует ввести сколь угодно большое значение, например, 1000 Ом.
- Забить первый (пробный) вертикальный электрод заземления глубиной 20 м (комплект из 13 стержней «ИГУР» длиной 1,5 м, соединенных между собой посредством муфт), отступив по возможности на расчётное расстояние L от существующего заземлителя и замерить его сопротивление «R2».
- Рассчитать полученное результирующее сопротивление заземляющего устройства «Rр» с учётом забитого пробного вертикального электрода и существующего заземлителя.
- Сравнить расчётное значение «Rр» с требуемым нормированным значением сопротивления «R»: если «Rр» ≤ «R» – закончить расчёт, если «Rр» > «R» – продолжить расчёт.
- Проверить результаты расчёта замером сопротивления, объединив вместе существующий заземлитель и пробный вертикальный электрод.
- Рассчитать необходимое сопротивление «R3» дополнительного заземлителя (помимо первого пробного электрода), достаточное для приведения заземляющего устройства к норме.
- Рассчитать необходимое количество вертикальных глубинных электродов заземления «N», дополнительно (помимо первого пробного электрода) необходимых для приведения заземляющего устройства к норме. При получении значения «N» в виде дробного числа необходимо забить количество электродов, соответствующее целой его части и начать забивать следующий вертикальный электрод до достижения требуемого значения сопротивления ЗУ. Например, расчётное количество дополнительных глубинных электродов составляет N = 2,4. Требуется дополнительно забить 2 электрода и начать забивать третий.
- Проверить результаты расчёта замером сопротивления, объединив вместе все элементы заземляющего устройства. В случае необходимости продолжить погружение дополнительных стержней до доведения сопротивления ЗУ до заданных параметров. Например, при значениях R=2 Ом, R1=20 Ом, R2=6 Ом, К=1,2 по расчёту дополнительно требуется 3 вертикальных глубинных электрода. При необходимости достижения R=1 Ом и тех же значениях остальных параметров потребуется 7 электродов.
Например, расчётное количество дополнительных глубинных электродов составляет N = 2,4. Требуется дополнительно забить 2 электрода и начать забивать третий.Особое внимание следует обратить на правильность проведения измерения сопротивления столь протяженных контуров заземления. Измерительные электроды необходимо устанавливать вне заземляющего устройства на территории, свободной от линий электропередач и подземных коммуникаций (трубопроводы, кабели с металлической оболочкой и броней и прочие металлоконструкции, имеющие связь с испытуемым заземлителем), т.
к. их влияние приводит к искажению результатов измерения.
Основная погрешность измерения обусловлена взаимным влиянием измерительных электродов и заземлителя (о взаимном влиянии единичных заземлителей упоминалось выше). В зависимости от конфигурации и размеров ЗУ, близкое к действительному значение сопротивления может быть получено при определённом соотношении расстояний от испытуемого заземлителя до измерительных электродов. Измерительные электроды рекомендуется размещать на одной линии: токовый электрод R т на расстоянии ≥ 5D от края заземляющего устройства, а потенциальный Rп – в первом приближении – на половине этого расстояния. При этом D является большей диагональю нового, окончательно построенного контура.
Все, что вы хотите знать
Всякий раз, когда на многих подстанциях возникает какая-либо неисправность или скачок напряжения, земля поглощает весь ток короткого замыкания. Даже при подаче электроэнергии для бытовых нужд электрики обеспечивают надлежащую систему заземления для поддержания потока электрического тока.
Однако для установки системы заземления необходимо иметь достаточную коррозионную активность почвы. Как вы можете это определить? Путем проведения испытаний удельного сопротивления грунта с помощью звукового оборудования.
Что такое испытание удельного сопротивления почвыМетод испытания удельного сопротивления почвы проверяет, какой силе тока может противостоять определенный объем почвы. Вы можете применить этот тест для определения проводимости образца почвы. Единицами измерения сопротивления грунта являются Ом-метр или Ом-сантиметр.
Испытание на сопротивление грунта является одним из важнейших факторов при выборе конструкции электрического заземления, независимо от того, имеете ли вы простую электрическую конструкцию, систему заземления с низким сопротивлением или сложные системы, включающие Исследования повышения потенциала земли (GPR).
Что влияет на сопротивление грунта? Тем не менее, было бы полезно помнить о составе почвы, температуре и влажности конкретного места как о критических факторах, влияющих на устойчивость почвы.
Даже если вы посмотрите в одно и то же место, вы обнаружите, что проводимость почвы меняется по мере удаления от него на несколько шагов. Кроме того, удельное сопротивление может варьироваться в зависимости от глубины грунта и географического положения.
Вы также можете заметить, что по мере смены сезонов меняется влажность почвы. Из-за характера слоев почвы и глубины воды уровень влажности части земли варьируется. Поскольку уровень почвы и воды более стабилен в более глубоких слоях земли, большинство экспертов рекомендуют размещать заземляющие стержни как можно глубже в земле. Кроме того, они также рекомендуют сначала проверить стабильность температуры, а затем установить заземляющие стержни.
Основные области применения испытаний на сопротивление грунтаВы можете протестировать почву, а затем использовать эти измерения удельного сопротивления почвы для следующих целей.
Заземляющие сетки Если вы имеете дело с дорогостоящим оборудованием, например, на электрической подстанции, вы будете использовать заземляющие сетки для защиты.
Даже National Electric Code каждой страны устанавливает особые требования к сопротивлению заземления. Например, на подстанции должно быть установлено определенное количество заземляющих стержней.
Без этого вся система уязвима для молнии. Заземляющие стержни также ведут к любому току замыкания, чтобы он не причинил вреда человеку, находящемуся рядом со станцией.
Катодная защитаЧтобы защитить подземную инфраструктуру, такую как стальные трубы, которые вы установили под водой и хотите защитить их от ржавчины, вы можете использовать катодную защиту.
Можно выбрать один из двух методов: пассивная защита и катодная защита с импульсным током или ICCP.
- Пассивная катодная защита: Для этого метода вы присоедините к системе токовый цинковый электрод. Со временем цинк заржавеет, так как притянет к себе все окисляющие молекулы, и ваша система останется в безопасности.
- Катодная защита импульсным током: Техника ICCP более сложна, чем предыдущая. В этом методе вы вводите постоянный ток в землю с помощью заземляющей конструкции или анода, и ток проходит от анода через землю к защищаемой системе.
Чтобы выбрать правильный метод катодной защиты, сначала необходимо измерить удельное сопротивление грунта. Таким образом, вы можете разработать схему защиты в соответствии с вашими требованиями.
Методы измерения удельного сопротивления почвыДля новых установок необходимо искать место, где сопротивление почвы минимально возможное. Практически вы можете преодолеть эти плохие почвенные условия с помощью передовых методов.
Четырехконтактный метод Веннера/ASTM G57 4-контактный метод Веннера — это стандартный метод, который можно выбрать для проверки измерений удельного сопротивления. Для этого метода вы поместите четыре почвенных штифта в поверхность почвы на равном расстоянии.
Затем вы подадите ток известного значения на внешние датчики тока и запишите сигнал напряжения между внутренними датчиками.
Предположим, что глубина токовых зондов меньше, чем расстояние между зондами, как это обычно бывает. В этом случае вы можете рассчитать удельное сопротивление следующим образом.
, где
ρe = измеренное удельное сопротивление почвы (ωm)
A = расстояние в почвенные контакты (M)
В/I = Устойчивость Wenner (ω
. метод, вы можете увеличить расстояние между электродами на том же пути и измерить большую глубину почвы. По мере увеличения расстояния между датчиками ток источника проникает на большую площадь по горизонтали и вертикали. Это независимо от меняющихся условий почвы, которые приводят к искажениям текущего пути.
Меньшее расстояние между электродами; более мелкими являются измерения, по которым вы можете проверить состояние почвы.
С помощью этих мер вы можете проверить состояние почвы в основных местах, где вы разместите свою систему.
Точно так же более важным является расстояние между зондами; глубже измерения. С помощью этих значений вы можете проверить максимальную площадь, которую система может покрыть для заземления. Лучше увеличить диапазон расстояний между датчиками, чтобы оценить удельное сопротивление с разных точек зрения.
Метод ШлюмбержеМетод Шлюмберже – еще один популярный четырехконтактный метод для измерения удельного электрического сопротивления грунта. Итак, вы выполните те же шаги, чтобы настроить оборудование для метода Веннера. Единственное отличие состоит в том, что расстояние между внутренними датчиками теперь будет отличаться от их расстояния от внешних датчиков.
Если глубина штифтов b меньше расстояния a или расстояния C, Вы можете рассчитать удельное сопротивление как
, где
ρe = измеренное сопротивление почвы (ωm)
A = интернет -интервал электрода (M)92 969 = БАГАСНЫЕ ЭЛЕКТРОДА (M)999996969969 = БАК ELECTRODE.
глубина электродов (м)
c = внешнее расстояние между электродами (м)
V/I = сопротивление Шлюмбергера (Ом)
0097 вы скажете это как метод Шлюмберже-Палмера. С другой стороны, если формат c>a, , вы будете говорить только как «Метод Шлюмберже».
При сравнении методов Веннера и Шлюмберже вы заметите, что метод Шлюмберже менее трудоемок. Так как здесь, в последнем подходе, вам не нужно снова и снова менять положение и глубину потенциального зонда для измерения сопротивления. В методе Шлюмберже вам потребуются короткие кабели, меньше свободного места и еще меньше времени на проверку падения напряжения во время испытания удельного сопротивления грунта.
Кроме того, для конфигурации c>a требуются чувствительные измерительные приборы. Напротив, a>c метод испытания удельного сопротивления грунта прост при более высоких значениях сопротивления.
Независимо от того, используете ли вы метод Веннера или метод Шлюмберже, оба связывают расстояние между текущими зондами с их глубиной. Для преобразования между значениями, которые вы вычисляете этими методами, требуется приблизительный способ.
Если рассчитать удельное сопротивление грунта по методу Шлюмберже, предполагая, что a=L/3, , то удельное сопротивление Веннера будет следующим:
, где: resistance (Ω)
a W = equivalent electrode spacing with Wenner method (m)
a S = electrode spacing between inner voltages probe with Schlumberger method (m )
c = расстояние между электродами по методу Шлюмберже (м)
Для измерения сопротивления грунта можно использовать метод измерения удельного сопротивления грунта по методу Веннера.
Используя метод Шлюмберже, вы можете измерить повышенный сигнал напряжения с помощью менее чувствительных приборов.
Несмотря на то, что вы применяете эти методы с вниманием к деталям, вы все равно можете обнаружить, что любые проводящие объекты в почве рядом с почвенными штифтами могут повлиять на диагностический фактор. Кроме того, чувствительная измерительная установка может получить показания, отличные от реальных, так как заземляющие штыри имеют внешние помехи. Для лучшего чтения вы должны проверить другие текущие пути, пересекающие ваше местоположение.
Как провести четырехточечный (или четырехконтактный) тест Веннера в реальной установкеХорошее качество почвы может помочь вам создать адекватное заземление. Для этого необходимо иметь точные измерения значений удельного сопротивления грунта.
Подготовка Для проведения теста Веннера с четырьмя штифтами сначала необходимо установить четыре штифта для почвы на равном расстоянии друг от друга.
Как правило, вы можете разместить их на расстоянии 1, 1,5, 2, 3, до 10 дюймов. Что касается глубины, вы можете погрузиться на глубину до 5 дюймов в поверхность земли для основных измерений.
То же самое верно, если вы поместите зонд на 40 дюймов вглубь поверхности земли. Таким образом, вы будете измерять сопротивление вместе с этой глубиной, включая все точки от начала до конца штифта. Таким образом, для обработки исходных данных можно использовать компьютерную программу и определить значение удельного сопротивления.
Процедура Как показано на приведенной выше схеме, вставьте датчик C1 на край области, где необходимо измерить сопротивление в почве. Затем вы вставите датчики P1, P2 и C2 на расстояние 5, 10 и 15 дюймов соответственно по прямой линии. Таким образом, вы можете измерить удельное сопротивление почвы на глубине от 0 до 5 дюймов. Обратите внимание, что C1 и C2 — это внешние датчики, а P1 и P2 — внутренние датчики испытательной установки.
Примените закон Ома для измерения сопротивления.
Для следующего набора измерений можно отойти от щупов от С1. Например, чтобы проверить глубину 10 дюймов, отодвиньте P1, P2 и C2 на 10, 20 и 30 дюймов соответственно. Продолжайте отходить от C1 и рассчитывать наборы измерений. Имейте в виду, что на удельное сопротивление по глубине почвы влияют многочисленные факторы, будь то классификация или качество почвы.
Анализ данныхВы можете использовать следующую формулу для расчета сопротивления грунта в ом-метрах по мере сбора данных.
, где
ρ A = удельное сопротивление
B = Глубина зондов
A = Расхождение зондов
R = Сопротивление из метра
Вещи с учетом примененияПри измерении удельного сопротивления грунта на измерения влияют определенные факторы. Некоторые из них:
Эффекты слоя Вы можете разделить землю на слои.
Когда вы тестируете катодную защиту, вы рассчитываете общее сопротивление всех покрытий. Итак, чтобы проверить сопротивление на том слое, где мы должны разместить катод, вам нужно внести некоторые коррективы и вычесть сопротивление верхних слоев.
Одним из методов по этой причине является метод Барнса, предполагающий наличие сплошных слоев одинаковой толщины. Следовательно, вы возьмете значения сопротивления, измените их на проводимость и увидите ее для каждого слоя. Затем вы снова преобразуете проводимость в сопротивление и, наконец, рассчитаете удельное сопротивление по методу Вернера. Таблица для глубин от 60 м до 200 м выглядит следующим образом.
| ДАННЫЕ ИСПЫТАНИЙ | АНАЛИЗ БАРНЕСА | ||||
| Spacing a (m) | Resistance (ohms) | Conductance 1/R (Siemens) | Change in Conductance (Siemens) | Layer Resistance (ohms) | Layer Resistivity (Ohm-m) |
| 20 | 1. 21 | 0.83 | — | 1.21 | 152 |
| 40 | 0.90 | 1.11 | 0.28 | 3.57 | 449 |
| 60 | 0.63 | 1.59 | 0.48 | 2.08 | 261 |
| 80 | 0.11 | 9.09 | 7.5 | 0.13 | 17 |
| 100 | 0.065 | 15.38 | 6.29 | 0.16 | 20 |
| 110 | 0.058 | 17.24 | 1.86 | 0.54 | 68 |
There is a lot of electrical noise on the earth due to railway tracks , линии электропередач и т.д. Более того, это может исказить реальные показания. По этой причине вам нужны специализированные счетчики с усовершенствованными электронными блоками для устранения помех.
Вы столкнетесь с этими двумя типами в практической среде.
- Высокочастотные измерители удельного сопротивления почвы , работающие на частотах выше 60 Гц и собирающие данные в почве на глубине 100 футов. Это менее дорогое и широко используемое оборудование.
- Низкочастотные измерители удельного сопротивления почвы работают в диапазоне частот от 0,5 до 20 Гц и собирают данные в более глубоких слоях почвы, поскольку компании проектируют их для поддержки большого расстояния между датчиками. Кроме того, они дорогие, так как имеют расширенные пакеты фильтрации. Таким образом, вы можете использовать их при установке анода глубже 100 футов.
Применительно к полю, в котором вы проводите испытания, учитывайте эти методы и избегайте ошибочных данных.
- Выберите подходящую тестовую зону для метода Вернера, так как вам потребуется увеличить расстояние между штифтами при проверке сопротивления на глубине.
- Избегайте присутствия любого проводящего материала рядом с местом тестирования. Для этого заранее проверьте трубы и металлические предметы.
- Правильно вставьте датчики для предполагаемого типа теста.
- Избегайте мест с повышенным электрическим шумом , таких как электрические рельсовые системы.
- Точно запишите место испытания и состояние почвы, чтобы избежать серьезных последствий в будущем.
Испытание удельного сопротивления грунта жизненно необходимо для защиты заземляющих сетей и систем. На это могут повлиять такие факторы, как влага, высокие электрические помехи. Тем не менее, вы можете получить точные показания, применяя надлежащие методы тестирования.
Здесь, в Cloom, мы предлагаем индивидуальную сборку электропроводки с вниманием к каждой детали, чтобы ваша тестовая электропроводка дала вам точные измерения.
Методы измерения удельного сопротивления грунта — тестер датчика Веннера 4
Методы определения удельного сопротивления грунта популярный пост. Первоначально опубликовано в 2013 году и теперь обновлено.
Испытание зондом Веннера — это геотехнический метод исследования, используемый для определения удельного электрического сопротивления почвы.
Определение удельного сопротивления грунта может проводиться различными методами. Испытание Wenner 4 Probe является одним из наиболее распространенных методов измерения удельного сопротивления грунта. Кроме того, это один из трех самых популярных методов определения удельного сопротивления грунта, используемых для проведения испытания удельного сопротивления грунта. Таким образом, в этой части описывается, как проводить тест Веннера с 4 зондами.
Для проведения теста с зондом Веннера вам потребуется следующее оборудование:
- Четыре электрода (обычно медные стержни или трубы)
- Измеритель сопротивления или мультиметр
- Молоток или другой инструмент для забивания электродов в землю
Процесс проведения теста с зондом Веннера:
- Определите желаемую длину зонда. Это будет зависеть от глубины почвы, которую вы хотите проверить, и расстояния между электродами.
- Установите электроды. Электроды должны располагаться на определенном расстоянии друг от друга, обычно 20 см, 50 см или 100 см. Два центральных электрода — это токовые электроды, а два крайних электрода — это потенциальные электроды.
- Вбить электроды в землю, электроды следует вбить на нужную глубину.
- Подсоедините измеритель сопротивления или мультиметр к электродам. Измеритель должен быть подключен к токовым электродам и потенциальным электродам.
- Считайте. Измеритель сопротивления измеряет сопротивление между токоведущими и потенциальными электродами.
- Повторите процесс в нескольких местах, чтобы получить репрезентативный образец почвы.
- Рассчитайте среднее удельное сопротивление почвы, используя показания для каждого места.
Это будет зависеть от глубины почвы, которую вы хотите проверить, и расстояния между электродами.Метод измерения удельного сопротивления грунта зондом Веннера 4
Массив Веннера, вероятно, является наиболее трудоемким из всех способов при выполнении более длинных ходов.
Следовательно, этот метод может привлечь до четырех человек для выполнения задачи в разумные сроки.
С другой стороны, это оптимальный метод измерения удельного сопротивления грунта (на сегодняшний день) для проектирования заземления благодаря соотношению принимаемого напряжения на единицу передаваемого тока.
Таким образом, это означает, что метод Веннера считается одним из наиболее «надежных» методов исследования грунтов на больших глубинах.
Методы определения удельного сопротивления грунта – тест Веннера с 4 зондами.На приведенном выше рисунке показано, как расстояния между зондами соотносятся с кажущейся глубиной при тестировании, т.е. расстояние между зондами 6 м. В результате указано удельное сопротивление грунта на глубине ~6м.
Итак, проведите анализ почвы с помощью четырехзондового метода Веннера, указанного в стандарте IEEE 81, часть 1, BS EN 50522 или BS 7430.
Итак, для каждого измерительного хода. Расстояние между штифтами (между соседними датчиками) должно начинаться с 6–12 дюймов.
И увеличить после этого примерно в 1,5 раза. Затем до максимального расстояния между штифтами, выбранного для этого хода.
Поэтому крайне желательно иметь от 2 до 3 ходов с центрами в разных местах. Точно так же максимальное расстояние между датчиками (между соседними датчиками) достигает расстояния, превышающего максимальную протяженность подстанции. Например, ее наибольший размер по диагонали (и любой другой объект, связанный с подстанцией), желательно в два раза больше этого размера по диагонали. При этом избегая влияния заглубленных металлических конструкций.
Следовательно, требуется ряд дополнительных более коротких ходов (от 0,15 до 6 м) для получения данных, достаточно отражающих состояние почвы на небольших глубинах по всему участку.
Итак, метод измерения удельного сопротивления почвы с помощью зонда Веннера 4 состоит из четырехэлектродных зондов; два для текущей инъекции. И два для измерения потенциала.
4-зондовая испытательная установка Веннера
На рис.
1 (вверху) показана 4-зондовая испытательная установка Веннера. Формула расчета удельного сопротивления грунта. Уравнение 1: показывает формулу удельного сопротивления грунта, связанную с методом испытания зонда Веннера 4.
Где R — сопротивление, измеренное машиной
a — расстояние между датчиками
Таким образом, пример расстояния между датчиками для конфигурации датчика Веннера 4 выглядит следующим образом:
При проектировании согласно IEC BS EN 50522 существует 14 предустановленных расстояний НА КАЖДЫЙ ход.
Расстояние между датчиками
Таблица NC.2 – Рекомендуемое расстояние Веннера в метрах0310
0The above are typical ‘minimum’ spacing-sets. Итак, важно отметить, что интервалы представляют собой « серий » измерений, выполненных вдоль одного хода. Таким образом, обеспечивается соответствующий уровень детализации для анализа и инверсии данных.
Насколько глубоко тест метода зонда Веннера 4
Читатели часто спрашивают: «Насколько глубоко тестирует метод Wenner 4 Probe?» Принцип работы метода Веннера заключается в передаче электрического сигнала в землю через зонды и измерении обратного сигнала. Зонды проникают в землю всего на несколько дюймов, но сам электрический сигнал может проникать на многие метры.
Итак, повторюсь… зонды физически проникают только на несколько дюймов. Однако объем исследуемой геологии определяется расстоянием между каждым испытательным зондом. Таким образом, теоретически проверяемая глубина ограничена только силой сигнала прибора и расстоянием развертывания между зондами.
BS EN 50522 описывает типичный набор расстояний зонда, который работает с заземляющими электродами большинства размеров.
Кстати, почему бы не написать нам или пообщаться в чате для получения дополнительной информации об особенностях BS EN50522 в сравнении с IEEE Std 81. четко определенная программа контроля качества в полевых условиях, чтобы продемонстрировать, что показания действительны.
Таким образом, при сборе данных теста удельного сопротивления грунта Веннера эти данные необходимо затем обработать:
Инверсия данных испытаний удельного сопротивления грунта
Измеренные данные удельного сопротивления грунта необходимо инвертировать, чтобы получить многослойные грунты, эквивалентные им, перед их использованием в последующем проекте заземления/заземления.
Таким образом, эта интерпретация требует учета глубины штифта электрода. Кроме того, любое неравномерное расстояние между кеглями (из-за препятствий на поле). И известны заглубленные металлические конструкции.
Это слегка или умеренно искажает измеренные значения.
Поэтому выберите одну или несколько подходящих моделей грунта для исследования заземления. Из данных, полученных на всех измерительных маршрутах. Кроме того, объясните эти варианты в итоговом отчете.
Таким образом, в настоящее время общепринятой практикой для метода анализа данных является использование специализированных программных инструментов. Например, CDEGS RESAP или XGS_SRA (из XGSLab) для предоставления одномерной (одномерной) оптимизированной модели. Но обратите внимание, двумерные псевдоразрезы не всегда можно использовать для проектирования заземления. Тем не менее, псевдосегменты становятся все более популярными для геологической разведки/исследований. Кроме того, может предоставить полезную информацию (трехмерные данные конечного объема) для проектирования системы заземления.
Таким образом, разумно иметь обоснованные любые приближения к модели почвы. Учитывайте изменения модели структуры почвы из-за местных и сезонных изменений путем разработки предельных случаев структуры модели почвы.
В результате этого нельзя недооценивать. Насколько важны надежные, ТОЧНЫЕ данные об удельном сопротивлении грунта для последующего проектирования заземления. Кроме того, абсолютным основополагающим требованием является получение всех последующих расчетов безопасности для напряжения прикосновения и шагового напряжения.
Альтернативные методы определения удельного сопротивления грунта:
- Метод Шлюмберже
- Ведомый стержень
Щелкните здесь, чтобы узнать, как избежать типичных ошибок при измерении удельного сопротивления грунта.
Взаимодействуйте с нами…
- Услуги по проектированию заземления и проектированию молниезащиты. Если системы высокого напряжения и молнии вызывают у вас беспокойство, почему бы не узнать, как мы можем помочь с помощью быстрого «живого чата» ниже для начала.
- XGSLab — полный программный инструмент для моделирования систем электропитания, заземления, заземления и молний. Свяжитесь с нами, чтобы запросить бесплатную демонстрацию.
- Получите сертификацию — начните свой путь, чтобы получить сертификацию в области заземления и проектирования Power Systems.
- Электронное обучение — Введение в заземление. Получите бесплатную пробную версию здесь.
- Быстро получайте ответы в разделе технических блогов с возможностью поиска.
В рубрике: Удельное сопротивление почвы С тегами: BS7430, инжекция тока, измерение потенциала, Методы удельного сопротивления почвы, Испытание удельного сопротивления почвы, Методы испытания удельного сопротивления почвы, Испытание зонда Веннера 4, Массив Веннера
Обучение электрическому заземлению — бесплатная пробная версия
Сделать вы хотите узнать больше о проектировании систем электрического заземления — Академия Greymatters — это наш сайт по обучению заземлению. Взгляните или получите доступ к бесплатной пробной версии здесь.
Последние сообщения:
Если вы инженер-электрик, вы знаете, насколько важно иметь надежную систему заземления для ваших электроустановок.
Правильная конструкция заземления защищает от поражения электрическим током, обеспечивает электробезопасность и продлевает срок службы вашего оборудования. Но что происходит, когда вы сталкиваетесь со сложной задачей заземления, которая выходит за рамки вашего опыта? Вот где «как сделать» […]
Мы рассмотрим удельное сопротивление грунта и дадим практические советы о том, что такое удельное сопротивление грунта, почему мы его измеряем, а также об этих распространенных ошибках при измерении удельного сопротивления грунта:
Методы определения удельного сопротивления грунта популярный пост. Первоначально опубликовано в 2013 году и теперь обновлено. Зонд Веннера — это геотехнический метод исследования, используемый для определения удельного электрического сопротивления грунта. Измерение удельного сопротивления грунта может проводиться различными методами. Тест Wenner 4 Probe является одним из наиболее распространенных методов измерения удельного сопротивления грунта […]
Массив Schlumberger представляет собой геотехнический метод исследования, который определяет удельное электрическое сопротивление грунта.
Это похоже на тест зонда Веннера, но в нем используется несколько токовых электродов, а не только два. Это позволяет более детально и точно измерить удельное сопротивление грунта. Испытания сопротивления грунта, проводимые различными методами, это […]
Испытание забивным стержнем представляет собой геотехнический метод исследования, который определяет сопротивление грунта проникновению стержня или другого пенетрометра. Удельное сопротивление грунта определяется с использованием различных методов испытания удельного сопротивления грунта. Однако приводной стержень, описанный ниже, является последним из трех самых популярных методов измерения удельного сопротивления грунта, которые мы используем […]
О Яне
Этот пост написан Яном Гриффитсом, главным инженером GreyMatters, консультантом по заземлению и молниезащите из 28 лет. лет, один из 1% лучших аккредитованных CDEGS и XGSLab консультантов, а также профессиональный советник международных коммунальных компаний, разработчиков центров обработки данных и инфраструктуры.