Удельное сопротивление грунта и воды | Электрическая часть электростанций | Архивы
Страница 108 из 111
Основной величиной, которая вводится в расчет заземления и от которой зависят конструкции заземления, является удельное сопротивление грунта.
Удельное сопротивление грунта (в Ом. см или Ом-м) — это сопротивление между сторонами куба с ребром 1 см (или 1 м)
где R — сопротивление указанного объема грунта, Ом; F — сечение этого объема, см2 или м2; 1 — длина, см или м. При этом подразумевается, что куб находится в грунте и р не есть сопротивление вынутого из грунта куба образца.
Удельное сопротивление меди при 20 °С, равное 0,0175 X X 10“6 Ом.м, меньше удельного сопротивления осредненного грунта, равного 100 Ом-м, в 5,7.10+9 раз.
Удельное сопротивление грунта зависит от состава, однородности и структуры почвы, от климатических условий (влажность, температура) и от присутствия солей. Удельное сопротивление грунта определяется измерениями.
В сложных условиях производят предпроектные изыскания для получения информации о геологическом разрезе грунта.
Свинцовый блеск 0,01
Серный и медный колчедан 0,1
Магнитный железняк 1,0
Кокс измельченный и спрессованный 2,5
Глина 10—40
Торф 20
Чернозем, садовая земля 30—50
Пахотная земля с глиной 50
Суглинок 80
Смешанный грунт, пахотная земля с глиной, бетон во влажной почве 100
Лёсс сухой 250
Супесок речной, влажный, лед грязный … 300
Каменный уголь 350
Песок влажный 100—500
Песок сухой 1000—2500
Гравий, щебень 2000
Каменистые почвы, сулой бетон, балласт … 4000 Гранит, известняк, песчаник, кварцит 100 000 и более
Удельное сопротивление различных вод имеет следующие осредненные значения (Ом-м):
Морская вода 0,2—1,0
Днепр 12
Вода в торфяной земле 15—20
Сена 16
Волга 20
Рейн 20—40
Ключевая вода 40
Вода в прудах 50
Грунтовая вода 20—70
Водопровод (Москва) 70
Нева 60—100
Водопровод (Ленинград) 100
Волхоз ; 100
Свирь 300
Мамакан 330
Нива 550
Теребля и Рика, реки в каменистых почвах Кольского полуострова 6000—10 000
Дистиллированная вода, дождевая вода 1 000 000
Значения удельного сопротивления почвы (Ом-м) в зависимости от содержания влаги в ней W (% по массе) при температуре 17 °С таковы:
W | . | 5 | 7,5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
р. | . 2500 | 1650 | 1000 | 530 | 190 | 120 | 85 | 64 |
Температура (при постоянной влажности 15 %) влияет на удельное сопротивление грунта следующим образом:
t.° С … | 20 | 10 | 0 (вода) | 0 (лед) | —5 —15 |
| р, Ом-м | . | 99 | 138 | 300 | 790 3300 |
72Электропроводность промерзшей грунтовой системы может изменяться за счет миграции воды, направленной к фронту промерзания.
Влияние солей (в процентах массы влаги) при постоянной влажности 15 % и температуре 17 °С на удельное электрическое сопротивление грунта таково:
Содержание солей, % |
| 0 | 0,1 | 1 | 5 | 10 | 20 |
Значение р, Ом-м |
| 107 | 18 | 4,6 | 1,9 | 1,3 | 1 |
Насыщение грунта солью свыше 5 % становится менее эффективным.
- Назад
- Вперед
Электрофизические свойства земли,сопротивление грунта(глины,песка,чернозема,воды,суглинка) » Дизельгенераторы, бензогенераторы, дизельные,бензиновые, заземление,мини электростанции,стабилизаторы,безперебойники, услуги электрика,Киев,Днепропетровск,Одесса,Винница,Житомир
Электрофизические свойства земли,сопротивление грунта(глины,песка,чернозема,воды,суглинка)
Электрофизические свойства земли, в которой находится заземлитель , определяются ее удельным сопротивлением. Чём удельное сопротивление меньше, тем благоприятнее условия для расположения заземлителя.
Удельным сопротивлением земли называют сопротивление между противоположными плоскостями куба земли ребрами размером 1 м и измеряется оно в омметрах.
Чтобы
представить себе это сопротивление, напомним, что куб меди с ребрами 1 м имеет сопротивление
175-10-6 Ом при 20°С; таким образом, например при значении р= 100 Ом-м земля
имеет сопротивление в 5,7 млрд.
раз больше, чем сопротивление меди в том же
объеме.
Ниже приведены приближенные значения удельных сопротивлений земли, Ом м, при средней влажности.
Песок – 400 – 1000 и более
Супесок – 150 – 400
Суглинок – 40 – 150
Глина – 8 – 70
Садовая земля – 40
Чернозем – 10 – 50
Торф – 20
Каменистая глина (приблизительно 50%) – 100
Мергель, известняк, крупнозернистый песок с валунами – 1000 – 2000
Скала, валуны – 2000 – 4000
Речная вода (на равнинах) – 10 – 80
Морская вода – 0,2
Водопроводная вода – 5 – 60
Для сооружения заземлителей необходимо знать не приближенные, а точные значения удельных сопротивлений земли в месте вооружения. Они определяются на местах измерениями.
Свойства земли и сопротивление заземлителя могут изменяться в зависимости от ее состояния — влажности, температуры и других факторов — и могут иметь поэтому разные значения в разные времена года из-за высыхания или промерзания, а также из-за состояния в момент измерения. Эти факторы учитываются при измерениях удельного сопротивления земли сезонными коэффициентами и коэффициентами, учитывающими состояние земли при измерениях , с тем чтобы требующееся сопротивление заземляющего устройства сохранялось в любой сезон и при любой влажности земли, т. е. при неблагоприятных условиях.
В табл. 1 приведены коэффициенты, учитывающие состояние земли при измерениях , приведены в табл.1.
Коэффициент k1 применяется, если земля влажная, измерениям предшествовало выпадение большого количества осадков; k2 — если земля нормальной влажности, если измерению предшествовало выпадение небольшого количества осадков; k3 — если земля сухая, количество осадков ниже нормы.
Таблица 1. Коэффициенты к измеренным значениям удельного сопротивления земли, учитывающие ее состояние во время измерения
| Электрод | k1 | k2 | k3 |
| Вертикальный | |||
| длина 3 м | 1,15 | 1 | 0,92 |
| длина 5 м | 1,1 | 1 | 0,95 |
| Горизонтальный | |||
| длина 10 м | 1,7 | 1 | 0,75 |
| длина 50 м | 1,6 | 1 | 0,8 |
Измерить удельное сопротивление земли можно прибором (измерителем заземлений) типа МС-08 (или другим подобным) методом четырех электродов.
Прибор работает по принципу магнитоэлектрического логометра. Прибор содержит две рамки, одна из которых включается как амперметр, вторая как вольтметр. Эти обмотки действуют на ось прибора в противоположных направлениях, благодаря чему отклонения стрелки прибора пропорциональны сопротивлению. Шкала прибора градуирована в омах. Источником питания при измерении служит генератор Г постоянного тока, приводимый во вращение от руки. На общей оси с генератором укреплены прерыватель П и выпрямитель Вп.
Принципиальная схема измерителя заземлений типа МС-07 (МС-08)
Если пропускать ток через крайние электроды, то между средними возникает разность напряжений U. Значения U в однородной земле (слое) прямо пропорциональны удельному сопротивлению р и току I и обратно пропорциональны расстоянию а между электродами: U = ?I /2?а или р = 2?aU/I = 2?aR, где R — показания прибора.
Чем больше значение а, тем больший объем земли охватывается электрическим полем токовых электродов. Благодаря этому, изменяя расстояние а, можно получить значения удельного сопротивления земли в зависимости от разноса электродов. При однородной земле вычисленное значение ? не будет изменяться при. изменении расстояния а (изменения могут быть вследствие разной степени влажности). В результате измерений , используя зависимость ? от расстояния между электродами можно судить о величинах удельных сопротивлений на разной глубине.
Схема измерения удельного сопротивления земли прибором МС-08
Измерение следует производить в стороне от трубопроводов и других конструкций и частей, которые могут исказить результаты.
Удельное сопротивление земли можно приближенно измерить методом пробного электрода. Для этого электрод (уголок, стержень) погружают в землю в приямок так, чтобы его верх находился на глубине 0,6—0,7 м от уровня земли, и измеряют прибором типа МС-08 сопротивление электрода гв.
А затем, пользуясь данными приближенных значений сопротивлений вертикальных электродов (таблицы 2), можно получить приближенное значение удельного сопротивления земли.
Таблица 2. Сопротивления растеканию электродов заземления
| Электрод | Сопротивление, Ом |
| Вертикальный, угловая сталь, стержень, труба | ? / l , где l – длина электрода в метрах |
| Полосовая сталь шириной 40 мм или круглая сталь диаметром 20 мм | 2? / l , где l – длина полосы в метрах |
| Прямоугольная пластина (при небольшом соотношении размеров сторон), заложенная вертикально | 0,25 (? / (ab-1/2)) , где а и b – размеры сторон пластины в м. |
Пример расчета удельного сопротивления грунта. В землю погружен уголок длиной 3 м. Сопротивление, измеренное прибором МС-08, оказалось равным 30Ом.
Тогда можем написать: Ризм = rв l = 30х3 = 90 Ом х м.
Измерения желательно производить в двух-трех местах и принимать среднее значение. Пробные электроды следует погружать забивкой или вдавливанием, чтобы создавать плотное соприкосновение с землей; ввертывание стержней для целей измерения не рекомендуется.
Применять аналогичный метод измерений с укладкой в землю полос не следует: метод трудоемок и малонадежен, так как надлежащий контакт полосы с землей после засыпки и трамбовки может быть достигнут только через некоторое время.
Для учета состояния земли во время измерений принимается один из коэффициентов k из табл. 1.
Таким образом, удельное сопротивление земли равно: р = k х Ризм
В протоколе указываются состояние земли (влажность) при измерениях и рекомендуемый сезонный коэффициент промерзания или высыхания земли.
Вернутся назад
Исследование приповерхностной инфильтрации методом визуализации электрического сопротивления
NASA/ADS
Исследование методом визуализации электрического сопротивления приповерхностной инфильтрации
- Лампузис, Ангелос
Аннотация
Изображения удельного электрического сопротивления с высоким разрешением (метод ERI) были получены в ходе экспериментов по инфильтрации аэрационной зоны на сельскохозяйственных почвах в сотрудничестве с Программой управления сельским хозяйством Корнельского университета, Совместным расширением округа Саффолк, Образовательным центром дополнительного образования, Риверхед, Нью-Йорк [а также Корнельского университета на Лонг-Айленде.
Центр садоводческих исследований и расширения (LIHREC) в Риверхеде, Нью-Йорк]. Исследована также одна природная почва. Инфильтрацию контролировали с помощью анализа изображения удельного сопротивления двумерного массива, созданного системой удельного сопротивления Syscal Kid Switch (Griffiths et al., 19).90). Данные были инвертированы с помощью компьютерной программы RES2DINV (Loke, 2004). Рассматриваемые сельскохозяйственные почвы представляли собой супесь Риверхед (RdA), суглинок Хейвена (HaA) и илистый суглинок Бриджхэмптона (BgA). Природный объект находился в горах Катскилл в штате Нью-Йорк. Почвы здесь отнесены к категории суглинков щегорьевых пылеватых. Электрические изображения трех участков сравнивались с установленными свойствами почвы, включая гранулометрический состав, доступную влагоемкость и растворимые соли (из литературы), а также с образцами почвы для конкретных участков и данными пенетрометра, которые были собраны вместе с геофизические измерения. В этом исследовании оценивается потенциал получения неразрушающих измерений инфильтрации с высоким разрешением в самых верхних 1,5 м зоны аэрации.
Результаты показывают, что различия в сопротивлении могут обнаруживать инфильтрацию в почвах, типичных для северо-востока США. С помощью ERI можно успешно и неразрушающим образом отслеживать временные и пространственные изменения содержания влаги в почве в верхних 1,5 м (относящихся к сельскому хозяйству) недр. Чувствительность метода выше в подземных средах, которые демонстрируют высокие значения общего кажущегося сопротивления (например, высокое содержание песка). В условиях повышенной неоднородности почвы, вместо образования сплошного водного шлейфа, как это происходило в однородных сельскохозяйственных почвах, место инфильтрации воды, по-видимому, сильно зависит от неоднородности почвы, и фронт воды рассеивается на прерывистые слои и путешествует по дополнительным направлениям. Геофизические результаты при инфильтрации хорошо коррелируют с данными по уплотнению грунта. Из этого следует, что метод ERI можно использовать в качестве косвенного показателя уплотнения почвы и колебаний содержания воды в сельскохозяйственных целях.
В естественной среде ERI успешно картирует корневую зону взрослых деревьев. Области применения включают непрерывный мониторинг содержания воды в высокоценных товарных культурах, таких как виноградарство (точное земледелие).
- Публикация:
кандидат наук Диссертация
- Дата публикации:
- 2009
- Биб-код:
- 2009ФДТ……..29Л
Международный журнал научных и технологических исследований
Международный журнал научных и технологических исследований| |
| Дом | О нас | Прицел | Редколлегия | Свяжитесь с нами |
0 International License. 
