土壤电阻率分析

土壤电阻率分析

2012-11-03 18:08:29| 分类: 防雷 |举报|字号 订阅

接地的介质主要有土壤、混凝土和水三种,最常用的接地是将作为接地极的导体置于土壤中,与土壤紧密接触,所以土壤电阻率对于作为接地的主要指标之一,对接地电阻影响很大。有的接地系统利用基础内的钢筋或在基础内设置接地极,此时混凝上的电阻率主要影响接地电阻值。个别接地系统因为土壤电阻率很高,必须利用水源,将接地极置于水中。

(一)土壤电阻率及其确定方法

决定接地电阻的主要因素是土壤电阻。土壤电阻的大小一般以土壤电阻率来表示。土壤电阻率是以边长为10mm的正立方体的土壤电阻来表示。土壤电阻率根据土壤性质、含水量、温度、化学成分、物理性质等情况而有所变化。因此在设计时要根据地质情况,并考虑到季节影响,选取其中最大值作为设计依据。

影响土壤电阻率的主要因素有下列几个:

1.土壤性质

土壤性质对土壤电阻率影响最大。不同性质的土壤,其电阻率甚至相差几千到几万倍。如沙土、黄土、红土等。

2.含水量

含水量对电阻率也有很大影响。绝对干燥的土壤电阻率可以认为接近无穷大。含水量增加到15%左右时,土壤电阻率显着降低;如继续增加水分直到75%左右时,电阻率改变很小;当含水量超过75%时,土壤电阻率反而增加。含水量对土壤电阻率的影响,不仅随土壤种类不同而有所不同,而且与所含的水质也有关系。例如在电阻率较低的土壤中,加上比较纯洁的水,反而增加电阻率.因此在采用加水改良土壤时,也要注意这一点.

3.温度

当土壤温度在0℃及以下时,由于其中水分结冰,土壤冻结,电阻率突然增加,因此一般都将接地极放在冻土层以下,以避免产生很高的流散电阻。温度自0℃继续上升时,由于其中溶解盐的作用,电阻率逐渐减小,温度到达100℃时,由于土壤中水分蒸发,电阻率又增高。

4.化学成分

当土壤中含有盐、酸、碱成分时,电阻率会显着下降。一般即利用这种特性来进行改善土壤的。

5.物理性质

土壤中的物理因素可使电流密度分布的情况改变,尤以含有金属成分时影响最大。此外,土壤本身是否紧密,与接地极是否紧接,对电阻率也都有很大影响。土壤本身的颗粒越紧密,电阻率就越低,其减低程度随土壤的种类而异。例如砂土及岩石等受压后,颗粒不易紧密,电阻率下降较少;粘土、黑土等受压后,颗粒易于紧密,因此电阻率下降较大。根据试验证明:当粘土含水量为10%,如温度不变,单位压力由20MPa 增加到 200MPa 时,电阻率可下降到原来数值的 65%。同时土壤与接地极接触得越紧,流散电阻也越小。因此,为了减少接地极的流散电阻,常采用将管形接地极打入地下的办法。这种施工方法既简便,又可将附近土壤压实,并可使接地极与土壤紧密接触,从而能达到减少土壤电阻率的效果。如采用其它方法敷设接地极时,必须夯实接地极附近的土壤,以减小土壤电阻率。

6.土壤热阻系数

不同季节中,土壤的温度不同,土壤的热阻系数也随之变化,接地电阻也随季节不同而有所增减。

一般冬季最大,夏季最小,因此推荐将测得的数据换算为冬季时的最大值,以保证接地

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