Низкопрочный заземляющий электрод и грунт
Хороший, низкоомный заземляющий электрод зависит от почвы с низким удельным сопротивлением в месте, где вы можете ездить на электродах. Существует два подхода к выбору вашего местоположения:
Как определить наилучшее расположение заземляющего электрода
- Приводные стержни в различных местах до таких глубин, которые могут потребоваться, и проверяйте их сопротивление во время их движения.
- Измерьте удельное сопротивление земли перед тем, как приступить к заземлению. Затем вычислите количество и длину требуемых стержней.
Чтобы получить низкоомный электрод в неблагоприятном месте, выложите прямые линии на расстоянии 10 футов друг от друга, покрывая площадь. Управляйте четырьмя кольцами на расстоянии 10 футов, но не более 6 дюймов, вдоль линии abdc, как показано на рисунке 1 ниже.
Измерьте сопротивление R между ставками b и c, используя метод удельного сопротивления земли (не предмет этой статьи, но поясненный в нижней части статьи).
Затем сдвиньте ставки по рассматриваемой линии в пункты bcde, cdef и т. Д. (См. Рис. 1) и проверьте, пока вся линия не будет покрыта. Затем перейдите к следующей строке и повторите процесс до тех пор, пока вся выбранная область не будет закрыта.
Рисунок 1 - Метод поиска наилучшего расположения заземляющего электрода на глубине a. Наиболее желательным является расположение, дающее минимальное показание на наземном тесте.
Расположение, дающее наименьшее значение для R, имеет самое низкое удельное сопротивление для почвы на выбранную глубину 10 футов. Место, вероятно, даст вам лучший заземляющий электрод. Если вам нужны результаты, на которые влияет среднее удельное сопротивление земли на глубину 20 футов, повторите опрос на линиях на расстоянии 20 футов и со ставками, расположенными на расстоянии 20 футов друг от друга. Такие обследования не требуют много времени и могут окупиться в обеспечении хорошей системы заземления.
Испытательные цепи с высоким сопротивлением испытателей сопротивления заземления могут проводиться на проложенной поверхности.
Альтернативный метод
Другим способом является приведение стержней или труб в разных местах на такие глубины, которые могут оказаться практически осуществимыми, проверяя их сопротивление во время их движения. Таким образом, вы обычно можете сразу сказать, когда достигнута влажность или другая хорошая проводящая земля.
Однако работа, связанная с этим, может быть намного больше, чем с первым методом.
Сезонные вариации сопротивления земли
Мы знаем влияние температуры, влажности и содержания соли на сопротивление земли. Поэтому имеет смысл, что удельное сопротивление почвы будет значительно изменяться в разное время года. Это особенно верно в местах, где есть больше экстремальных температур, осадков, сухих периодов и других сезонных колебаний.
Рисунок 3 - Сезонное изменение сопротивления земли с электродом 3/4 "трубы в каменистой глинистой почве. Глубина электрода в земле составляет 3 фута для кривой 1 и 10 футов для кривой 2
Из предыдущего обсуждения вы можете видеть, что удельное сопротивление земли является очень переменной величиной. Если вы хотите знать, какое значение находится в данном месте, в определенное время года, единственный безопасный способ - измерить его. Когда вы используете это значение для работы по обследованию, важное значение имеет изменение значения, вызванное изменениями характера подпочвы; из вариаций удельного сопротивления вы можете получить полезные результаты опроса.
Другой основной причиной измерения удельного сопротивления земли является проектирование систем заземляющих электродов для систем электропитания, разрядников молнии и т. Д.
Измеренные значения удельного сопротивления используются в стандартных технических формулах, которые вычисляют такие факторы, как количество и глубина стержней, необходимых для достижения требуемого сопротивления поверхности, тем самым уменьшая количество проб и ошибок при установке эффективного грунта.
Сопротивление заземления напрямую зависит от удельного сопротивления земли, и полезно знать, какие факторы влияют на удельное сопротивление.
Кривые рис. 3 выше иллюстрируют несколько стоящих точек. Они показывают ожидаемое изменение сопротивления земли (из-за изменений удельного сопротивления) в течение 1-1 / год. Они также показывают, что более глубокий электрод дает более стабильное и меньшее значение. Мы заключаем, что содержание влаги и температура почвы становятся более стабильными на больших расстояниях ниже земной поверхности.
Поэтому заземляющий электрод должен достигнуть достаточно глубокого уровня, чтобы обеспечить //
- Постоянная влажность (условно говоря).
- Постоянная температура (ниже линии замерзания, опять же, условно говоря).
Как измеряется удельное сопротивление земли?
Для измерения удельного сопротивления земли используется четырехпозиционный прибор. Теперь, однако, вы используете четыре малогабаритных электрода, спускаемых на одну и ту же глубину и равные расстояния друг от друга по прямой (рис. 4). Четыре отдельных проводника подключают электроды к четырем клеммам на приборе, как показано на рисунке. Следовательно, имя этого теста: четыре терминальных метода.
Рисунок 4 - Четыре терминальных метода измерения удельного сопротивления земли
Доктор Франк Веннер из Бюро стандартов США (ныне NIST) разработал теорию, лежащую в основе этого теста в 1915 году. Он показал, что если глубина электрода В невелика по сравнению с расстоянием между электродами А (В = 1 / 20А является как правило, рекомендуется), применяется следующая формула:
ρ = 2πAR
где:
- ρ - среднее удельное сопротивление грунта к глубине А в Ом-см,
- π - постоянная 3.1416,
- А - расстояние между электродами в см и
- R - считыватель заземления в омах
Другими словами, если расстояние А между электродами составляет 4 фута, вы получаете среднее удельное сопротивление земли на глубину 4 фута следующим образом:
-
Преобразуйте 4 фута в сантиметры, чтобы получить A в формуле:
4 · 12 · 2, 54 см = 122 см
-
Умножьте 2 πA, чтобы получить константу для данной тестовой установки:
2 · 3, 14 · 122 = 766
Например, если показание прибора составляет 60 Ом, удельное сопротивление земли составит 60 х 766 или 45 960 Ом · см.
Измерение сопротивления грунта, метод падения потенциала
Тестирование сопротивления заземления (VIDEO)
Справочник // Практическое руководство по тестированию сопротивления земли по Megger