Como medir la resistencia de tierra

Propiedades electrofísicas de la tierra.

Las propiedades electrofísicas del suelo en el que se encuentra el electrodo puesto a tierra están determinadas por éste. resistencia... Cuanto menor sea la resistencia específica, más favorables serán las condiciones para la ubicación del sistema de puesta a tierra de los electrodos.

Se denomina resistencia de tierra a la resistencia entre los planos opuestos del cubo de la tierra con aristas de 1 m y se mide en ohmios.

Para visualizar esta resistencia, recordemos que un cubo de cobre con nervaduras de 1 m tiene una resistencia de 175-10-6 ohmios a 20 °C; así, por ejemplo, con un valor de p = 100 Ohm-m, la tierra tiene una resistencia 5,7 billones de veces mayor que la resistencia del cobre en el mismo volumen.

A continuación se muestran los valores aproximados de resistencia de tierra, Ohm m, a humedad media.

Arena — 400 — 1000 y más

Franco arenoso — 150 — 400

Arcilla — 40 — 150

Arcilla — 8 — 70

jardín — 40

Chernozem — 10 — 50

Turba — 20

Arcilla de piedra (aproximadamente 50%) — 100

Marga, caliza, arena gruesa con piedras — 1000 — 2000

Roca, piedras — 2000 — 4000

Agua de río (en las llanuras) — 10 — 80

Agua de mar — 0.2

Agua del grifo — 5 — 60

Para la construcción de electrodos puestos a tierra, es necesario conocer no los valores aproximados, sino los exactos de la resistencia de la tierra en el lugar del armamento. Se determinan localmente por mediciones.

Las propiedades del suelo pueden cambiar dependiendo de su condición—humedad, temperatura y otros factores—y por lo tanto pueden tener valores diferentes en diferentes épocas del año debido a la desecación o congelación, así como las condiciones en el momento de la medición. Estos factores se tienen en cuenta a la hora de medir la resistencia de la tierra con coeficientes estacionales y coeficientes que tienen en cuenta el estado de la tierra en el momento de la medida, de manera que se mantenga la resistencia necesaria del dispositivo de puesta a tierra en cualquier época del año y en cualquier momento. humedad de la tierra, es decir. en condiciones desfavorables.

La Tabla 1 muestra los coeficientes que tienen en cuenta la condición del suelo durante las mediciones que se dan en la tabla.1.

Se aplica el coeficiente k1 si el suelo está húmedo, las mediciones fueron precedidas por una gran cantidad de precipitación; k2 — si el suelo tiene humedad normal, si la medición fue precedida por una pequeña cantidad de precipitación; k3 — si la tierra está seca, la cantidad de precipitación está por debajo de lo normal.

Tabla 1. Coeficientes a los valores medidos de la resistencia de la tierra, teniendo en cuenta su estado durante la medición.

Electrodo k1 k2 k3 Vertical

longitud 3 m 1,15 1 0,92 longitud 5 m 1,1 1 0,95 Horizontal

longitud 10 m 1,7 1 0,75 longitud 50 m 1,6 1 0,8

Mida la resistencia de tierra posible con un dispositivo de cuatro electrodos (sonda de tierra) MC-08 (o similar). Las medidas deben tomarse durante la estación cálida.

El dispositivo funciona según el principio de un radiómetro magnetoeléctrico. El dispositivo contiene dos marcos, uno de los cuales se incluye como amperímetro y el otro como voltímetro. Estos devanados actúan sobre el eje del dispositivo en direcciones opuestas, por lo que las desviaciones de la flecha del dispositivo son proporcionales a la resistencia. La escala del dispositivo está graduada en ohmios. La fuente de alimentación para la medición es un generador de CC de manivela G. Un disyuntor P y un rectificador Bp están montados en un eje común con el generador.

Diagrama esquemático del dispositivo de medición de puesta a tierra tipo MS-07 (MS-08)

Si la corriente pasa a través de los electrodos finales, entonces hay una diferencia de voltaje U entre los del medio.Los valores de U en una tierra homogénea (capa) son directamente proporcionales a la resistencia p y la corriente I e inversamente proporcionales a la distancia a entre los electrodos: U = ρAz /2πa o p = 2πaU / I = 2πaR, donde R es la lectura del instrumento.

Cuanto mayor sea el valor de a, mayor será el volumen del suelo cubierto por el campo eléctrico de los electrodos de corriente. Por lo tanto, cambiando la distancia a, es posible obtener los valores de resistencia de tierra en función de la distancia de los electrodos. Con una base homogénea, el valor calculado ρ no cambiará en. cambio en la distancia a (los cambios pueden deberse a diferentes grados de humedad). Como resultado de las mediciones que utilizan la dependencia ρ de la distancia entre los electrodos, es posible estimar el valor de la resistividad a diferentes profundidades.

Esquema de medida de resistencia de tierra con el dispositivo MS-08

Las mediciones deben eliminarse de las tuberías y otras estructuras y piezas que puedan distorsionar los resultados.

La resistencia de tierra se puede medir aproximadamente usando el método del electrodo de prueba. Para hacer esto, el electrodo (esquina, barra) se sumerge en el suelo en un pozo de modo que su punta quede a una profundidad de 0.6-0.7 m desde el nivel del suelo, y la resistencia del electrodo gv se mide con un dispositivo de el tipo MS08. Y luego, utilizando los datos sobre los valores aproximados de la resistencia de los electrodos verticales (tabla 2), puede obtener un valor aproximado de la resistencia específica del suelo.

Tabla 2. Resistencia de propagación de los electrodos de puesta a tierra

Resistencia del electrodo, ohm Vertical, ángulo de acero, varilla, tubo ρ / l , donde l — longitud del electrodo en metros Tira de acero de 40 mm de ancho o acero redondo con un diámetro de 20 mm 2ρ / l , donde l — longitud de la tira en metros Placa rectangular (con una relación de aspecto pequeña), colocada verticalmente 0,25 (ρ / (ab-1/2)), donde a y b — dimensiones de los lados de la placa en m.

Un ejemplo de cálculo de la resistencia del suelo. Una esquina de 3 m de largo está hundida en el suelo. La resistencia medida con el dispositivo MS-08 resultó ser 30Ω Entonces podemos escribir: Rism = rv l = 30NS3 = 90 ohm x m.

Se recomienda tomar medidas en dos o tres lugares y tomar el valor promedio. Los electrodos de prueba deben ser conducidos o presionados para hacer un contacto estable con el suelo; No se recomienda atornillar varillas para fines de medición.

No se debe utilizar un método de medición similar con tiras colocadas en el suelo: el método es laborioso y poco fiable, ya que el contacto adecuado de la tira con el suelo después del relleno y apisonamiento solo se puede lograr después de un tiempo.

Para tener en cuenta el estado del suelo durante las mediciones, uno de los coeficientes k se toma de la tabla. 1.

Así, la resistencia de tierra es igual a: p = k x Rism

El protocolo muestra el estado del suelo (humedad) en el momento de las mediciones y el coeficiente estacional recomendado de congelación o secado del suelo.