Resistencia eléctrica específica de la tierra.

Las capas superiores de la corteza terrestre, en las que pueden fluir las corrientes de las instalaciones eléctricas, suelen denominarse tierra. La propiedad de la tierra como conductor de corriente depende de su estructura y de los componentes que contiene.

Los principales componentes de la tierra - sílice, óxido de aluminio, piedra caliza, carbón, etc. — son aislantes, y la conductividad de la tierra depende de la solución del suelo, es decir, de la humedad y las sales atrapadas entre las partículas sólidas no conductoras de los componentes. Así, la tierra tiene una conductividad iónica que, a diferencia de la conductividad electrónica de los metales, tiene una mayor resistencia eléctrica a la corriente eléctrica.

Es costumbre definir las propiedades de la tierra como un conductor de corriente. resistencia eléctrica específica ρ, que significa la resistencia de un cubo de suelo de 1 cm de arista, este valor viene determinado por la expresión:

ρ = RS / l,

Ohm • cm2 / cm, u Ohm / cm, donde R es la resistencia (Ohm) de un cierto volumen de suelo con una sección transversal C (cm2) y longitud l (cm).

El valor de la resistencia del suelo ρ depende de la naturaleza del suelo, su contenido de humedad, el contenido de bases, sales y ácidos, así como su temperatura.

El rango de cambio en la resistencia eléctrica efectiva de la tierra ρ diferentes suelos es enorme, por ejemplo, la arcilla tiene una resistencia de 1 — 50 Ohm- / m, la arenisca 10 — 102 Ohm/ m y el cuarzo 1012 — 1014 Ohm / m A modo de comparación, presentamos la resistencia eléctrica específica de las soluciones naturales que llenan los poros y grietas. Por ejemplo, las aguas naturales, dependiendo de las sales disueltas en ellas, tienen una resistencia de 0,07 - 600 Ohm/m, de las cuales las aguas de río y subterráneas dulces 60 -300 Ohm/m, y las de mar y aguas profundas 0,1 - 1 Ohm/m.

Un aumento en el contenido de sustancias disueltas en el suelo, el contenido total de humedad, la compactación de sus partículas, un aumento de la temperatura (si el contenido de humedad no disminuye) conducen a una disminución de ρ. La impregnación de aceite y aceite del suelo, así como la congelación, aumentan significativamente ρ.

La tierra es heterogénea, consta de varias capas de suelo con diferentes valores de ρ. Inicialmente, al calcular los estudios de puesta a tierra y de ingeniería, se basaron en el supuesto de la homogeneidad de ρ en el suelo en la dirección vertical. Ahora, al calcular los electrodos puestos a tierra, se supone que la tierra consta de dos capas: la superior con la resistencia ρ1 y el espesor h y la inferior con la resistencia ρ2. Tal modelo calculado de dos capas de la tierra refleja bien las características de los cambios en la profundidad de la tierra causados ​​​​por la congelación y el secado de su capa superficial, así como la influencia en la zona p de las aguas subterráneas.

El cálculo analítico de todos los factores que afectan el valor de ρ es difícil, por lo tanto, la resistencia que cumple con la precisión de cálculo aceptada se obtiene mediante mediciones directas.

Para medir los parámetros de la estructura eléctrica de la tierra, el espesor de las capas y la resistencia de cada capa, actualmente se recomiendan dos métodos: un electrodo de prueba vertical y una medición eléctrica vertical. La elección del método de medición depende de las características del suelo y de la precisión de medición requerida.

Ver también: Como medir la resistencia de tierra

La siguiente tabla muestra la resistencia de los suelos más comunes.

Resistencia del suelo Tipo de suelo Resistencia, Ohm / m Arcilla 50 Caliza densa 1000-5000 Caliza suelta 500-1000 Caliza blanda 100-300 Granito y arenisca dependiendo de la intemperie 1500-10000 Granito y arenisca erosionados 100-600 Capa de humus 10- 150 Suelos limosos 20 -100 Margas jurásicas 30-40 Marga y arcilla densa 100-200 Esquisto de mica 800 Arena arcillosa 50-500 Arena de sílice 200-3000 Suelos de esquisto en capas 50-300 Suelo rocoso desnudo 1500-3000 Suelo pedregoso cubierto de hierba 300-500 Humedales De varios unidades a 30 Suelos húmedos de turba 5-100