Школа для Электрика. Все Секреты Мастерства. Образовательный сайт по электротехнике

ПОИСК ПО САЙТУ:

 
  
  

 

Справочник электрика / Полезная информация

Удельное электрическое сопротивление земли

 

Удельное электрическое сопротивление землиВерхние слои земной коры, в которых могут протекать токи электрических установок, принято называть землей. Свойство земли как проводника тока зависит от его структуры и компонентов, которые она содержит.

Основные компоненты земли - кремнезем, глинозем, известняк, уголь и т. д. - представляют собой изоляторы, и проводимость земли зависит от почвенного раствора, т. е. влаги и солей, находящихся между непроводящими твердыми частицами компонентов. Таким образом, земля обладает ионной проводимостью, которая, в отличие от электронной проводимости в металлах, оказывает большее электрическое сопротивление электрическому току.

Свойства земли как проводника тока принято определять ее удельным электрическим сопротивлением ρ, под которым понимается сопротивление кубика грунта с ребрами 1 см. Эта величина определяется из выражения:

ρ = RS/l,

Ом • см2 /см, или Ом/см, где R - сопротивление (Ом) некоторого объема грунта сечением S (см2) и длиной l (см).

Величина удельного сопротивления земли ρ зависит от характера грунта, влажности, содержания щелочей, солей и кислот, а также от его температуры.

Диапазон изменения удельного электрического сопротивления земли ρ различных грунтов огромен, например глина имеет сопротивление 1 - 50 Ом-/м, песчаник 10 - 102 Ом/м, а кварц 1012 - 1014 Ом/м. Для сравнения приведем удельные электрические сопротивления естественных растворов, заполняющих поры и трещины. Например, природные воды в зависимости от растворенных в них солей имеют сопротивление 0,07 - 600 Ом/м, из них речные и пресные грунтовые воды 60 -300 Ом/м, а морская вода и глубинные воды 0,1 - 1 Ом/м.

Увеличение содержания растворенных веществ в грунте, общей влажности, уплотнение его частиц, повышение температуры (если при этом влажность не будет уменьшаться) приводят к уменьшению ρ. Пропитывание грунта маслами и нефтью, а также промерзание значительно увеличивают ρ.

Устройство заземления

Земля неоднородна, она состоит из нескольких слоев грунта с различными значениями ρ. Вначале при расчетах заземлений и инженерных изысканий основывались на допущении об однородности ρ земли в вертикальном направлении. Теперь при расчетах заземлителей принимают, что земля состоит из двух слоев: верхнего - с удельным сопротивлением ρ1 и толщиной h и нижнего - с удельным сопротивлением ρ2. Такая расчетная двухслойная модель земли хорошо отражает особенности изменения по глубине земли, вызванные промерзанием и высыханием ее поверхностного слоя, а также влиянием на р зоны грунтовых вод.

Аналитический расчет всех факторов, влияющих на величину ρ, затруднен, поэтому удельное сопротивление, удовлетворяющее принятой точности расчета, получают путем непосредственных измерений.

Для измерения параметров электрической структуры земли - толщины слоев и удельного электрического сопротивления каждого слоя - в настоящее время рекомендуется два способа: пробного вертикального электрода и вертикального электрического зондирования. Выбор способа измерения зависит от характеристики грунтов и необходимой точности измерения.

Смотрите также: Как измерить удельное сопротивление земли

Ниже в таблице приведены удельные сопротивления наиболее распространенных грунтов.

Удельное сопротивление грунтов
Вид грунта Удельное сопротивление, Ом/м
Глина 50
Известняк плотный 1000-5000
Известняк рыхлый 500-1000
Известняк мягкий 100-300
Гранит и песчаник в зависимости от выветривания 1500-10000
Гранит и песчаник выветренные 100-600
Гумусный слой 10-150
Илистые грунты 20-100
Мергели юрского периода 30-40
Мергели и плотная глина 100-200
Слюдистые сланцы 800
Глинистый песок 50-500
Кремнистый песок 200-3000
Слоистые сланцевые грунты 50-300
Голый каменистый грунт 1500-3000
Каменистый грунт, покрытый травой 300-500
Заболоченные грунты От нескольких единиц до 30
Влажные торфянистые грунты 5-100

Поделитесь с друзьями:

Статьи близкие по теме:

  • Температурный коэффициент сопротивления
  • Электропроводность веществ
  • Что такое сопротивление заземления
  • Что такое удельное электрическое сопротивление
  • Как влияет нагрев на величину сопротивления
  • Как измерить удельное сопротивление земли
  • Электрическое сопротивление проводников
  • Школа для электрика в Facebook и ВКонтакте:


    Оставьте комментарий:


    Основы электротехники | Основы электроники | Электричество для чайников
    Электрические аппараты | Электрические машины | Справочник электрика
     Электроснабжение | Электрические измерения | Электрические схемы
     Электричсекое освещение | Электромонтажные работы | Эксплуатация электрооборудования
    Алфавитный указатель: