熱門關(guān)鍵詞: 高壓開關(guān)動(dòng)作特性測(cè)試儀 斷路器特性測(cè)試儀 變壓器綜合測(cè)試系統(tǒng) 承裝承試設(shè)備選型 高壓開關(guān)測(cè)試儀 變壓器綜合測(cè)試 串聯(lián)諧振
土壤電阻率是接地工程的重要參數(shù),我們?cè)谠O(shè)計(jì)、計(jì)算接地裝置時(shí)應(yīng)首先測(cè)量當(dāng)?shù)氐耐寥离娮杪剩⒏闱逋寥缆试诘孛嫠礁鞣较虻淖兓约按怪狈较虻淖兓?guī)律,以使用最小的投資達(dá)到最理想的設(shè)計(jì)結(jié)果。
一、三極法測(cè)量土壤電阻率(工程實(shí)際中很少采用)
在需要測(cè)土壤電阻率的地方,埋入幾何尺寸為己知的接地體,按電壓電流法測(cè)出接地體的接地電阻。
測(cè)量采用的接地體為一根長3m,直徑50mm的鋼管;或長3m,直徑25mm的圓鋼;或長10~15m,40mm×4mm的扁鋼,其理入深度0.7~1.0m。
采用垂直打入土中的圓鋼,測(cè)量接地電阻時(shí),電壓極距電流極和被測(cè)接地體20m遠(yuǎn)即可。測(cè)得接地電阻后,由下式即可算出該處土壤電阻率。即
ρ=(2πιRg)/[1n(4ι/d)]
式中 ρ——土壤電阻率,Ω·m;
ι——鋼管或圓鋼埋入土壤的深度,m;
d——鋼管或圓鋼的外徑m;
Rg——接地體的實(shí)測(cè)電阻,Ω。
用扁鋼作水平接地體時(shí),土壤的電阻率按下式計(jì)算,即
ρ=(2πLRg)/[1n(L2/bh)]
式中 ρ——土壤電阻率,Ω·m;
L——接地體的總長度,m;
h——扁鋼中心線離地面的距離,m;
b——扁鋼寬度,m;
Rg——水平接地體的實(shí)測(cè)電阻,Ω。
用三極法側(cè)量土壤電阻率時(shí),接地體附近的土壤起著決定性作用,所測(cè)的土壤電阻率,在很大程度上僅反映了接地體附近的土壤電阻率。
所測(cè)得的接地電阻Rg中,還包括了接觸電阻在內(nèi),從而引起較大誤差。此外,由于地的層狀或剖面結(jié)構(gòu),用上述方法換算出來的等值電阻率,只能是對(duì)應(yīng)于被測(cè)接地體的尺寸和埋設(shè)狀況的地的等值電阻率。這個(gè)等值電阻率對(duì)于不同類型和尺寸的接地體來說,差別是很大的,因而這種方法在工程實(shí)際中很少采用。
二、四極法測(cè)量土壤電阻率
采用四級(jí)法測(cè)量土壤電阻率時(shí),其接線如圖1-1所示。
圖1-1 四極法測(cè)地壤電阻率的試驗(yàn)接線圖
由外側(cè)電極C1、C2通入電流I,若電極的埋深為ι,電極間的距離為aι,則C1、C2電極使P1、P2上出現(xiàn)的電壓分別為:
U2=ρI/2π[1/α-1/2α]
U'2=ρI/2π[1/2α-1/α]
而兩極間的電位差為:
U2-U'2=ρι/2πα
因此ρ=[2πα(U2-U'2)]/I=2πα(U/I)=2παRg (1-1)
式中 ρ——土壤電阻率,Ω·m;
a——電極間的距離,m;
U——P1、P2點(diǎn)的實(shí)測(cè)電壓,V;
Rg——實(shí)測(cè)土壤電阻,Ω。
由式(1-1)可知,當(dāng)a己知時(shí),測(cè)量P1、P2兩極間的電壓和流過的電流,即可算出土壤的電阻率。
四極法測(cè)得的土壤電阻率,與電極間的距離a有關(guān),當(dāng)a不大時(shí)所測(cè)得的電阻率,僅為大地表層的電阻率,其反映的深度隨a的增大而增加。一般測(cè)得的ρ值是反映0.75a深處的數(shù)值。
具有四個(gè)端頭的接地電阻測(cè)試儀,均可用于四極法測(cè)量土壤的電阻率。
用四極法測(cè)量土壤電阻率時(shí),電極可用四根直徑2cm左右,長0.5~1.0m的圓鋼或鋼管作電極,考慮到接地裝置的實(shí)際散流效應(yīng),極間距離可選取20m左右,埋深應(yīng)小于極間距離的1/20。測(cè)量變電所的ρ值時(shí),應(yīng)取3~4點(diǎn)以上測(cè)量數(shù)的平均值作為測(cè)量值。
用以上方法測(cè)出的土壤電阻率,不一定是一年中的最大值,所以應(yīng)按下式進(jìn)行校正。
ρmax=ψρ
式中 ρmax——土壤最大電阻率,Ω·m;
ρ——實(shí)測(cè)土壤電阻率,Ω·m;
ψ——考慮到土壤干燥的季節(jié)系數(shù),其值如表1-1所示,測(cè)量時(shí)如大地比較干燥,則取表中的較小值,比潮濕時(shí),則取較大值:
埋深/m
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水平接地體
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長2-3m垂直接地體
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埋深/m
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水平接地體
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長2-3m垂直接地體
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0.5
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1.4~1.8
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1.2~1.4
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2.5~3.0
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1.0~1.1
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1.0~1.1
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0.8~1
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1.25~1.45
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1.15~1.3
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-
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注:測(cè)量時(shí),如果土壤比較干燥,計(jì)算時(shí)采用表中較小的ψ值;土壤比較潮濕,則采用較大ψ值。
三、用四極法測(cè)量時(shí)有以下注意事項(xiàng)
1.對(duì)于已運(yùn)行的變電所測(cè)土壤電阻率時(shí),因電流要受到地中水平接地體的影響,因而測(cè)量時(shí)要找土質(zhì)相同的遠(yuǎn)離接地網(wǎng)的地方進(jìn)行。
2.為了全面的了解電阻率的水平方向的分布情況,要在被測(cè)試的范圍內(nèi)找不同的4~6點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量。
3.為了了解土壤的分層情況,應(yīng)改變幾種不同的a值進(jìn)行測(cè)量,比如a=10、20、30、50m等。
4.測(cè)土壤電阻率時(shí)盡量避開地下的管道等,以免影響測(cè)試結(jié)果。
5.不要在雨后土壤較濕時(shí)測(cè)土壤電阻率。