Cara mengukur tahanan tanah

Sifat elektrofisika bumi

Sifat elektrofisika tanah tempat elektroda yang diarde berada ditentukan olehnya perlawanan... Semakin rendah resistansi spesifiknya, semakin menguntungkan kondisi lokasi sistem pentanahan elektroda.

Resistansi bumi disebut resistansi antara bidang yang berlawanan dari kubus bumi dengan tepi 1 m dan diukur dalam ohm.

Untuk memvisualisasikan resistansi ini, ingatlah bahwa sebuah kubus tembaga dengan rusuk 1 m memiliki resistansi 175-10-6 ohm pada 20 °C; jadi, misalnya dengan nilai p = 100 Ohm-m, bumi memiliki resistansi 5,7 miliar kali lebih besar dari resistansi tembaga dalam volume yang sama.

Di bawah ini adalah nilai perkiraan resistansi bumi, Ohm m, pada kelembapan rata-rata.

Pasir — 400 — 1000 dan lebih banyak lagi

Lempung berpasir — 150 — 400

Tanah liat — 40 — 150

Tanah liat — 8 — 70

Taman — 40

Chernozem — 10 — 50

Gambut — 20

Tanah liat batu (sekitar 50%) — 100

Marl, kapur, pasir kasar dengan batu — 1000 — 2000

Batu, batu - 2000 - 4000

Air sungai (di dataran) — 10 — 80

Air laut — 0,2

Air keran — 5 — 60

Untuk konstruksi elektroda yang diarde, perlu diketahui bukan perkiraannya, tetapi nilai pasti dari resistansi bumi di tempat persenjataan. Mereka ditentukan secara lokal dengan pengukuran.

Properti tanah dapat berubah tergantung pada kondisinya — kelembaban, suhu, dan faktor lainnya — dan oleh karena itu dapat memiliki nilai yang berbeda pada waktu yang berbeda dalam setahun karena pengeringan atau pembekuan, serta kondisi pada saat pengukuran. Faktor-faktor ini diperhitungkan saat mengukur resistansi bumi dengan koefisien musiman dan koefisien yang memperhitungkan keadaan bumi pada saat pengukuran, sehingga resistansi yang diperlukan dari perangkat pembumian dipertahankan di musim apa pun dan kapan pun. kelembaban bumi, yaitu . dalam kondisi yang tidak menguntungkan.

Tabel 1 menunjukkan koefisien yang memperhitungkan kondisi tanah selama pengukuran diberikan dalam tabel.1.

Koefisien k1 diterapkan jika tanah basah, pengukuran didahului oleh curah hujan yang tinggi; k2 - jika tanah memiliki kelembapan normal, jika pengukuran didahului oleh sedikit curah hujan; k3 — jika tanahnya kering, jumlah curah hujan di bawah normal.

Tabel 1. Koefisien nilai resistansi bumi yang diukur, dengan mempertimbangkan kondisinya selama pengukuran

Elektroda k1 k2 k3 Vertikal

panjang 3 m 1,15 1 0,92 panjang 5 m 1,1 1 0,95 Mendatar

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

Ukur resistansi arde dengan perangkat tipe empat elektroda MC-08 (atau serupa) (probe arde). Pengukuran harus dilakukan selama musim panas.

Perangkat ini bekerja berdasarkan prinsip rasiometer magnetoelektrik. Perangkat berisi dua bingkai, salah satunya dimasukkan sebagai ammeter, yang lainnya sebagai voltmeter. Belitan ini bekerja pada sumbu perangkat dalam arah yang berlawanan, yang karenanya penyimpangan panah perangkat sebanding dengan resistansi. Skala perangkat lulus dalam ohm. Sumber daya untuk pengukuran adalah generator DC engkol tangan G. Pemutus sirkuit P dan penyearah Bp dipasang pada sumbu yang sama dengan generator.

Diagram skema alat pengukur pembumian tipe MS-07 (MS-08)

Jika arus melewati elektroda ujung, maka ada perbedaan tegangan U antara elektroda tengah.Nilai U dalam tanah homogen (lapisan) berbanding lurus dengan resistansi p dan arus I dan berbanding terbalik dengan jarak antara elektroda: U = ρAz /2πa atau p = 2πaU / I = 2πaR, di mana R adalah pembacaan instrumen.

Semakin besar nilai a, semakin besar volume tanah yang dicakup oleh medan listrik elektroda arus. Oleh karena itu, dengan mengubah jarak a, nilai resistansi bumi dapat diperoleh tergantung pada jarak elektroda. Dengan basis yang homogen, nilai ρ yang dihitung tidak akan berubah. perubahan jarak a (perubahan mungkin disebabkan oleh tingkat kelembapan yang berbeda). Sebagai hasil pengukuran menggunakan ketergantungan ρ pada jarak antar elektroda, dimungkinkan untuk memperkirakan nilai resistivitas pada kedalaman yang berbeda.

Skema untuk mengukur resistansi bumi dengan perangkat MS-08

Pengukuran harus dipindahkan dari perpipaan dan struktur serta bagian lain yang dapat mendistorsi hasil.

Resistansi bumi dapat diukur secara kasar menggunakan metode elektroda uji. Untuk melakukan ini, elektroda (sudut, batang) dibenamkan ke dalam tanah dalam lubang sehingga ujungnya berada pada kedalaman 0,6-0,7 m dari permukaan tanah, dan resistansi elektroda gv diukur dengan alat tipe MS08. Dan kemudian, dengan menggunakan data nilai perkiraan resistansi elektroda vertikal (tabel 2), Anda bisa mendapatkan nilai perkiraan resistansi spesifik tanah.

Tabel 2. Tahanan sebar elektroda pentanahan

Resistansi Elektroda, ohm Vertikal, baja sudut, batang, tabung ρ / l , di mana l — panjang elektroda dalam meter Lebar 40 mm baja strip atau baja bundar dengan diameter 20 mm 2ρ / l , di mana l — panjang strip dalam meter Pelat persegi panjang (dengan rasio aspek kecil), ditempatkan secara vertikal 0,25 (ρ / (ab-1/2)), di mana a dan b — dimensi sisi pelat dalam m.

Contoh menghitung tahanan tanah. Sebuah sudut sepanjang 3 m tenggelam ke dalam tanah. Resistansi yang diukur dengan perangkat MS-08 ternyata 30Ω Maka kita dapat menulis: Rism = rv l = 30NS3 = 90 ohm x m.

Disarankan untuk melakukan pengukuran di dua atau tiga tempat dan mengambil nilai rata-rata. Elektroda uji harus digerakkan atau ditekan untuk membuat kontak yang stabil dengan tanah; batang sekrup untuk tujuan pengukuran tidak disarankan.

Metode pengukuran yang serupa tidak boleh digunakan dengan strip yang diletakkan di tanah: metode ini melelahkan dan tidak dapat diandalkan, karena kontak strip yang benar dengan tanah setelah penimbunan dan pemadatan hanya dapat dicapai setelah beberapa waktu.

Untuk memperhitungkan keadaan tanah selama pengukuran, salah satu koefisien k diambil dari tabel. 1.

Jadi, tahanan tanah sama dengan: p = k x Rism

Protokol menunjukkan keadaan tanah (kelembaban) pada saat pengukuran dan koefisien musiman yang direkomendasikan untuk membekukan atau mengeringkan tanah.