Hambatan listrik spesifik bumi

Lapisan atas kerak bumi, tempat arus instalasi listrik dapat mengalir, biasa disebut bumi. Sifat bumi sebagai penghantar arus tergantung pada strukturnya dan komponen yang dikandungnya.

Komponen utama bumi - silika, aluminium oksida, batu kapur, batu bara, dll. — adalah isolator, dan konduktivitas bumi bergantung pada larutan tanah, yaitu pada kelembapan dan garam yang terperangkap di antara partikel padat non-konduktif komponen. Jadi, bumi memiliki konduktivitas ionik, yang berbeda dengan konduktivitas elektronik pada logam, memiliki konduktivitas ionik yang lebih besar hambatan listrik terhadap arus listrik.

Merupakan kebiasaan untuk mendefinisikan sifat-sifat bumi sebagai konduktor arus. hambatan listrik tertentu ρ, yang berarti hambatan kubus tanah dengan tepi 1 cm Nilai ini ditentukan oleh ekspresi:

ρ = RS / l,

Ohm • cm2 / cm, atau Ohm / cm, dimana R adalah tahanan (Ohm) volume tanah tertentu dengan penampang C (cm2) dan panjang l (cm).

Nilai tahanan tanah ρ tergantung pada sifat tanah, kadar airnya, kandungan basa, garam dan asam, serta suhunya.

Kisaran perubahan hambatan listrik efektif bumi ρ tanah yang berbeda sangat besar, misalnya tanah liat memiliki hambatan 1 — 50 Ohm- / m, batu pasir 10 — 102 Ohm / m, dan kuarsa 1012 — 1014 Ohm / m Sebagai perbandingan, kami menyajikan hambatan listrik spesifik dari larutan alami yang mengisi pori-pori dan retakan. Misalnya, perairan alami, bergantung pada garam yang terlarut di dalamnya, memiliki ketahanan 0,07 - 600 Ohm / m, di antaranya sungai dan air tanah tawar 60 -300 Ohm / m, serta laut dan perairan dalam 0,1 - 1 Ohm / m.

Peningkatan kandungan zat terlarut dalam tanah, kadar air total, pemadatan partikelnya, peningkatan suhu (jika kadar air tidak berkurang) menyebabkan penurunan ρ. Impregnasi minyak dan minyak tanah, serta pembekuan, secara signifikan meningkatkan ρ.

Bumi bersifat heterogen, terdiri dari beberapa lapisan tanah dengan nilai ρ yang berbeda. Awalnya, saat menghitung studi pentanahan dan teknik, mereka didasarkan pada asumsi homogenitas ρ di tanah dalam arah vertikal. Sekarang, saat menghitung elektroda pentanahan, diasumsikan bahwa bumi terdiri dari dua lapisan: lapisan atas dengan resistansi ρ1 dan ketebalan h dan lapisan bawah dengan resistansi ρ2. Model bumi dua lapis yang dihitung dengan baik mencerminkan ciri-ciri perubahan kedalaman bumi yang disebabkan oleh pembekuan dan pengeringan lapisan permukaannya, serta pengaruhnya terhadap zona p air tanah.

Perhitungan analitik semua faktor yang mempengaruhi nilai ρ sulit dilakukan, oleh karena itu, resistansi yang memenuhi akurasi perhitungan yang diterima diperoleh dengan pengukuran langsung.

Untuk mengukur parameter struktur kelistrikan bumi — ketebalan lapisan dan resistansi setiap lapisan — saat ini direkomendasikan dua metode: elektroda uji vertikal dan pengukuran listrik vertikal. Pilihan metode pengukuran tergantung pada karakteristik tanah dan akurasi pengukuran yang dibutuhkan.

Lihat juga: Cara mengukur tahanan tanah

Tabel di bawah ini menunjukkan ketahanan tanah yang paling umum.

Ketahanan tanah Ketahanan jenis tanah, Ohm / m Liat 50 Batugamping padat 1000-5000 Batugamping lepas 500-1000 Batugamping lunak 100-300 Granit dan batupasir tergantung pelapukan 1500-10000 Granit lapuk dan batupasir 100-600 Lapisan humus 10- 150 Tanah berlumpur 20 -100 Napal Jura 30-40 Marl dan lempung padat 100-200 Serpih mika 800 Pasir lempung 50-500 Pasir silika 200-3000 Tanah serpih berlapis 50-300 Tanah berbatu gundul 1500-3000 Tanah berbatu tertutup rumput 300-500 Lahan Basah Dari beberapa unit ke 30 Tanah gambut basah 5-100