Електричний опір землі

«Землею» професійні електрики називають верхні шари земної поверхні, які здатні проводити електричний струм.

Властивості земної кори, як провідника електричного струму, залежать, перш за все, від її структури і вхідних компонентів.

Основні складові «природного провідника», що впливають на його токопроводімость – це наявність таких складових ґрунту, як:

– вапняк;

– вугілля;

– глинозем і ряд інших.

В основному вони виступають в ролі ізоляторів, і провідність земної кори безпосередньо пов’язана зі складом грунтового розчину різних солей і вологи, які знаходяться між неструмопровідними твердими компонентами.

Таким чином, земна кора має, завдяки сольових розчинів, іонною провідністю. На відміну від електронної провідності металів, її головна відмінна риса – більш високий електричний опір.

Як провідник, земля визначається питомим електричним опором ρ, який передбачає опір куба відповідного грунту з гранями розміром 1х1 см.

Цей показник, в першу чергу, залежить не тільки від складу грунту, але також її вологості, якісного складу солей, кислот і лугів, а також температури.

У підсумку «разбежка» питомої опору різного грунту просто величезна: так, наприклад, у глини цей показник від 1 до 50 Ом / м, у пісковика він уже 10 – 100 Ом / м, а у кварцу близько десяти в 12-14 ступеня.

Як приклад можна привести питомий електричний опір природних розчинів, що утворюються в тріщинах і порах. Так, звичайні природні води, в залежності від складу входять до них солей, мають опором від 0,07 до 600 Ом / м.

Природно, що величина питомого опору землі (ρ) буде знижуватися зі збільшенням струмопровідних розчинених речовин в грунті, загальним підвищенням вологості, ущільненням ґрунту та підвищенням (в певних умовах) зовнішньої температури.

А ось просочення різними похідними нафтохімії, а також промерзання призводить до суттєвого підвищення цього показника.

З урахуванням того, що земляний покрив неоднорідний, і складається з декількох рівнів з різним питомим опором, тепер для розрахунків, зокрема заземлення, прийнято вважати, земля є, як мінімум два шари з відповідними показниками.

Використання такої розрахункової двошарової моделі дозволяє враховувати різні особливості ґрунту, диференціюючи їх, в тому числі, з урахуванням замерзання або висихання верхнього шару, а також з урахуванням впливу зон грунтових вод.

Точні аналітичні розрахунки (з урахуванням вищевикладеного) дуже ускладнені, і питомий опір землі, необхідне для проектування, отримують, як правило, безпосереднім її виміром на місцевості.

Для цього використовують два основні методи: «пробний вертикальний електрод» і вертикальне електричне зондування. Вибір методики залежить від точності вимірювань і параметрів досліджуваних грунтів.

Ссылка на основную публикацию