土壤电阻率的测量 _知识百科

   土壤电阻率是接地网设计的重要数据，其测量方法有三极法和四极法两种。一、三极法测量土坡电阻率
在需要测量土壤电阻率的地方，埋人几何尺寸为已知的接地体，按本章第一节所述的方法测量该接地体的接地电阻，然后计算出该处的土壤电阻率。
【土壤电阻率的测量】 对垂直接地体，其接地电阻为
ρ=2πLR/1n4L/d
式中 ρ——土壤电阻率， Ω·m;
   L——钢管或圆钢埋入土壤的深度， m;
   d——钢管或圆钢的外径,m;
   R——接地体的实测接地电阻,Ω 。
用扁铁作为水平接地体时，土壤电阻率为
ρ=2πLR/1n4L2/bh
式中 L——扁铁的长度， m;
   b——扁铁的宽度， m;
   h——扁铁中心线离地面的深度(近似于埋深),m;
   R——接地体的实测接地电阻， Ω 。
测量时，可采用一根长3m、直径50mm的钢管(或长3m、直径25mm的圆钢)或用长10~15m, 40*4mm的扁铁埋入土中作为接地体，接地体埋人深度为0.7——1m 。
用三极法测量时，接地体附近的土壤起决定性作用.用这一方法测出的土壤电阻率，主要反映接地体附近的土壤情况，必要时应在接地网区域内多选几点测量。
二、四极法测，土壤电阻率
用四极法测量土壤电阻率的接线如图14-6所示，它可以用电流电压法测量，也可以用具有四个端子的接地电阻表来测量(见图14-7),测量时，用4根均匀的直径为1.5cm、长为0.5m的圆钢作电极，埋深b为0.1-0.15m ，电极距离a为2-3m 。

文章插图
测量时，由外侧电极C1, C2通入电流I ，则在电极P1, P2上出现电位分别为
Up1=ρI/2π[1/a一1/(2a)]
UP2=ρI/2π[1/(2a)一1/a]
两极间的电位差为Up1-Up2=ρI/2πa
式中I——电流表读数， A;
a——电极间距离， m;
ρ——土壤电阻率， Ω·m,
所以ρ=2πaU/I(电流、电压表法)
或ρ=2πaR(接地电阻表法)
其中， R为接地电阻表测量值。
用四极法测量得到的土壤电阻率所反映的范围与电极间距离α有关，当α较小时，所得的土壤电阻率仅为大地表层的电阻率。测量时应选3~4点进行测量，取平均值作为测量值。
考虑到土壤电阻率受季节影响较大。所以对测量结果应进行修正，即
ρmax=Φ ρ
其中， Φ为土壤干燥系数(见表14-1) ，如测量时为干燥季节，则取表中较小值，反之取较大值。

文章插图
从表14-1中可见，埋深0.8m的水平接地体，干燥季节和潮湿季节土壤电阻率的变化有近50%之多。
综上所述，用三极法测量土壤电阻率时，接地体附近的土壤起着决定性作用，在很大程度上只反映接地体附近的情况。必要时，应在拟建接地网区域内多选几点测量。用四极法测量土壤电阻率时，其所反映的范围与电极间的距离a有关，反映的深度随a的增大而增大， a较小时所得土壤电阻率仅为大地表层的电阻率。测量时应选3-4点进行测量，取多次测量的平均值作为测量值。
对于大面积接地网，推荐采用电测法中的四极法进行测量。有关的具体测量方法，读者可以查阅《接地装置工频特性参数的测量导则》有关部分的说明。