接地抵抗の測定方法

地球の電気物理的性質

接地電極が配置されている地面の電気物理的特性は、それによって決まります。 抵抗... 比抵抗が低いほど、電極接地システムの設置場所の条件がより有利になります。

接地抵抗は、一辺 1 m の地球の立方体の対向する面間の抵抗と呼ばれ、オームで測定されます。

この抵抗を視覚化するには、1 m のリブを持つ銅立方体の抵抗が 20 °C で 175-10-6 オームであることを思い出してください。したがって、たとえば、p = 100 Ohm-m の値では、地球の抵抗は、同じ体積の銅の抵抗より 57 億倍大きくなります。

以下は、平均湿度における接地抵抗、オーム・メートルのおおよその値です。

砂 — 400 — 1000 など

砂質ローム — 150 — 400

粘土 — 40 — 150

粘土 — 8 — 70

庭園 — 40

チェルノーゼム — 10 — 50

泥炭 — 20

石粘土(約50%) — 100

泥灰岩、石灰岩、石のある粗い砂 — 1000 — 2000

岩、石 — 2000 — 4000

川の水（平野部） — 10 — 80

海水 — 0.2

水道水 — 5 — 60

接地電極を構築するには、兵器の設置場所での地球の抵抗のおおよその値ではなく正確な値を知る必要があります。それらは測定によって局所的に決定されます。

地盤の特性は、湿度、温度などの条件によって変化するため、乾燥や凍結、測定時の条件などにより、時期によって値が異なる場合があります。これらの要素は、季節係数や測定時の地球の状態を考慮した係数を使用して大地の抵抗を測定するときに考慮され、どの季節でもいつでも接地装置の必要な抵抗が維持されます。地球の湿度、つまり 。不利な条件下で。

表 1 は、測定時の地盤の状態を考慮した係数を表 1 に示しています。

係数 k1 は、地面が濡れており、測定の前に大量の降水があった場合に適用されます。 k2 — 土壌の水分が通常の場合、測定の前に少量の降水があった場合。 k3 — 土地が乾燥している場合、降水量は通常よりも少なくなります。

表1.測定中の状態を考慮した、大地の抵抗の測定値に対する係数

電極 k1 k2 k3 垂直

長さ3m 1.15 1 0.92 長さ5m 1.1 1 0.95 水平

長さ10m 1.7 1 0.75 長さ50m 1.6 1 0.8

MC-08 (または同様の) 4 電極タイプのデバイス (接地プローブ) で可能な接地抵抗を測定します。測定は暖かい季節に行う必要があります。

このデバイスは磁気電気比計の原理に基づいて動作します。このデバイスには 2 つのフレームが含まれており、1 つは電流計として、もう 1 つは電圧計として含まれています。これらの巻線はデバイスの軸上で反対方向に作用するため、デバイスの矢印の偏差は抵抗に比例します。デバイスの目盛はオーム単位で表示されます。測定用の電源は手回し直流発電機Gです。回路遮断器 P と整流器 Bp は、発電機と共通の軸に取り付けられています。

接地測定器MS-07型（MS-08）の概略図

電流が端の電極を通過すると、中央の電極間に電圧 U の差が生じます。均質なアース (層) における U の値は、抵抗 p と電流 I に正比例し、反比例します。電極間の距離 a: U = ρAz /2πa または p = 2πaU / I = 2πaR、ここで R は機器の読み取り値です。

a の値が大きいほど、電流電極の電場によって覆われる地面の体積は大きくなります。したがって、距離aを変化させることで、電極間の距離に応じた接地抵抗値を求めることができます。同次基底では、計算値 ρ は変化しません。距離 a の変化 (湿度の違いにより変化する可能性があります)。電極間の距離の依存性 ρ を使用した測定の結果、さまざまな深さでの抵抗率の値を推定することができます。

MS-08 デバイスを使用した接地抵抗測定のスキーム

結果を歪める可能性のある配管やその他の構造物や部品から測定結果を取り除く必要があります。

接地抵抗は試験電極法により大まかに測定できます。これを行うには、電極（コーナー、ロッド）をピット内の地面に浸し、その先端が地面から0.6〜0.7 mの深さになるようにし、電極の抵抗gvを装置で測定します。 MS08タイプ。そして、垂直電極の抵抗のおおよその値に関するデータ（表2）を使用して、地面の比抵抗のおおよその値を得ることができます。

表 2. 接地電極の広がり抵抗

電極抵抗、オーム 垂直、アングル鋼、ロッド、チューブ ρ / l 、ここで l — メートル単位の電極の長さ 幅 40 mm のストリップ鋼または直径 20 mm の丸鋼 2ρ / l 、ここで l — ストリップの長さメートル単位の長方形のプレート (アスペクト比が小さい)、垂直方向に配置 0.25 (ρ / (ab-1/2))、ここで、a および b はプレートの側面の寸法 (メートル単位)。

土壌抵抗の計算例。長さ3メートルの角が地面にめり込んでいます。 MS-08 デバイスで測定された抵抗は 30Ω であることが判明しました。次に、Rism = rv l = 30NS3 = 90 オーム x m と書くことができます。

2〜3箇所で測定し、平均値をとることをお勧めします。テスト電極は地面と安定して接触するように駆動または押圧する必要があります。測定目的でロッドをねじ込むことはお勧めできません。

同様の測定方法は、地面に敷設されたストリップには使用しないでください。埋め戻しと突き固めの後、ストリップが地面に適切に接触するには、しばらく時間が経たないと達成できないため、この方法は手間がかかり、信頼性が低くなります。

測定中の地面の状態を考慮するために、係数 k の 1 つがテーブルから取得されます。 1.

したがって、接地抵抗は次のようになります: p = k x Rism

このプロトコルには、測定時の地面の状態 (水分) と、地面の凍結または乾燥に関する推奨季節係数が表示されます。