Для чего производится измерение удельного сопротивления грунта

Защитное заземление – неотъемлемая часть любых электроустановок, обеспечивающая стекание в землю опасных потенциалов, которые могут возникать на корпусах электрооборудования в результате скопления статики либо нарушения изоляции. Благодаря низкому электрическому сопротивлению системы заземления электрическому току, обеспечивается «кратчайший путь» к контуру заземления, оберегая тем самым людей от электротравм.

В идеале сопротивления заземляющих систем должны равняться нулю, однако на практике достичь таких результатов никогда не удается. Реальное сопротивление складывается из следующих составляющих:

• сопротивления заземляющих проводников и переходных сопротивлений соединений;
• общего сопротивления непосредственно заземляющего устройства;
• переходного сопротивления между грунтом и заземлителем, препятствующим растеканию заземлителя;
• удельного сопротивления грунта.

Величина первой составляющей при соблюдении рекомендаций ПУЭ при монтаже мала, и ею можно пренебречь, так же как пренебрегают сопротивлением самого контура. Переходное сопротивление забитых в грунт вертикальных заземлителей при отсутствии следов краски и окислов также принято считать мизерным. Таким образом, практически вся «ответственность» за величину сопротивления растекания лежит на удельных сопротивлениях грунта.

Удельное сопротивление грунта, понятие и методики измерений

Удельным сопротивлением любого вещества принято считать электрическое сопротивление между противоположными гранями одного куба этого вещества с длиной грани, равной 1 м. Соответственно величина измерения удельного сопротивления измеряется в Ом·м. Удельное сопротивление слоя грунта может изменяться в широких пределах и зависит от множества факторов, в частности:

• физического состава почвы (начиная от 8 – 70 Ом·м для глины и заканчивая 2000 – 4000 для скального грунта);
• влажности, чем выше влажность, тем ниже удельное сопротивление;
• химического состава грунта, наличие солей снижает сопротивление.

Очевидно, что при одном и том же физическом и химическом составе грунта величины удельного сопротивления будут меняться в зависимости от времени года, от интенсивности выпадения осадков, поэтому для получения объективных значений удельное сопротивление грунта измеряют в засушливое время года.

На сегодняшний день существуют различные методики измерений, и все они требуют наличия комплекта:

• измерительных приборов;
• измерительных электродов;
• измерительных проводов.

Наиболее простым способом считается двухточечный метод, когда между надежным заземлителем и измерительным электродом просто измеряют сопротивление. Такой метод считается приблизительным и требует низкоомного заземления.

Более точным считается трехточечный метод измерениях удельного сопротивления, по ходу которого между двух токовых электродов включается генератор постоянного тока вместе с амперметром, а вольтметр подключается на один из них и потенциальный измерительный электрод, расположенный между токовыми. Значение удельного сопротивления рассчитывается из показаний приборов.

Максимальной точностью обладает четырехточечный метод, при помощи двух токовых и расположенных между ними двух потенциальных электродов. Все вертикальные электроды находятся на равном удалении друг от друга, а величину удельного сопротивления регистрируют с помощью специального прибора, например МС-08.

Измеренные значения помогают в расчетах при проектировании заземляющих систем, но могут измерения проводиться и в других случаях, например для защиты трубопроводов от коррозии или геофизических исследований.