Удельное электрическое сопротивление земли

Удельное электрическое сопротивление — грунт

Удельное электрическое сопротивление грунта определяется для выявления участков трассы прокладки трубопровода с высокой коррозионной активностью грунта, требующей от коррозии, а также для расчета катодной и протекторной защиты. На действующей сети трубопроводов измерения проводят через каждые lOO — s — 200 м вдоль трассы на расстоянии 2 4 м от оси трубопровода. Определение р выполняется измерителями сопротивления и потенциометрами.

Схема определения удельного сопротивления грунта.

Удельное электрическое сопротивление грунта определяется для выявления участков трассы прокладки трубопровода с высокой коррозионной активностью грунта, требующей от коррозии, а также для расчета катодной и протекторной защиты. На действующей сети трубопроводов измерения проводят через каждые 100 200 м вдоль трассы на расстоянии 2 4 м от оси трубопровода. Определение р выполняется измерителями сопротивления и потенциометрами.

Удельное электрическое сопротивление грунта изменяется в очень широком диапазоне в зависимости от геологической структуры земли. Однако даже на площадке, выбранной для сооружения заземляющего устройства, грунты отличаются чаще всего значительной неоднородностью в вертикальном и горизонтальных разрезах, поэтому удельное сопротивление, удовлетворяющее принятой точности расчета, можно получить только путем непосредственных измерений.

Возникновение коррозии вследствие неоднородности ( гетерогенности металла подземного сооружения.

Удельное электрическое сопротивление грунта обусловливается содержанием в нем влаги и солей. Кроме того, оно зависит от величиим и происхождения частиц грунта.

Удельное электрическое сопротивление грунтов зависит не только от их природы и степени влажности, но и от процентного содержания минералов, химического состава и концентрации солей, растворенных в воде, а также от температуры, от формы и размера частиц грунта и их структуры.

Удельное электрическое сопротивление грунтов увеличивается при падении их температуры ниже нуля. Однако то увеличение происходит медленно, поскольку процесс вымерзав: ия вод постепенный.

Удельное электрическое сопротивление грунта является необходимым параметром для расчета катодной и протекторной защит. В ряде случаев удельное электрическое сопротивление грунта служит одним из показателей его коррозионной активности.

Удельное электрическое сопротивление грунтов определяют измерителями сопротивления типа М-416, Ф-416, МС-08 или полевым электроразведочным потенциометром ЭП-1.

Удельное электрическое сопротивление грунта определяют для выявления участков трассы прокладки трубопровода с высокой коррозионной активностью грунта, требующей защиты от коррозии, а также для расчета катодной и протекторной защиты.

Удельное электрическое сопротивление грунта вдоль проектируемой трассы измеряют на глубине до 2 — 3 м через каждые 100 м при однородном характере грунта и через 50 м — при неоднородном характере грунта.

Измеряют удельное электрическое сопротивление грунтов с помощью электродных установок. Применяются установки с числом электродов от четырех до одного. Так как грунты в естественном состоянии представляют собой капиллярно-пористую систему, заполненную влагой с растворенными в ней солями, то удельное электрическое сопротивление грунтов по глубине непрерывно изменяется. Данное значение называют кажущимся удельным электрическим сопротивлением грунта. Кажущееся удельное сопротивление грунтов достаточно сложно зависит от взаимного расположения электродов и строения грунтов на обследуемой глубине. Измерения желательно проводить над трассой трубопровода или на площадке застройки.

Измеряют удельное электрическое сопротивление грунтов с помощью электродных установок. Применяются установки с числом электродов от четырех до одного. Так как грунты в естественном состоянии представляют собой капиллярно-пористую систему, заполненную влагой с растворенными в ней солями, то удельное электрическое сопротивление грунтов по глубине непрерывно изменяется. Данное значение называют кажущимся удельным сопротивлением грунта. Кажущееся удельное сопротивление фунтов достаточно сложно зависит от взаимного расположения электродов и строения грунтов на обследуемой глубине. В целях упрощения расчетов применяют линейное симметричное расположение электродов. Измерения желательно проводить над трассой трубопровода или на площадке застройки.

Если среднее удельное электрическое сопротивление грунта вдоль контролируемого участка трубопровода превышает 50 Ом — м, то оценку состояния изоляционного покрытия следует корректировать.

Плюсы и минусы твердотопливных отопительных котлов

В твердотопливных котлах используется твердое топливо: топливные брикеты, пеллеты, дрова, уголь. Они имеют относительно низкую теплоотдачу. Для того, чтобы хорошо протопить дом обширной площади, необходимо затратить большое количество топлива и собственных усилий. В данной ситуации топливо будет сгорать довольно быстро за два или четыре часа.

На данный момент времени имеются котлы длительного горения. Топливо можно загружать в них два раза в сутки, а то и раз в 30 часов. Но и у данных котлов есть свои недостатки, например невысокий КПД(70%).

Также возникнет потребность во вспомогательных устройствах — это обустройство дополнительной тяги в некоторых случаях или теплоаккумулятора. Не стоит забывать и о положительных составляющих твердотопливных котлов. Они работают на всех видах твердого топлива и всем, что только может гореть. Добыть такое топливо не составляет труда за умеренную цену. Отопление на твердом топливе является лучшим там, куда не дошла цивилизация и подвод газа осуществится не скоро. И если еще плюс ко всему у Вас большой дом.

Чем измеряют заземление

Для измерения этой величины применяется омметр — прибор, который изменяет сопротивление. При этом устройств для определения сопротивления заземления должны иметь определенные характеристики. Самая главная: очень низкая проводимость на входе. Диапазон измерений у таких приборов крайне небольшой: обычно он составляет от 1 до 1000 Ом. Точность измерения в аналоговых приборах не превышает 0.5–1 Ом, а в цифровых — до 0.1 Ома.

Удельное электрическое сопротивление земли

Несмотря на повальное распространение китайских и европейских приборов, самым популярным остается М416, разработанный еще в СССР. Устройство имеет четыре диапазона измерения: от 0 до 10 Ом, от 0.5 до 50, от 2 до 200 и от 100 до 1000. Работает прибор от трех «пальчиковых» батареек. Несмотря на это, мобильным его назвать трудно — размеры корпуса не слишком комфортны.

Более продвинутой версией является Ф4103 — промышленный омметр с большим входным сопротивлением. Он еще менее транспортабельный, но имеет большее количество диапазонов измерения. Большой плюс такого прибора: работа с огромным диапазоном сигналов (от постоянного и пульсирующего тока — до переменного с частотой 300 Гц). Также порадует пользователя и диапазон рабочих температур: от –25 до 55 градусов по Цельсию.

Удельное электрическое сопротивление земли

Цель расчета защитного заземления

Обустраиваемое на стороне потребителя заземляющее устройство предназначено для защиты не только персонала, обслуживающего электроустановки, но и рядовых пользователей.

Полноценный расчет заземления гарантирует образование надежного контакта защитного устройства с землей, приводящего к растеканию тока и снижению уровня опасного напряжения.

Таким образом, назначение расчета заземляющих устройств – создание условий, исключающих риск поражения живых организмов высоким потенциалом путем его снижения в точке замыкания. В отсутствие хорошо просчитанного и функционального заземлителя любое прикосновение к корпусу поврежденного оборудования равнозначно прямому контакту с фазной жилой.

Водяные теплые полы

Водяные полы гарантируют комфортное пребывание в помещении. Пол с водяным подогревом — достаточно непростая конструкция, но рентабельная за счет удобства и уюта. Монтаж такого сооружения влетает в копеечку, но популярен из-за незначительных счетов при эксплуатации. Под напольное покрытие прокладываются трубы, а по ним циркулирует подогретая вода. Для правильной циркуляции требуется насос. Вариант обогрева очень хорошо подойдет для загородных домов большой площади в которых не подключено центральное отопление. В данной ситуации покупка и монтаж водяного пола обойдется дешевле, нежели приобретение и установка электрической системы отопления (за счет цен на электричество).

Пример расчета заземления

Сопротивление растекания тока одного вертикального заземлителя (стержня):

где – ρэкв – эквивалентное удельное сопротивление грунта, Ом·м; L – длина стержня, м; d – его диаметр, м; Т – расстояние от поверхности земли до середины стержня, м.

В случае установки заземляющего устройства в неоднородный грунт (двухслойный), эквивалентное удельное сопротивление грунта находится по формуле:

где – Ψ – сезонный климатический коэффициент (таблица 2); ρ1, ρ2 – удельное сопротивления верхнего и нижнего слоя грунта соответственно, Ом·м (таблица 1); Н – толщина верхнего слоя грунта, м; t – заглубление вертикального заземлителя (глубина траншеи) t = 0.7 м.

Так как удельное сопротивление грунта зависит от его влажности, для стабильности сопротивления заземлителя и уменьшения на него влияния климатических условий, заземлитель размещают на глубине не менее 0.7 м.

Удельное сопротивление грунта Таблица 1

Торф 20
Почва (чернозем и др.) 50
Глина 60
Супесь 150
Песок при грунтовых водах до 5 м 500
Песок при грунтовых водах глубже 5 м 1000

Заглубление горизонтального заземлителя можно найти по формуле:

Монтаж и установку заземления необходимо производить таким образом, чтобы заземляющий стержень пронизывал верхний слой грунта полностью и частично нижний.

Значение сезонного климатического коэффициента сопротивления грунта Таблица 2

Тип заземляющих электродов Климатическая зона
I II III IV
Стержневой (вертикальный) 1.8 ÷ 2 1.5 ÷ 1.8 1.4 ÷ 1.6 1.2 ÷ 1.4
Полосовой (горизонтальный) 4.5 ÷ 7 3.5 ÷ 4.5 2 ÷ 2.5 1.5
Климатические признаки зон
Средняя многолетняя низшая температура (январь) от -20+15 от -14+10 от -10 до 0 от 0 до +5
Средняя многолетняя высшая температура (июль) от +16 до +18 от +18 до +22 от +22 до +24 от +24 до +26

Количество стержней заземления без учета сопротивления горизонтального заземления находится по формуле:

Rн – нормируемое сопротивление растеканию тока заземляющего устройства, определяется исходя из правил ПТЭЭП (Таблица 3).

Наибольшее допустимое значение сопротивления заземляющих устройств (ПТЭЭП) Таблица 3

Характеристика электроустановки Удельное сопротивление грунта ρ, Ом·м Сопротивление Заземляющего устройства, Ом
Искусственный заземлитель к которому присоединяется нейтрали генераторов и трансформаторов, а также повторные заземлители нулевого провода (в том числе во вводах помещения) в сетях с заземленной нейтралью на напряжение, В:
660/380 до 100 15
свыше 100 0.5·ρ
380/220 до 100 30
свыше 100 0.3·ρ
220/127 до 100 60
свыше 100 0.6·ρ

Как видно из таблицы нормируемое сопротивления для нашего случая должно быть не больше 30 Ом. Поэтому Rн принимается равным Rн = 30 Ом.

Сопротивление растекания тока для горизонтального заземлителя:

Lг, b – длина и ширина заземлителя; Ψ – коэффициент сезонности горизонтального заземлителя; ηг – коэффициент спроса горизонтальных заземлителей (таблица 4).

Длину самого горизонтального заземлителя найдем исходя из количества заземлителей:

– в ряд; – по контуру.

а – расстояние между заземляющими стержнями.

Популярные статьи  Как правильно подключить пускатель ПМЛ 1220 от сети 220 Вольт?

Определим сопротивление вертикального заземлителя с учетом сопротивления растеканию тока горизонтальных заземлителей:

Полное количество вертикальных заземлителей определяется по формуле:

ηв – коэффициент спроса вертикальных заземлителей (таблица 4).

Удельное электрическое сопротивление земли

Коэффициент использования показывает как влияют друг на друга токи растекания с одиночных заземлителей при различном расположении последних. При соединении параллельно, токи растекания одиночных заземлителей оказывают взаимное влияние друг на друга, поэтому чем ближе расположены друг к другу заземляющие стержни тем общее сопротивление заземляющего контура больше.

Полученное при расчете число заземлителей округляется до ближайшего большего.

Расчет заземления по указанным выше формулам можно автоматизировать воспользовавшись для расчета специальной программой «Электрик v.6.6», скачать ее можно в интернете бесплатно.

Удельное электрическое сопротивление — земля

Размеры и массы установочных заземляющих гаек (.| Размеры и массы вводных патрубков (.

Удельное электрическое сопротивление земли по глубине определяется методом вертикального электрического зондирования ( ВЭЗ) при помощи измерителя сопротивления заземления МС-08 ( 07) или М-416 ( рис. 7.1), а также ИКС-1 или ИКС-50. К токовым электродам АВ подключаются токовые выводы прибора; напряжение между потенциальными электродами подается на потенциальные выводы прибора.

Значения удельного электрического сопротивления земли рэ принимаются по данным замеров.

При удельном электрическом сопротивлении земли р, превышающем 100 Ом — м, допускается увеличивать указанные значения сопротивления до значений р / 100, но не более чем в 10 раз.

При удельном электрическом сопротивлении земли более 100 Ом — м допускается увеличивать указанные выше нормы в отношении р / 100, но не более 10-кратного.

При удельном электрическом сопротивлении земли р выше 100 Ом — м допускается увеличивать указанные нормы в р / 100 раз.

При удельном электрическом сопротивлении земли р, превышающем 100 Ом — м, допускается увеличивать указанные значения сопротивлений до значения р / 100, но не более чем в 10 раз.

При удельном электрическом сопротивлении земли р, превышающем 100 Ом — м, ПУЭ разрешают увеличивать указанные сопротивления до р / 100, но не более чем в 10 раз.

При удельном электрическом сопротивлении земли р, превышающем 100 Ом — м, допускается увеличивать указанные значения сопротивлений до р / 100, но не более чем в 10 раз.

В верхнем активном слое земли до глубины 1 5 — 2м наблюдаются значительные изменения удельного электрического сопротивления земли во времени. Такие изменения определяются суточными и сезонными вариациями их влажности и температуры, зависящими от многих непрерывно меняющихся метеорологических факторов. Поэтому измеренные при изысканиях единичные значения удельных сопротивлений поверхностных слоев земли, а также измеренные с целью контроля сопротивления небольших по размерам заземляющих устройств должны быть скорректированы с помощью так называемых сезонных коэффициентов. Заметим, что рекомендовавшиеся до настоящего времени в справочной литературе сезонные коэффициенты обладают двумя существенными недостатками принципиального характера. Во-первых, они не учитывают влияния геометрических размеров заземлителей на степень сезонных изменений их сопротивлений растеканию, во-вторых, они не позволяют судить о сезонных изменениях удельного электрического сопротивления верхних слоев земли. Исследования последних лет показали, что для устранения этих недостатков целесообразно ввести сезонные коэффициенты не для отдельных элементов заземлителя, а для удельного сопротивления активного слоя земли.

Для расчета установок катодной защиты необходимо при проведении комплекса электрометрических работ получить данные об удельном электрическом сопротивлении земли в поле токов катодной защиты, удельном электрическом ] сопротивлении грунта в месте установки анодного заземления, диаметре и толщине стенки трубопровода, виде изоляционного покрытия, наличии и месте расположения источников электроснабжения ( ЛЭП 0 4, 6 и 10 кв) относительно трассы трубопровода.

Приведенный выше пример наглядно показывает несостоятельность применявшегося до сих пор метода постепенно погружаемого пробного электрода для определения удельного электрического сопротивления земли. Если бы в рассмотренном примере грунт измеряли пробным электродом, длина которого, как правило, не превышает 5 ж, то в результате не был бы обнаружен третий слой земли с очень плохой проводимостью. Рассчитанный без учета этого слоя заземлитель для установок с большими токами замыкания на землю после выполнения его в натуре, безусловно, не удовлетворял бы требованию электробезопасности, поскольку его действительное сопротивление растеканию превысило бы расчетное по крайней мере в несколько раз.

Схемы подключения прибора М-416 к электродам.

Удельное электрическое сопротивление земли р, Ом — м, изменяется в широких пределах в зависимости от многих факторов, в том числе от рода грунта, его влажности, дисперсности, а также от времени года. Поэтому при проектировании заземляющего устройства необходимо предварительно замерить р земли на месте Сооружения заземлителя.

К расчету сопротивления повторного заземления нулевого защитного проводника, а — замыкание фазы на корпус. б — схема замещения.

Выбор контура

Перед расчетом контура Вам предоставляется возможность выбрать один из следующих вариантов заземляющих устройств:

  • Треугольная конструкция, параметры которой определяются еще на этапе проектирования.
  • Линейное сооружение протяженного типа, монтируемое по периметру защищаемого объекта.
  • Модульно-штыревая заземляющая конструкция.

Каждый из перечисленных выше способов сборки и последующего монтажа заземляющих устройств нуждается в подробном рассмотрении.

Треугольная конструкция

Этот вариант изготовления ЗК – самый известный и распространенный среди профессионалов и любителей. Для обустройства такой конструкции потребуется приготовить следующие элементы:

  • Двухметровые металлические стержни (арматурные прутья) в количестве 3-х штук.
  • Столько же стальных перемычек, предназначенных для объединения прутьев в единую конструкцию.
  • Медная шина, необходимая для соединения ЗК с точкой сбора жил от заземляемого оборудования в распределительном шкафу (ГЗШ – главная заземляющая шина).
Популярные статьи  Индикаторная отвертка – как правильно пользоваться

Плоскость сварного контура с уже вбитыми в землю штырями при обустройстве ЗУ должна располагаться на глубине примерно 30-60 см.

Линейный контур

Линейное заземление выбирается в случае, когда к защитному сооружению требуется подключить несколько единиц оборудования, размещенных на удалении один от другого. Оно состоит из нескольких вбитых в землю штырей (3), расположение которых относительно друг друга выбирается из расчетных данных.

Линейная схема контура заземления для частного дома

От собранной по этой схеме конструкции, как и в случае с треугольником в сторону распределительного щитка с ГЗШ делается отвод (2). Перед тем как рассчитать такой ЗК – следует учесть, что общее число штырей ограничено взаимным влиянием аварийных токов, протекающих в каждом одиночном заземлителе.

Модульно-штыревое заземление

Модульный тип ЗУ применяется в ситуациях, когда площадь на участке перед домом ограничена небольшими размерами и допускается обустройство одной штыревой конструкции.

Советуем изучить — Виды маркировки на схемах и оборудовании, позиционные обозначения элементов

Схема монтажа одиночного заземляющего электрода

Она содержит в своем комплекте следующие элементы:

  • Стальной стержень полутораметровой длины с медным покрытием и имеющейся на
  • рабочей части резьбой.
  • Специальную муфту из латуни, обеспечивающую получение резьбового соединения вертикально вбиваемого штыря с заземляющим отводом.
  • Латунные зажимы особой конструкции, гарантирующие надежное сочленение металлических штырей с соединительной полосой.
  • Наконечники для самих заземляющих стержней.
  • Насадку с ударной площадкой, позволяющую передавать импульс от забивающего инструмента (вибромолота).

Комплект модульно-штыревого заземления

Защитная смазка сохраняется долгое время и не растекается при нагревании штырей и других элементов такого ЗУ. Входящая в состав антикоррозийная лента устойчива к воздействию агрессивных сред и защищает от разрушения всю конструкцию в целом.

Подробно о монтаже модульно-штыревого заземления читайте на этой странице.

Радиаторы или водяные конвекторы что лучше?

Конвекторы основываются на принципе прогрева помещения посредством потока воздуха. Он нагревается проходя через корпус установки для отопления. В свою очередь радиаторы обогревают помещение излучая тепло с корпуса поверхности.

Большую популярность заслужили радиаторы. Их принцип работы можно сравнить с работой русской печи.

Конвекторы представляют собой нагревающиеся панели, они отапливают пространство с помощью движения холодных и теплых воздушных масс. В состав конвектора входит труба, в которой расположен теплоноситель. Труба обрамляется ребрами, пластинами которые подогревают окружающее пространство. Изготавливаются пластины зачастую из меди, либо стали. Конвекторы разделяются на внешние и встроенные. Первый тип конвекторов крепится на стену, второй может быть закреплен вдоль пола, либо стены. К конвекторам так же относятся теплые плинтусы. Данное устройство отличное решение для людей, которые не желают зависеть от систем государственного отопления.

Используются конвекторы в качестве дополнительного и основного отопления, особенно незаменимы в тех местах, где стандартные радиаторы не применяются. К примеру, встроенные конвекторы в пол, располагаются и вдоль раздвигающихся дверей, стеклянных стен. Конвекторы намного быстрее обогревают комнату и быстрее остывают. Приборы долговечны в эксплуатации.

Если в отоплении частного дома для Вас лучше, когда помещение прогревается быстрее и более равномерно, то ставьте конвекторы. Самые распространенные варианты – это стальные радиаторы (60% конвекции) или медно-алюминиевые (90% конвекции). Если эти пункты не важны, то ставьте обычные радиаторы.

Измерение сопротивления

Чем точнее будет измерено сопротивление, тем надёжнее можно будет оборудовать заземляющее сооружение. Не придётся как устанавливать лишние электроды, так и расширять заземляющие устройства постфактум.

Удельное электрическое сопротивление земли

Самые точные результаты будут, если измерения будут проводиться отдельно по сезонам. Но это бывает накладно.

Удельное электрическое сопротивление земли

Чаще измерения делают в конце весны или начале лета, при этом для того, чтобы рассчитать сопротивление грунта при промерзании (или его высыхания), используют поправочные коэффициенты – промерзания, влажности, сезонные; они определяются для каждой климатической зоны отдельно.

Измерения могут проводиться одним из двух методов: амперметра-вольтметра и вертикального электрического зондирования. За расчётное сопротивление грунта берут наибольший результат.

Удельное электрическое сопротивление земли

Существуют таблицы сопротивления грунтов, позволяющие узнать примерные величины сопротивления для различных видов грунта в разных климатических зонах.

Удельное электрическое сопротивление земли

Удельное сопротивление преимущественно зависит от характеристик типа грунта. Чернозём и глина обладают низким сопротивлением – всего 80 Ом*м, суглинок – чуть большим, 100 Ом*м. Для песчаных грунтов содержание влаги влияет на сопротивление очень сильно, и значения могут колебаться от десятка до тысяч Ом*м.

Чем выше содержание горных пород, тем выше сопротивление: каменистые виды грунта способны обладать сопротивлением в тысячи Ом*м, а для грунтов с вечной мерзлотой цифры могут достигать 50000 Ом*м.

Удельное электрическое сопротивление земли

Стоит отметить, что в каменистых и вечномёрзлых грунтах, помимо прочего, организовать заземление трудоёмко и дорого, что иногда требует использовать специальные методы по снижению удельного сопротивления.

Удельное электрическое сопротивление земли

Оцените статью
Добавить комментарии

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: