土壤電阻率的測量

在接地技術(shù)中土壤電阻是一個主要技術(shù)參數(shù)。任何接地裝置的設(shè)計都需要依此為依據(jù)。接地工程竣工后的檢驗、投入運行后安全性的評估也都需要這一原始數(shù)據(jù)。因此在設(shè)計初始階段，當(dāng)接地裝置的位置確定以后，即需進(jìn)行土壤電阻率的探物工作，施工過程或投入運行后作為設(shè)計的校核亦需測量土壤電阻率。

土壤電阻率測量常用四極法。采用四極法時，被測場地土壤中的電流場的深度，即被測土壤的深度，與極間距離a有關(guān)，測量深層土壤的電阻率，a應(yīng)選用較大值。

事先準(zhǔn)備好相同幾何形狀，相同尺寸的接地極。一般選用直徑不小于15mm的圓鋼或25mmx25mmx4mm的角鋼，其長度不小于400mm。等距離地布置在同一地平面上，如圖所示：

（1）將外側(cè)的1、4電極接入交流電源，并注入接地電流I；

(2)在內(nèi)側(cè)的2、3電極之間即可測到電壓U23。

U23=

因而可以求得其間土壤電阻率ρ：

ρ=2πaU23/I =2πa·Rg

式中Rg為該測量回路中的假想電阻

四極法測量也可用接地電阻測試儀進(jìn)行，如下圖所示：

測量時需要四根探棒，布置在一條直線上，探棒之間距離相等，均為a。探棒打入地中的深度h不應(yīng)大于a值的二十分之一，即h≦a/20。a的取值可以為5、10、20、30、40m…。當(dāng)被測場地的面積較大時，探棒間的距離應(yīng)取得大一些。

測量時應(yīng)該注意的問題：

(1)測量時要求接地極之間的距離a≧20h，間距a同時也反映了測量的深度范圍，因此可以變化a值分別為5、10、20、30、40m…時的土壤電阻率是否均勻。

(2)電極與土壤之間的接觸狀況或深淺都不會引起誤差，只要求電源為交流工頻。若用直流將引起土壤極化且和接地系統(tǒng)的主要工況不符。接地電阻本身也不是一純電阻，因而在使用接地電阻測試儀時轉(zhuǎn)速應(yīng)保持均勻，指針穩(wěn)定時再讀數(shù)。

（3）土壤電阻率的測量宜在干燥季節(jié)或天氣晴朗多日后進(jìn)行，因為土壤電阻率也不是一常數(shù)，受環(huán)境條件、季節(jié)變化影響，即土壤的潮濕程度；且接地裝置埋設(shè)的深度不同，其變化范圍也有差異，所以選取的土壤電阻率ρ值還需要考慮將測量值ρ0乘以季節(jié)修正系數(shù)Ф，即：ρ=Фρ0

季節(jié)系數(shù)Ф的取值，可以根據(jù)測量時的情況和接地裝置的設(shè)計或?qū)嶋H情況按下表取值：

接地裝置的埋設(shè)深度（m）

季節(jié)系數(shù)Ф

水平接地極

2～3m的垂直接地極

0.5

1.4～1.8

1.2～1.4

0.8～1.0

1.25～1.45

1.15～1.3

2.5～3.0

1.0～1.1

1.0～1.1