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如何确定土壤的电阻系数?

[  修改时间:2016-4-26 15:53:47  浏览次数:870]
 

决定接地电阻的主要因素是土壤电阻。土壤电阻的大小一般以土壤电阻系数来表示。土壤电阻系数是以每边长1m的正立方体的土壤电阻来表示。土壤电阻系数根据土壤性质、含水量、温度、化学成分、物理性质等情况而有所变化。因此在设计时要根据地质情况,并考虑到季节影响,选取其中最大值作为设计依据。

影响土壤电阻系数的主要因素有下列几个:

(一)土壤性质

土壤性质对土壤电阻系数影响最大。不同性质的土壤,其电阻系数甚至相差几千到几万倍。不同性质的土壤的电阻系数如表1所示。

(二)含水量

含水量对电阻系数也有很大的影响。绝对干燥的土壤电阻系数可以认为接近无穷大。含水量增加到15%左右时,电阻系数改变很小;当含水量超过75%时,土壤电阻系数反而增加。

含水量对土壤电阻系数的影响,不仅随土壤种类不同而有所不同,而且与所含的水质也有关系。例如在电阻系数较低的土壤中,加上比较纯洁的水,反而增加电阻系数。因此在采用加水改良土壤时,也要注意这一点。

(三)温度

当土壤温度在0℃及以下时,由于其中水分结冰,土壤冻结,电阻系数突然增加,因此一般都将接地体放在冰冻层以下,以避免产生很高的流散电阻。温度自0℃继续上升时,由于其中溶解盐的作用,电阻系数逐渐减小。温度到达100℃时,由于土壤中水分蒸发,电阻系数又增高。

(四)化学成分

当土壤中含有盐、酸、碱成分时,电阻系数会显著下降。一般即利用这种特性来进行改善土壤的电阻系数。管型接地体经过食盐处理后的电阻系数降低情况见表2.

表1 土壤的电阻率参考值

类别

名称

电阻率近似值(Ω·m

不同情况下电阻率的变化范围

(Ω·m

较湿时(一般地区、多雨区)

较干时(少雨区、沙漠区)

地下水含盐碱时

陶黏土

10

5~20

10~100

3~10

泥炭、泥灰岩、沼泽地

20

10~30

50~300

3~30

捣碎的木炭

40

黑土、园田土、陶土白垩土、黏土

50

60

30~100

50~300

10~30

砂质黏土

100

30~300

80~1000

10~80

黄土

200

100~200

250

30

含砂黏土、砂土

300

100~1000

1000以上

30~100

河滩中的砂

300

350

多石土壤

400

上层红色风化黏土、下层红色页岩

50030%湿度)

表层土夹石、下层砾石

60015%湿度)

砂、砂砾

1000

250~1000

1000~2500

砂层深度大于10m、地下水较深的草原地面黏土深度不大于1.5m、底层多岩石

1000

岩石

砾石、碎石

多岩山地

花岗岩

5000

5000

200000

混凝土

在水中

在湿土中

在干土中

在干燥的大气中

40~55

100~200

500~1300

12000~18000

金属矿石

0.01~1

2 管形接地体经食盐处理后的有效系数表

处理前的土壤电阻系数(×104

Ω·m

有效系数a(处理前后土壤电阻系数之比)

处理前的土壤电阻系数(×104

Ω·m

有效系数a(处理前后土壤电阻系数之比)

0.25

0.5

1.0

2.0

2.3

2.7

3.2

4.0

3.0

4.0

5.0

6.0

5.0

6.0

6.5

7.5

 
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