2 Описание прибора для измерения сопротивления растеканию

Работа выполняется на участке земли, где размещены специальные заземлители или на стенде, на котором заземлители имитированы резисторами.

Для определения зависимости сопротивления растеканию одиночного вертикального стержневого заземлителя R_о.с. от его диаметра d и длины l предназначены забитые вертикально в землю два ряда металлических стержней круглого сечения или труб (в соответствии с рисунком 1): - первый ряд – 4 стержня одинаковой длины (2-2,5 м) диаметром 25, 30, 40, 50 мм;- второй ряд – 4 стержня одинакового диаметра (25-50 мм) длиной 1, 1,5, 2, 2,5 м.

Для определения расчетных удельных объемных сопротивлений грунта ρ_расч.с. и ρ_расч.г. используют одиночные заземлители – стержневой и горизонтальный полосовой (в соответствии с рисунком 1,2).

В качестве измерительного прибора используется измеритель заземления типа МС-08, схема которого приведена на рисунке 3. Основными частями этого измерителя являются: генератор постоянного тока 1 с ручным приводом; прерыватель тока 2 и выпрямитель 3, жестко закрепленные на валу генератора; магнитоэлектрический логометр 4; резистор 5.

Рисунок 1 - Размещение вертикальных одиночных заземлителей (электродов), предназначенных для определения зависимости сопротивления растеканию тока от диаметра и длины электрода: а) электроды разного диаметра б) электроды разной длины.

Рисунок 2 - Электроды, предназначенные для определения удельного объемного сопротивления грунта А) вертикальный стержневой Б) горизонтальный полосовой

При вращении генератора возникает постоянный ток, который прерывателем преобразуется в переменный (показан пунктиром на рис.3). Пройдя внешнюю цепь переменный ток преобразуется в постоянный (сплошные линии). Значение тока и падение напряжения в измеряемом сопротивлении определяют логометром, что и позволяет измерить значение искомого сопротивления.

Рисунок 3 - Схема прибора МС-08 для измерения заземления

Прибор имеет четыре зажима: два токовых, обозначенных буквами I₁ и I₂, через которые проходит ток внешней цепи Е₁ и Е₂, к которым приводится напряжение с измеряемого сопротивления.

Прибор МС-08 позволяет измерять сопротивления растеканию заземлителей, сопротивления проводников и других элементов электрических цепей, не содержащих индуктивностей и больших емкостей, например сопротивления контактов и т.п. Предел измерения прибора велик: от десятых долей Ома до 1000 Ом.

3 Порядок проведения работы

А. Для определения зависимости сопротивления растеканию одиночного вертикального стержневого заземлителя R_С.О. от его диаметра d и длины l.

1. Измерить с помощью измерителя МС-08 сопротивление растеканию R_С.О. каждого из восьми одиночных стержневых заземлителей: четырех разного диаметра и четырех разной длины, при этом:

а) прибор установить возможно ближе к испытуемому заземлителю;

б) забить в землю на глубину не менее 0,5 м на расстоянии не ближе 20 м друг от друга и от испытуемых заземлителей два вспомогательных электрода – стальные стержни диаметром 25 50 мм: тоновый электрод (на рис. 2.4 обозначен буквой Т) и электрод-зонд (обозначенный буквой З).

в) зажим I₁ прибора соединить с испытуемым электродом (на рис. 2.4 обозначен буквой Х), зажим I₂ – с вспомогательным токовым, зажим Е₁ – специальной перемычкой с зажимом I₁, зажим Е₂ – с зондом. В случае сопротивления проводника, соединяющего зажим I₁ с испытуемым заземлителем, войдет в схему измерения, поэтому во избежание ошибки этот провод должен иметь сечение не менее 4-6 мм² и длину не более двух метров. При большой длине провода, чтобы исключить его влияние на результаты измерения, следует снять перемычку между зажимами I₁ и Е₁ и соединить зажим Е₁ с испытуемым заземлителем отдельным проводом;

г) произвести компенсацию внешних сопротивлений потенциальной цепи. Для этого переключатель на приборе МС-08 (служащий для выбора режима, так и для выбора пределов измерения) поставить в положение «Регулировка»;

д) вращая генератор со скоростью 120-135 оборотов в минуту, производить отчет измерений по шкале с учетом положения переключателя 2. Пользуюсь формулой (1), вычислить сопротивление растеканию R_О.С. каждого из восьми электродов как функцию ρ, т.е. R_О.С.=f(ρ) (поскольку удельное сопротивление грунта не известно).

3. Результаты измерений R_О.С. и вычислений R_О.С.=f(ρ) свести в таблицу (А 1, приложения).

4. Построить кривые зависимости R _О.С.=f(d) R_О.С.=f(l) по данным таблицы А 1 (четыре кривые). При этом сопротивление первого в группе заземлителя, как измеренное, так и вычисленное, принять за единицу.

Б. Для определения расчетного удельного сопротивления грунта.

1. Измерить с помощью измерителя МС-08 сопротивления растеканию одиночных заземлителей: одного вертикального стержневого R_О.С. и одного горизонтального полосового R_О.П. (каждого в отдельности – так, как указано выше).

2. Вычислить по формулам (2) и (3) значения измеренных удельных объемных сопротивлений грунта ρ_изм.с. и ρ_изм.п..

3. Руководствуясь таблицей Б 1 и указаниями преподавателя о климатической зоне местности, определить коэффициенты сезонности при вертикальном и горизонтальном заземлителях – φ_С и φ_П.

4. Вычислить по формуле (4) расчетные значения удельных сопротивлений грунта при вертикальном стержневом и горизонтальном полосовом заземлителях – ρ_расч.с. и ρ_расч.п..