1.2.2. Вимірювання питомого опору ґрунту

Вимірювання питомого опору ґрунту проводиться аналогічно з вимірюванням опору заземлення. При цьому до затискачів 1 і 2 замість приєднується додатковий електрод у вигляді металевого стрижня або труби відомих розмірів.

Допоміжний заземлювач і зонд розташовуються від додаткового електрода на відстанях, які вказані на рисунку 1.5.

В місцях забивання стержня, допоміжного заземлювача і зонда рослинний покрив або насипний шар землі повинен бути видалений.

Питомий опір ґрунту на глибині забивання електродів визначається за формулою:

, (1.1)

де - опір, виміряний приладом, Ом; - глибина забивання електродів, м; - діаметр електрода, м.

Д ля вимірювання опору заземлення може також використовуватися чотириелектродна схема, яка в теорії вертикального електричного зондування ґрунту має назву чотириполюсної установки Веннера (рисунок 1.6).

Цей спосіб полягає в наступному. На дослідній ділянці землі по прямій лінії забивають чотири стержні на відстані один від одного.

Глибина забивання стержнів не повинна перевищувати відстані . Затискачі 1 та 4 під’єднують до крайніх стержнів, а затискачі 2 та 3 – до середніх. Перемичку між затискачами 1 та 2 знімають і проводять вимірювання.

Питомий опір ґрунту визначають за формулою:

, (1.2)

де - покази приладу, Ом; - відстань між стержнями, м.

П риблизно можна вважати, що при цьому способі вимірюється середній питомий опір ґрунту на глибині, яка рівна відстані між забитими стержнями .

1.3. Методика вимірювань за допомогою приладу ф4103-м1

Вимірювач опору заземлень Ф4103-М1 призначений для вимірювання опорів заземлюючих пристроїв будь-яких геометричних розмірів, питомого опору ґрунтів і активних опорів як при наявності перешкод, так і без них при температурі довкілля від -25 до +55 ºС і відносній вологості до 90 % при температурі +30 ºС.

Вимірювач Ф4103-М1 - це омметр змінного струму з чотирма затискачами (Т1, Т2, П1, П2), що складається з генератора вимірювального струму та вибіркового вольтметра. Затискачі Т1 і Т2 використовуються для приєднання струмових електродів, а П1 та П2 – для приєднання потенціальних.

1.3.1. Вимірювання опору заземлюючих пристроїв

Перед проведенням вимірювань перевіряють напругу джерела живлення приладу та його працездатність (калібрування). Для цього затискачі Т1, П1, Т2 і П2 з’єднують між собою і встановлюють перемикачі в положення „КЛБ” та „0,3”, а ручку „КЛБ” – в крайнє праве положення. Натискують кнопку „ИЗМ”. Якщо при цьому лампа „КП” не запалюється – напруга живлення є нормальною.

Для перевірки працездатності вимірювача перемикач встановлюють в положення „КЛБ”, ручкою „УСТ 0” встановлюють стрілку приладу в нульове положення, при натиснутій кнопці „ИЗМ” ручкою „КЛБ” встановлюють стрілку на відмітку „30”.

В имірювання опору заземлюючих пристроїв виконують за схемою рисунка 1.7.

Напрям розташування електродів і вибирають таким, щоб з’єднувальні проводи не проходили поряд з металоконструкціями та паралельно до траси лінії електропередачі. При цьому відстань між струмовим і потенціальним проводами повинна бути не меншою 1 м. Приєднання проводів до заземлюючого пристрою виконують на одній металоконструкції на відстані 0,2...0,4 м один від одного.

Вимірювальні електроди розташовують за однопроменевою або двопроменевою схемою. Струмовий електрод ( ) встановлюють на відстані (зазвичай надають перевагу відстані ) від краю дослідного пристрою ( - найбільша діагональ заземлюючого пристрою), а потенціальний електрод ( ) – почергово на відстанях (0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8) .

В имірювання опору заземлюючого пристрою проводять при встановленні потенціального електрода в кожній із вказаних точок. За даними вимірювань будують залежність (рис. 1.8, крива б).

Отриману криву „б” порівнюють з кривою „а”. Якщо крива „б” має монотонний характер (такий же як і в кривої „а”) і значення опорів заземлюючого пристрою, виміряні при положеннях потенціального електрода на відстанях і , відрізняються не більше, ніж на 10 %, то місця забивання електродів вибрані вірно і в якості опору заземлюючого пристрою приймається значення, отримане при розташуванні потенціального електрода на відстані .

Якщо крива „б” відрізняється від кривої „а” (не має монотонного характеру (див. рисунок 1.8)), що може бути наслідком впливу підземних або наземних металоконструкцій, то вимірювання слід повторити, розташувавши електроди в іншому напрямку від заземлюючого пристрою.

Якщо при цьому значення опору заземлюючого пристрою, виміряні при положеннях потенціального електрода на відстані і , відрізняються більше, ніж на 10 %, то слід повторити вимірювання при збільшеній в 1,5...2 рази відстані від заземлюючого пристрою до струмового електрода.

Загальна послідовність проведення вимірювань опору заземлення приладом Ф4103-М1 подана нижче.

1. Перевіряють напругу джерела живлення (за методикою, що подана вище).

2. Під’єднують проводи від і заземлюючого пристрою відповідно до затискачів П1 і П2 (див. рисунок 1.7).

3. Перевіряють рівень перешкод в колі вимірювання. Для цього встановлюють перемикачі в положення „ИЗМ ІІ” і „0,3”, натискують кнопку „ИЗМ”. Якщо лампа „КПм” не запалюється, то рівень перешкод не перевищує допустимих значень і вимірювання можна проводити. Якщо лампа „КПм” запалюється – рівень перешкод перевищує допустимі значення для діапазону „0...0,3 Ом” (3 В), то необхідно перейти на діапазон „0...1 Ом”, де допустимий рівень перешкод становить 7 В. Якщо в цьому випадку лампа не запалюється, то вимірювання можна проводити на всіх діапазонах, крім „0...0,3”. Забороняється під’єднувати проводи до затискачів Т1 і Т2 та проводити вимірювання, якщо лампа запалюється на діапазоні „0...1” для запобігання виходу вимірювача з ладу. При короткочасному підвищенні рівня перешкод понад допустимі значення слід провести повторний контроль через деякий час.

4. П роводять вимірювання опору потенціального електрода за схемою з двома затискачами (рисунок 1.9). Для цього встановлюють діапазон вимірювань, що орієнтовно відповідає вимірюваному опору електрода. Потім проводять встановлення нуля і калібрування приладу (за методикою, що подана вище). Переводять перемикач в положення „ИЗМ ІІ” і фіксують значення опору. Якщо опір електрода перевищує допустиме значення, яке вказане в таблиці 1.3, то потрібно провести його зменшення.

Таблиця 1.3 – Допустимі значення опору електродів

Діапазон вимірювань, Ом	Діапазон допустимих значень опору електродів, кОм
	потенціальних RП1, RП2 або їх сумарний опір (RП1+RП2)	струмових RТ1, RТ2 або їх сумарний опір (RТ1+RТ2)
1	2	3
0...0,3; 0...1	0...2	0...1
0...3; 0...10	0...6	0...3
0...30; 0...100	0...6	0...3

Продовження таблиці 1.3
1	2	3
0...300; 0...1000	0...12	0...6
0...3000; 0...15000	0...12	0...6

5. Під’єднують прилад за вимірювальною схемою, яка подана на рисунку 1.7

6. Встановлюють необхідний діапазон вимірювань. Потім проводять встановлення нуля та калібрування вимірювача. Якщо при калібруванні стрілка знаходиться лівіше відмітки „30” – зменшують опір струмового електрода. Переводять перемикач „РОД РАБОТ” в положення „ИЗМ ІІ” і фіксують значення опору заземлюючого пристрою. Якщо стрілка під впливом перешкод здійснює коливальні рухи, то їх усувають обертанням ручки „ПДС”.

7. При необхідності перейти на більш високий діапазон вимірювань перемикають „ПРЕДЕЛЫ ” в необхідне положення, встановлюють нуль і проводять калібрування вимірювача. Після цього переводять перемикач „РОД РАБОТ” в положення „ИЗМ ІІ” і фіксують значення опору. При переході на більш низький діапазон від’єднують проводи від затискачів Т1, Т2 та проводять контроль перешкод і вимірювання опору електродів. Після цього виконують вимірювання опору заземлюючого пристрою за методикою, що описана вище.

Вимірювання опору точкових заземлювачів здійснюється при не менше 30 м.

Прилад Ф4103-М1 дозволяє проводити вимірювання опір заземлюючих пристроїв за умови підвищених опорів електродів. При цьому необхідно визначати похибку вимірювань. Вимірювання опорів заземлюючих пристроїв допускається проводити до десятикратного збільшення опорів потенціальних і струмових електродів, які подані в таблиці 1.3.

Порядок проведення вимірювань поданий нижче.

1. Перевіряють напругу джерела живлення (за методикою, що подана вище).

2. Під’єднують проводи від і заземлюючого пристрою відповідно до затискачів П1 і П2 (див. рисунок 1.7).

3. Перевіряють рівень перешкод в колі вимірювання.

4. Встановлюють перемикач „ПРЕДЕЛЫ ” на той діапазон, на якому відхилення стрілки максимальне і відлічують покази в поділках верхньої шкали приладу.

5. Встановлюють перемикач в положення „КЛБ” і відлічують покази в поділках верхньої шкали.

6. Вимірюваний опір визначають за формулою

, Ом, (1.3)

де - покази перемикача діапазонів, Ом; - покази вимірювача в положенні „ИЗМ ІІ, под.; - покази вимірювача в положенні „КЛБ”, под. При цьому відносна похибка вимірювань , % орієнтовно визначається за формулою:

, (1.4)

де - відносна похибка, яка визначається за методикою заводу-виготовлювача.

Для прискорення процесу вимірювань можна замість режиму „ИЗМ ІІ” користуватися режимом „ИЗМ І”, якщо стрілка не коливається під впливом перешкод.

В режимі „ИЗМ І” можлива зупинка стрілки та її наступний рух до відмітки шкали, яка відповідає фактичному значенню вимірюваної величини. Для запобігання помилкового відліку, зчитування показів виконується через 6 сек. після натискання кнопки „ИЗМ”.