![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Р. Б. Скоков, г. С. Магай, и. А. Кремлев
- •1.1. Краткие теоретические сведения
- •1.2. Модель сопротивления грунта
- •1.3. Порядок выполнения работы
- •1.4. Контрольные вопросы
- •2.1. Краткие теоретические сведения
- •2.2. Порядок выполнения работы
- •2.3. Контрольные вопросы
- •3.1. Краткие теоретические сведения
- •3.2. Модель сопротивления растеканию тока с заземляющего устройства
- •3.3. Порядок выполнения работы
- •3.4. Контрольные вопросы
- •4.1. Краткие теоретические сведения
- •4.2. Модель прикосновения человека к поврежденной электроустановке
- •4.3. Порядок выполнения работы
- •4.4. Контрольные вопросы
- •Часть 2
- •644046, Г. Омск, пр. Маркса, 35
1.1. Краткие теоретические сведения
Верхний слой земли (грунт) обладает проводящими свойствами, которые характеризуются удельным электрическим сопротивлением. Для различных типов грунта удельное сопротивление (проводимость) имеет разные значения и меняется в широких пределах. Наименьшие значения удельного сопротивления (не более 100 Омм) имеют глинистые, суглинистые, супесчаные грунты, способные удерживать влагу, а также грунты с верхним слоем чернозема. Наибольшее удельное сопротивление (до 5000 Омм) имеют скальные породы и сухие сыпучие пески, а также многолетнемерзлые грунты с сопротивлением до 100000 Омм [3 – 5].
Обычно удельное сопротивление грунта определяют в процессе инженерно-геологических изысканий при проектировании. При этом чернозем, глина, суглинки составляют группу с расчетным удельным сопротивлением 100 Омм; суглинки с содержанием гальки – до 40 % и влажные супеси имеют удельное сопротивление от 100 до 300 Омм; супеси и влажные пески – от 300 до 500 Омм; пески с незначительным содержанием влаги, с галькой и валунами – от 500 до 1000 Омм [3 – 5].
Для измерения удельного сопротивления применяют установку вертикального электрического зондирования (ВЭЗ), схема которой показана на рис. 1.1. Электроды А и В служат для создания в земле токовой цепи (к этим электродам присоединяют источник переменного тока или токовые зажимы измерителя сопротивления заземления); электроды М и N используются для измерения разности потенциалов на поверхности земли при прохождении электрического тока. Электроды А и В называют токовыми, М и N – потенциальными. Такая установка носит название симметричной четырехэлектродной.
Рис. 1.1. Схема четырехэлектродной установки ВЭЗ
Если
пропускать ток через крайние электроды,
то между средними возникает разность
напряжений. Значения этой разности в
однородной земле прямо пропорциональны
удельному сопротивлению
и току I
и обратно пропорциональны расстоянию
между электродами. Таким образом,
потенциалы в точках М и N определяется
выражениями:
;
(1.1)
,
(1.2)
где
– удельное сопротивление грунта, которое
может быть найдено в результате измерений,
Омм;
–ток
измерительного прибора, А;
,
–расстояние
между потенциальным электродом М и
соответствующими токовыми А и В, м;
,
–расстояние
между потенциальным электродом N
и соответствующими токовыми А и В, М.
Измерив
разность потенциалов между электродами
М и N – ,
ток в измерительной цепи прибора I,
можно определить удельное сопротивление
грунта по выражению:
, (1.3)
где
– коэффициент размещения электродов
ВЭЗ.
Чем
больше значение АВ, тем больший объем
земли охватывается электрическим полем
токовых электродов. Благодаря этому,
изменяя расстояние между электродами,
можно получить значения удельного
сопротивления земли в зависимости от
разноса электродов. При однородной
земле вычисленное значение
при изменении расстояний AB
и MN
будет изменяться незначительно (рис.
1.2). В этом случае полученное значение
принимают за удельное сопротивление
грунта.
Рис.
1.2. Экспериментальная кривая ВЭЗ
Вертикальный разрез грунта может иметь слоистую структуру, в которой каждый слой характеризуется разными удельным электрическим сопротивлением и мощностью (толщиной) слоя. В этих случаях, выполнив зондирование, получают экспериментальные зависимости измеренных удельных сопротивлений от полуразноса электродов АВ на различной глубине (см. рис. 1.2). В ми, можно судить о величине удельного сопротивления на разной глубине. Все измерения следует производить на расстоянии не менее 15 м от металлических конструкций и их частей, которые могут исказить результаты измерений.
Для самостоятельной теоретической подготовки по данному вопросу рекомендована литература [2, 3].