電力行業(yè)接地系統(tǒng)土壤和水的電阻率參考值、深度變化法土壤模型分析典型實例

1、附 錄 A（資料性附錄）土壤和水的電阻率參考值類別名稱不同情況下電阻率的變化范圍電阻率近似值較濕時（一般地較干時（少雨地下水含（ ?m）區(qū)、沙漠區(qū)）鹽堿時區(qū)、多雨區(qū)）陶粘土泥炭、泥灰?guī)r、沼澤地搗碎的木炭黑土、園田土、陶土白堊土、粘土砂質(zhì)粘土黃土含砂粘土、砂土土河灘中的砂煤多石土壤上層紅色風化粘土、下層紅色頁巖表層土夾石、下層礫石砂、砂礫砂層深度大于10m地下水較深的草原砂地面粘土深度不大于1.5m、底層多巖石10520101003 102010 30503003 304050301005030010306010030100503001030200100 20025030300100 10001

2、000 以上30 100300350400500 （30%濕度）600 （15%濕度）10002510001000 25001000巖礫石、碎石5000石多巖山地5000花崗巖200000在水中40 55混在濕土中100 200凝在干土中5001300土在干燥的大氣中12000 18000礦金屬礦石0.011附 錄 B（資料性附錄）深度變化法土壤模型分析典型實例接地棒的打入深度為l 1 至 ln，表 B.1 顯示了一組樣本的測量值。與l 相比接地棒的半徑r 很小，可利用式（ 3）計算每一個測量值對應的視在電阻率。式（3）的推導是基于均勻土壤電阻率的假設，所以計算的視在土壤電阻率為近似值。埋在均

3、勻土壤中的接地棒接地電阻的計算公式為：R2l（ 1）ln2l r或Rln( 4l ) 1（ 2）2 lr式中： 視在土壤電阻率；R 接地棒接地電阻；r 接地棒半徑；l 接地棒埋深。不同的近似值選用不同的公式。推導出視在電阻率的公式為：R2l（ 3）aln( 4l )1r將與對應的 l 值繪成曲線，可看出土壤電阻率隨埋深變化的情況。假設表B.1的現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)得出如圖B.1(a) 和 B.1(b) 所示的曲線。這些曲線通過數(shù)學推導擬合了雙層土壤模型。從曲線可知，圖B.1(a) 所示的土壤構造至少可分為兩層。在上層土壤（深0m6m），土壤電阻率接近 300 ? ·m。下層土壤導電性更好，土

4、壤電阻率接近100 ? ·m。因此，可直觀地建立一個兩層土壤模型。 在圖 B.1(b) 中，上層土壤的深度約為6 m，土壤電阻率約為100·m。然而，從曲線上無法直觀地得到下層土壤的真實值。下層的土壤電阻率看似接近于250·m，而其真實值卻為300·m。通過增加測量次數(shù)有助于獲得每一層的土壤電阻率，但每一層土壤的厚度有時很難確定， 而且極棒埋深繼續(xù)增大可能較困難且導致成本增加。此時，可根據(jù)所測的數(shù)據(jù)，用數(shù)值分析方法或借助專用計算軟件獲得等效土壤模型效果更好。表 B.1 用于推導雙層土壤模型的三點法現(xiàn)場測量值接地棒深度 m1= 300, 2= 100, h

5、 = 6.1 m1 = 100, 2= 300, h = 6.1 m電阻（ ?）·電阻（ ?）·視在電阻率（ ? m）視在電阻率（ ? m）0.3647.60299.3218.30100.90.9270.60296.592.68101.61.5177.10294.761.52102.43.097.63290.035.13104.44.567.85284.525.43106.66.150.82272.620.63110.79.121.77165.818.22138.715.210.91129.714.58173.321.37.41118.412.16194.227.45.64112.510.42207.833.54.57108.99.13217.539.63.84106.18.12224.345.73.32104.27.31229.4視在土壤電阻率與接地棒打入深度之間的關系視在土壤電阻率與接地棒打入深度之間的關系1=300,2 =100, h 6.11 =300, 2 =100, h 6.1350250)300200m·250(200150率阻150電10