土壤電阻率的測量方法

1、土壤電阻率的測量土壤電阻率的測量通常采用文納四極法和模擬法。一、文納四極法當(dāng)被測接地裝置的最大對角線 D較大，或在某些地區(qū)（山區(qū)或城 區(qū)）按要求布置電流極和電壓極有困難時，可以利用變電所的一回輸 電線的兩相導(dǎo)線作為電流線和電壓線。四極是指被測接地裝置G測量用的電流極C和電壓極P以及輔助電極S。輔助電極S離被測接 地裝置邊緣的距離dGS=30- 100m圖1是測量土壤電阻率的四極法 的原理接線圖，兩電極之間的距離 a應(yīng)等于或大于電極埋設(shè)深度 h 的20倍，即a>20ho由接地電阻測量儀的測量值 R,得到被測場地 的視在土壤電阻率p=2兀aR測量電極建議用直徑不小于 1.5cm的圓鋼或<

2、; 25X 25X4的角 鋼，其長度均不小于40cmt被測場地土壤中的電流場的深度， 即被測土壤的深度，與極間距 離a有密切關(guān)系。當(dāng)被測場地的面積較大時，極間距離 a應(yīng)相應(yīng)地 增大。為了得到較合理的土壤電阻率的數(shù)據(jù)，最好改變極間距離a,求得視在土壤電阻率p與極間距離a之間的關(guān)系曲線p =f，極間 距離的取值可為5、10、15、20、30、40m ?,最大的極間距離amax 可取擬建接地裝置最大對角線的三分之二。Ci Pi P2 C圖1四極法測量土壤電阻率原理圖Ci和C2測量用電流極Pi和P2測量用電壓極M接地電阻測量儀h 測量電極埋設(shè)深度a 測量電極之間的距離文納四極法測試后經(jīng)得出的土壤電阻率

3、計算值應(yīng)根據(jù)測量時的情況進(jìn)行季節(jié)系數(shù)修正。計算接地裝置的土壤電阻率時，應(yīng)取雷雨季節(jié)中無雨水時最大的土壤電阻率，一般按下式計算：0?式中： 一一季節(jié)系數(shù)；0為其實測值；為其計算值在計算接地電阻時，實測的土壤電阻率，要乘以表1中所列季節(jié)系數(shù)1、2或3進(jìn)行修正。表1各種性質(zhì)土壤的季節(jié)系數(shù)土壤性質(zhì)深度/m1230.5 0.8321.5粘土0.8 0.321.51.4陶土022.41.41.2砂礫蓋陶土021.81.21.1園地031.31.2黃沙022.41.61.2雜以黃沙的砂礫021.51.31.2泥炭021.41.11.0石灰石022.51.51.2注：1一測量前數(shù)天下過較長時間的雨，土壤很潮濕

4、時用之；2測量時土壤較潮濕，具有中等含水量時用之；3測量時土壤干燥或測量前降雨不大時用之。二、模擬法模擬法又叫三極法，其中的三極是指圖 2上的被測接地裝置 G 測量用的電壓極P和電流極C。圖中測量用的電流極C和電壓極P離 被測接地裝置 G邊緣的距離為dGC=(> 5)D和dGP=(0.50.6)dGC, D為被測接地裝置的最大對角線長度，點(diǎn) P可以認(rèn)為是處在實際的 零電位區(qū)內(nèi)。如果想較準(zhǔn)確地找到實際零電位區(qū)， 可以把電壓極沿測 量用電流極與被測接地裝置之間連接線方向移動三次，每次移動的距離約為dGC的5%測量電壓極P與接地裝置G之間的電壓。如果電 壓表的三次指示值之間的相對誤差不超過5%

5、則可以把中間位置作為測量用電壓極的位置。用電壓表指示值UG除以電流表的指示值I ,得到被測接地裝置 的工頻接地電阻RG如果在測量工頻接地電阻時，dGC取(45)D值有困難，那么 當(dāng)接地裝置周圍的土壤電阻率較均勻時，dGC可以取2D值，而dGP取D值；當(dāng)接地裝置周圍的土壤電阻率不均勻時，dGC可以取3D值，dGP取1.7D值。如果接地裝置周圍的土壤電阻率較均勻，也可以用三角形布置電極的方式測量工頻接地電阻。電壓極和接地裝置等效中心的連接線 與電流極和接地裝置等效中心的連接線之間的夾角，一般取dGP-dGC=2D 0 = 30°。當(dāng)接地裝置的最大對角線較小，且工頻接地電阻值大于0.5 Q

6、時，也可以用接地電阻測量儀測量接地電阻，但 其電壓極和電流極應(yīng)按前面提到的要求布置。測量土壤電阻率的模擬法是在被測場地打入一垂直接地體，用接地電阻測量儀測量得到該接地體的接地電阻值R,然后由下式得到等效土壤電阻率2 h?R 8hln 1 d接地極的直徑d應(yīng)不小于1.5cm,長度h應(yīng)不小于1m)CPhG圖2模擬法測量土壤電阻率原理接線圖C Pi R GM C測量用電流極P測量用電壓極G-被測接地裝置M接地電阻測量儀h 測量電極長度模擬法只適用于土壤電阻率較均勻的場地。因為土壤結(jié)構(gòu)的不均勻性，測量電極應(yīng)盡量避開有明顯巖石、裂縫和邊坡等不均勻土壤上布置。 為了得到較可信的測量結(jié)果，通常采用九點(diǎn)法(即

7、把被測場地分為九片，進(jìn)行多處測量，土壤電阻率列表取測量結(jié)果的平均值）九點(diǎn)法測量土壤電阻率通常采用的是在以設(shè)計接地網(wǎng)的四個角、四個外邊緣的中點(diǎn)及接地網(wǎng)的中心點(diǎn)共九點(diǎn)進(jìn)行測量。模擬法測試后經(jīng)得出的土壤電阻率計算值應(yīng)根據(jù)測量時的情況進(jìn)行季節(jié)系數(shù)修正。計算接地裝置的土壤電阻率時，應(yīng)取雷雨季節(jié)中無雨水時最大的土壤電阻率，一般按下式計算：0?式中： 一一季節(jié)系數(shù)；0為其實測值；為其計算值在計算接地電阻時，實測的土壤電阻率，要乘以表2中所列季節(jié)系數(shù)1、2或3進(jìn)行修正。表2各種性質(zhì)土壤的季節(jié)系數(shù)土壤性質(zhì)深度/m123粘土0.5 0.8321.50.8 0.321.51.4陶土022.41.41.2砂礫蓋陶土021.81.21.1園地031.31.2黃沙022.41.61.2雜以