接地測(cè)試—土壤電阻率測(cè)試法

為什么要確定土壤電阻率 ?
　　
　　土壤電阻率是確定新安裝設(shè)備(綠場(chǎng)應(yīng)用)的接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)最為關(guān)鍵的事項(xiàng)，以滿(mǎn)足接地電阻要求。理想情況下，您將找到具有最小可能電阻的位置。但是如以上討論，經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)接地系統(tǒng)，完全能克服很差的土壤條件。
　　
　　土壤成分、含水量和溫度都會(huì)影響土壤電阻率。土壤很少有同質(zhì)的情況，并且土壤率隨地理位置及土壤深度的變化而存在很大變化。
　　
　　含水量隨季節(jié)變化，隨地層特性、固定地下水位的不同而不同。由于巖層越深，土壤和水通常越穩(wěn)定，所以建議將接地桿盡可能深地插入大地，如果可能的話達(dá)到地下水位。此外，接地桿應(yīng)安裝在溫度穩(wěn)定的位置，例如冰凍線以下。
　　
　　為了使接地系統(tǒng)有效工作，應(yīng)按最壞可能的條件進(jìn)行設(shè)計(jì)。
　　
　　如何計(jì)算土壤電阻率 ?
　　
　　以下介紹的測(cè)量程序采用了普遍接受的溫納法(Wenner)，該方法由美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)局的弗拉克 溫納 (Frank Wenner)于1915年開(kāi)發(fā)而成。(F. Wenner, A Method of Measuring Earth Resistivity; Bull, National Bureau of Standards, Bull 12(4) 258, p. 478-496; 1915/16.)公式為：將(歐姆 厘米)除以 100，轉(zhuǎn)換為 (歐姆 米)就看您采用的具體單位了。
　　
　　例：您決定在接地系統(tǒng)中安裝 3 米長(zhǎng)的接地桿。為了測(cè)量 3 米深處的土壤電阻率，我們已經(jīng)討論過(guò)測(cè)試 3 米長(zhǎng)接地電機(jī)之間的距離問(wèn)題。
　　
　　為了測(cè)量土壤電阻率，啟動(dòng) Fluke 1625，然后讀取以歐姆為單位的電阻值。本例中，假設(shè)電阻讀數(shù)為 100 歐姆。所以，本例中我們已知：
　　
　　A = 3 米
　　
　　R = 100 歐姆
　　
　　那么電阻率應(yīng)等于：
　　
　　r = 2 x p x A x R
　　
　　r = 2 x 3.1416 x 3 米 x 100 歐姆
　　
　　r = 1885 Ωm
　　
　　如何測(cè)量土壤電阻率 ?
　　
　　為了測(cè)試土壤電阻率，按如圖所示連接接地電阻測(cè)試儀。
　　
　　從圖中可以看出，4個(gè)接地棒沿一條直線離插入土壤中，間距相等。接地電機(jī)之間的距離應(yīng)至少為接地棒深度的3倍。因此，如果接地棒深度為 1 英尺（0.30 米)，確保接地棒之間的距離但與 3 英尺(0.91 米)。Fluke 1625 產(chǎn)生一個(gè)已知電流，通過(guò)外側(cè)的兩根接地棒，測(cè)量?jī)?nèi)側(cè)兩根接地棒之間的電壓降。利用歐姆定律(V=IR)，F(xiàn)luke 測(cè)試儀自動(dòng)計(jì)算土壤電阻。
　　
　　由于地下的金屬片、地下蓄水層等往往會(huì)造成測(cè)量結(jié)果失真和無(wú)效，所以建議將接地棒沿軸向旋轉(zhuǎn) 90度，然后再次測(cè)量。通過(guò)幾次改變深度和距離，就可形成一條特性曲線，由此可確定合適的接地電阻系統(tǒng)。
　　
　　土壤電阻率測(cè)量往往會(huì)受接地電流及其諧波的影響。為防止這種影響，F(xiàn)luke 1625 采用了自動(dòng)頻率控制(AFC)系統(tǒng)。該系統(tǒng)自動(dòng)選擇噪聲最小的測(cè)試頻率，以獲得清晰的讀數(shù)。