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a20h。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 n aR(1)測量電極建議用直徑不小于 1.5cm的圓鋼或v

2、 25X 25X4的角 鋼，其長度均不小于40cm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(a),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 C2PiP2Q QaC2圖1四極法測量土壤電阻率原理圖Ci和C測量用電流極Pi和P 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

3、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)；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)12或3進行修正。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測量前數(shù)天下過較長時

4、間的雨，土壤很潮濕時用之；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P可以認為是處在實際的零電位區(qū)內(nèi)。如果想較準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

5、超過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?。?5）D值有困難，那么 當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 dGPdGC=2D 0 30。當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時，也可以

6、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 ln8h 1接地極的直徑d應(yīng)不小于1.5cm，長度h應(yīng)不小于1m。CP/ / Z Z X / Z Z / Z Z / / Z z /G:ZZZZZZ/zhC Pi R GM圖2模擬法測量土壤電阻率原理接線圖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

7、均勻土壤上布置。 為了得到較可信的測量結(jié)果，通常 采用九點法（即把被測場地分為九片，進行多處測量，土壤電阻率列表取測量結(jié)果的平均值）。九點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、四個外邊緣的中點及接地網(wǎng)的中心點共九點進行測量。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)12或3進行修正。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