Comment mesurer la résistance de terre

Propriétés électrophysiques de la terre

Les propriétés électrophysiques du sol dans lequel se trouve l'électrode mise à la terre en sont déterminées résistance... Plus la résistance spécifique est faible, plus les conditions d'emplacement du système de mise à la terre des électrodes sont favorables.

La résistance de terre appelée résistance entre les plans opposés du cube de la terre avec des arêtes de 1 m et se mesure en ohms.

Pour visualiser cette résistance, rappelons qu'un cube de cuivre avec des nervures de 1 m a une résistance de 175-10-6 ohms à 20 °C ; ainsi, par exemple, avec une valeur de p = 100 Ohm-m, la terre a une résistance 5,7 milliards de fois supérieure à la résistance du cuivre dans le même volume.

Vous trouverez ci-dessous les valeurs approximatives de la résistance de terre, Ohm m, à humidité moyenne.

Sable — 400 — 1000 et plus

Limon sablonneux — 150 — 400

Argile — 40 — 150

Argile — 8 — 70

Jardin — 40

Tchernoziom — 10 — 50

Tourbe — 20

Pierre argileuse (environ 50 %) — 100

Marne, calcaire, sable grossier avec cailloux — 1000 — 2000

Roche, pierres — 2000 — 4000

Eau de rivière (en plaine) — 10 — 80

Eau de mer — 0,2

Eau du robinet — 5 — 60

Pour la construction d'électrodes mises à la terre, il est nécessaire de connaître non pas les valeurs approximatives, mais les valeurs exactes de la résistance de la terre au lieu d'armement. Ils sont déterminés localement par des mesures.

Les propriétés du sol peuvent changer en fonction de son état - humidité, température et autres facteurs - et peuvent donc avoir des valeurs différentes à différents moments de l'année en raison de l'assèchement ou du gel, ainsi que de l'état au moment de la mesure. Ces facteurs sont pris en compte lors de la mesure de la résistance de la terre avec des coefficients saisonniers et des coefficients qui tiennent compte de l'état de la terre au moment des mesures, de sorte que la résistance nécessaire du dispositif de mise à la terre soit maintenue en toute saison et à tout moment. l'humidité de la terre, c'est-à-dire . dans des conditions défavorables.

Le tableau 1 montre les coefficients qui prennent en compte l'état du sol lors des mesures sont donnés dans le tableau.1.

Le coefficient k1 est appliqué si le sol est humide, les mesures ont été précédées de fortes précipitations ; k2 - si le sol a une humidité normale, si la mesure a été précédée d'une petite quantité de précipitations ; k3 — si la terre est sèche, la quantité de précipitations est inférieure à la normale.

Tableau 1. Coefficients aux valeurs mesurées de la résistance de la terre, en tenant compte de son état lors de la mesure

Électrode k1 k2 k3 Verticale

longueur 3 m 1,15 1 0,92 longueur 5 m 1,1 1 0,95 horizontale

longueur 10 m 1,7 1 0,75 longueur 50 m 1,6 1 0,8

Mesurer la résistance de terre possible avec un appareil de type à quatre électrodes MC-08 (ou similaire) (sonde de terre). Les mesures doivent être prises pendant la saison chaude.

L'appareil fonctionne sur le principe d'un ratiomètre magnétoélectrique. L'appareil contient deux châssis, dont l'un est inclus comme ampèremètre, l'autre comme voltmètre. Ces enroulements agissent sur l'axe de l'appareil dans des directions opposées, grâce auxquelles les déviations de la flèche de l'appareil sont proportionnelles à la résistance. L'échelle de l'appareil est graduée en ohms. La source d'alimentation pour la mesure est un générateur de courant continu à manivelle G. Un disjoncteur P et un redresseur Bp sont montés sur un axe commun avec le générateur.

Schéma de principe de l'appareil de mesure de mise à la terre type MS-07 (MS-08)

Si le courant traverse les électrodes d'extrémité, il y a une différence de tension U entre celles du milieu.Les valeurs de U dans une terre homogène (couche) sont directement proportionnelles à la résistance p et au courant I et inversement proportionnelles à la distance a entre les électrodes : U = ρAz /2πa ou p = 2πaU / I = 2πaR, où R est la lecture de l'instrument.

Plus la valeur de a est grande, plus le volume du sol couvert par le champ électrique des électrodes de courant est grand. Par conséquent, en modifiant la distance a, il est possible d'obtenir les valeurs de résistance de terre en fonction de la distance des électrodes. Avec une base homogène, la valeur calculée ρ ne changera pas à. modification de la distance a (les modifications peuvent être dues à différents degrés d'humidité). Grâce à des mesures utilisant la dépendance ρ de la distance entre les électrodes, il est possible d'estimer la valeur de la résistivité à différentes profondeurs.

Schéma de mesure de la résistance de terre avec l'appareil MS-08

Les mesures doivent être retirées de la tuyauterie et des autres structures et pièces susceptibles de fausser les résultats.

La résistance de terre peut être mesurée grossièrement à l'aide de la méthode de l'électrode de test. Pour ce faire, l'électrode (coin, tige) est immergée dans le sol dans une fosse de sorte que sa pointe soit à une profondeur de 0,6-0,7 m du niveau du sol, et la résistance de l'électrode gv est mesurée avec un appareil de le type MS08. Et puis, en utilisant les données sur les valeurs approximatives de la résistance des électrodes verticales (tableau 2), vous pouvez obtenir une valeur approximative de la résistance spécifique du sol.

Tableau 2. Résistance de propagation des électrodes de mise à la terre

Résistance de l'électrode, ohm Verticale, cornière d'acier, tige, tube ρ / l , où l — longueur de l'électrode en mètres Bande d'acier de 40 mm de large ou acier rond d'un diamètre de 20 mm 2ρ / l , où l — longueur de la bande en mètres Plaque rectangulaire (avec un petit rapport d'aspect), placée verticalement 0,25 (ρ / (ab-1/2)), où a et b — dimensions des côtés de la plaque en m.

Un exemple de calcul de la résistance du sol. Un coin de 3 m de long est enfoncé dans le sol. La résistance mesurée avec l'appareil MS-08 s'est avérée être de 30Ω Alors on peut écrire : Rism = rv l = 30NS3 = 90 ohm x m.

Il est recommandé de prendre des mesures à deux ou trois endroits et de prendre la valeur moyenne. Les électrodes de test doivent être enfoncées ou pressées pour établir un contact stable avec le sol ; le vissage des tiges à des fins de mesure n'est pas recommandé.

Une méthode de mesure similaire ne doit pas être utilisée avec des bandes posées dans le sol : la méthode est laborieuse et peu fiable, car le bon contact de la bande avec le sol après remblayage et tassement ne peut être obtenu qu'après un certain temps.

Pour tenir compte de l'état du sol lors des mesures, un des coefficients k est extrait de la table. 1.

Ainsi, la résistance de terre est égale à : p = k x Rism

Le protocole indique l'état du sol (humidité) au moment des mesures et le coefficient saisonnier de gel ou d'assèchement du sol recommandé.