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四极法测量土壤电阻率及注意事项

来源:艾特贸易网 www.aitmy.com2017-03-18

简介采用四级法测量土壤电阻率时,其接线如图1-1所示。 图1-1 四极法测地壤电阻率的试验接线图 由外侧电极C 1 、C 2 通入电流I,若电极的埋深为,电极间的距离为a,则C 1 、C 2 电极使P 1

采用四级法测量土壤电阻率时,其接线如图1-1所示。

四极法测地壤电阻率的试验接线图
 图1-1 四极法测地壤电阻率的试验接线图

 由外侧电极C1、C2通入电流I,若电极的埋深为ι,电极间的距离为aι,则C1、C2电极使P1、P2上出现的电压分别为:
        U2=ρI/2π[1/α-1/2α]
        U'2=ρI/2π[1/2α-1/α]
    而两极间的电位差为:
        U2-U'2=ρι/2πα
    因此ρ=[2πα(U2-U'2)]/I=2πα(U/I)=2παRg    (1-1)
    式中 ρ——土壤电阻率,Ω·m;
         a——电极间的距离,m;
         U——P1、P2点的实测电压,V;
         Rg——实测土壤电阻,Ω。
    由式(1-1)可知,当a己知时,测量P1、P2两极间的电压和流过的电流,即可算出土壤的电阻率。
    四极法测得的土壤电阻率,与电极间的距离a有关,当a不大时所测得的电阻率,仅为大地表层的电阻率,其反映的深度随a的增大而增加。一般测得的ρ值是反映0.75a深处的数值。
    具有四个端头的接地电阻测试仪,均可用于四极法测量土壤的电阻率。
    用四极法测量土壤电阻率时,电极可用四根直径2cm左右,长0.5~1.0m的圆钢或钢管作电极,考虑到接地装置的实际散流效应,极间距离可选取20m左右,埋深应小于极间距离的1/20。测量变电所的ρ值时,应取3~4点以上测量数的平均值作为测量值。
    用以上方法测出的土壤电阻率,不一定是一年中的最大值,所以应按下式进行校正。
        ρmax=ψρ
    式中 ρmax——土壤最大电阻率,Ω·m;
         ρ——实测土壤电阻率,Ω·m;
         ψ——考虑到土壤干燥的季节系数,其值如表1-1所示,测量时如大地比较干燥,则取表中的较小值,比潮湿时,则取较大值:

表1-1 季节系数的选取范围表

埋深/m 水平接地体 长2-3m垂直接地体 埋深/m 水平接地体 长2-3m垂直接地体 0.5 1.4~1.8 1.2~1.4 2.5~3.0 1.0~1.1 1.0~1.1 0.8~1 1.25~1.45 1.15~1.3 - - -

 注:测量时,如果土壤比较干燥,计算时采用表中较小的ψ值;土壤比较潮湿,则采用较大ψ值。
用四极法测量时有以下注意事项
    1.对于已运行的变电所测土壤电阻率时,因电流要受到地中水平接地体的影响,因而测量时要找土质相同的远离接地网的地方进行。
    2.为了全面的了解电阻率的水平方向的分布情况,要在被测试的范围内找不同的4~6点进行测量。
    3.为了了解土壤的分层情况,应改变几种不同的a值进行测量,比如a=10、20、30、50m等。
    4.测土壤电阻率时尽量避开地下的管道等,以免影响测试结果。
    5.不要在雨后土壤较湿时测土壤电阻率。