Сопротивление грунта

Материал из Вики про энергосистему
Перейти к: навигация, поиск

Статья посвящена описанию факторов влияющих на сопротивление грунта токам, протекающим через землю.

Общие положения

Удельное активное сопротивление почвы зависит от нескольких основных факторов:

  • глубина прокладки кабельной линии или контура заземления;
  • типа и концентрации растворимых веществ в грунте;
  • содержание влаги;
  • температура почвы, которая также может коррелировать с глубиной прокладки кабеля или контура заземления.

Другими словами удельное активное сопротивление почвы можно рассматривать как удельное сопротивление некоторого электролита. Из этого следует, что величину удельного сопротивления почвы в значительной степени определяет процент содержания влаги.

Мороз значительно увеличивает удельное сопротивление, которое может достигать нескольких тысяч Ом в замороженном слое почвы. Засуха так же увеличивает удельное сопротивление почвы. Значение удельного сопротивления почвы при засухе может быть того же порядка, что и при морозе. отсюда следует, что глубина промерзания грунта в значительной мере определяет глубину прокладки контуров заземления.

Сопротивление почвы может быть рассчитано и измерено. При этом наибольшую точность даёт только измерительный подход, так как сопротивление почвы в значительной степени зависит от типа почвы.

Рисунок 1 — Графическое представление изменения величины активного сопротивления грунта в зависимости от метеорологических факторов[1].

На рисунке 1 представлены примеры зависимости удельного активного сопротивления почвы от влажности, температуры и засоленности[1]. По характеру изменения кривой 3 видно, что влияние температуры на удельное сопротивление значительно снижается после точки замерзания воды, при влажности 15,2 %. Кривая 1 показывает зависимость удельного сопротивления от содержания соли в почве, при влажности 30 %

Удельное сопротивление грунта для различных типов почв варьируется в широких пределах. Также оно сильно варьируется в течение года из-за изменения количества влаги в почве, а также промерзания в зимний период. Наличие влаги в грунте существенно снижает удельное сопротивление грунта. В ГОСТ Р 50571.5.54-2013 приведены ориентировочные значения большинства типов грунтов, встречающихся на территории России[2].

Температура, влажность и засоленность почвы в значительной степени оказывают влияние на величину активного сопротивления земли. Особенно этот эффект заметен при снижении температуры ниже точки замерзания воды и (или) снижения количества влаги ниже 22 % (по весу).

Следовательно, можно ожидать, что в зимний период времени и в засушливые периоды будет снижаться величина токов замыкания протекающих через землю. Эта проблема особенно актуальна при выявлении однофазных замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью.

Литература

  1. 1,0 1,1 IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding, " in IEEE Std 80-2013 (Revision of IEEE Std 80-2000/ Incorporates IEEE Std 80-2013/Cor 1-2015), vol., no., pp.1-226, May 15 2015. doi: 10.1109/IEEESTD.2015.7109078
  2. ГОСТ Р 50571.5.54-2013. ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ НИЗКОВОЛЬТНЫЕ. Часть 5-54. Выбор и монтаж электрооборудования. Заземляющие устройства, защитные проводники и защитные проводники уравнивания потенциалов.