电力行业接地系统土壤和水的电阻率参考值、深度变化法土壤模型分析典型实例

1、附 录 A（资料性附录）土壤和水的电阻率参考值类别名称不同情况下电阻率的变化范围电阻率近似值较湿时（一般地较干时（少雨地下水含（ ?m）区、沙漠区）盐碱时区、多雨区）陶粘土泥炭、泥灰岩、沼泽地捣碎的木炭黑土、园田土、陶土白垩土、粘土砂质粘土黄土含砂粘土、砂土土河滩中的砂煤多石土壤上层红色风化粘土、下层红色页岩表层土夹石、下层砾石砂、砂砾砂层深度大于10m地下水较深的草原砂地面粘土深度不大于1.5m、底层多岩石10520101003 102010 30503003 304050301005030010306010030100503001030200100 20025030300100 10001

2、000 以上30 100300350400500 （30%湿度）600 （15%湿度）10002510001000 25001000岩砾石、碎石5000石多岩山地5000花岗岩200000在水中40 55混在湿土中100 200凝在干土中5001300土在干燥的大气中12000 18000矿金属矿石0.011附 录 B（资料性附录）深度变化法土壤模型分析典型实例接地棒的打入深度为l 1 至 ln，表 B.1 显示了一组样本的测量值。与l 相比接地棒的半径r 很小，可利用式（ 3）计算每一个测量值对应的视在电阻率。式（3）的推导是基于均匀土壤电阻率的假设，所以计算的视在土壤电阻率为近似值。埋在均

3、匀土壤中的接地棒接地电阻的计算公式为：R2l（ 1）ln2l r或Rln( 4l ) 1（ 2）2 lr式中： 视在土壤电阻率；R 接地棒接地电阻；r 接地棒半径；l 接地棒埋深。不同的近似值选用不同的公式。推导出视在电阻率的公式为：R2l（ 3）aln( 4l )1r将与对应的 l 值绘成曲线，可看出土壤电阻率随埋深变化的情况。假设表B.1的现场测试数据得出如图B.1(a) 和 B.1(b) 所示的曲线。这些曲线通过数学推导拟合了双层土壤模型。从曲线可知，图B.1(a) 所示的土壤构造至少可分为两层。在上层土壤（深0m6m），土壤电阻率接近 300 ? ·m。下层土壤导电性更好，土

4、壤电阻率接近100 ? ·m。因此，可直观地建立一个两层土壤模型。 在图 B.1(b) 中，上层土壤的深度约为6 m，土壤电阻率约为100·m。然而，从曲线上无法直观地得到下层土壤的真实值。下层的土壤电阻率看似接近于250·m，而其真实值却为300·m。通过增加测量次数有助于获得每一层的土壤电阻率，但每一层土壤的厚度有时很难确定， 而且极棒埋深继续增大可能较困难且导致成本增加。此时，可根据所测的数据，用数值分析方法或借助专用计算软件获得等效土壤模型效果更好。表 B.1 用于推导双层土壤模型的三点法现场测量值接地棒深度 m1= 300, 2= 100, h

5、 = 6.1 m1 = 100, 2= 300, h = 6.1 m电阻（ ?）·电阻（ ?）·视在电阻率（ ? m）视在电阻率（ ? m）0.3647.60299.3218.30100.90.9270.60296.592.68101.61.5177.10294.761.52102.43.097.63290.035.13104.44.567.85284.525.43106.66.150.82272.620.63110.79.121.77165.818.22138.715.210.91129.714.58173.321.37.41118.412.16194.227.45.64112.510.42207.833.54.57108.99.13217.539.63.84106.18.12224.345.73.32104.27.31229.4视在土壤电阻率与接地棒打入深度之间的关系视在土壤电阻率与接地棒打入深度之间的关系1=300,2 =100, h 6.11 =300, 2 =100, h 6.1350250)300200m·250(200150率阻150电10