CCF20110310011

Rys. 4.5. Obraz graficzny linii prądowych w gruncie jednorodnym w pobliżu dwóch uziomów prostych półkolistych włączonych w obwód prądu uziomowego szeregowo: a) na płaszczyźnie prostopadłej do powierzchni gruntu, b) na powierzchni gruntu.

Rys. 4.6. Obraz pola elektrycznego w gruncie dwuwarstwowym (niejednorodnym) przy przepływie prądu pomiędzy dwoma uziomami półkolistymi włączonymi w obwód prądowy szeregowo: a) przy rezystywności wierzchniej warstwy gruntu pi większej od rezystywności dolnej warstwy gruntu p₂ (pi>pz), b) przy p,<p₂

wy). W tym przypadku pokazano obraz pola związany z częścią obwodu prądowego, którą stanowi ziemia. Druga część obwodu prądowego to część nadziemna składająca się z źródła prądu i przewodów łączących to źródło z uziomami (część ta jest przedstawiona na następnym rysunku).

Na rysunku 4.6 przedstawiono obraz między dwoma szeregowo połączonymi uziomami półkolistymi umieszczonymi w gruncie dwuwarstowym o różnych rezystywnościach warstw. Na granicy warstw powstaje dodatkowe zniekształcenie linii ekwipotencjalnych i linii prądowych w stosunku do takich linii w gruncie jednorodnym.

20

Podręcznik

4.3. Rezystywność gruntu przy stosunkowo małych i bardzo dużych prądach

Rezystywność grantu E, od której zależą parametry elektryczne uziomów i parametry wyznaczane dla oceny skuteczności ochrony przeciwporażeniowej przy przepływie prądów sinusoidalnie zmiennych o niezbyt dużych wartościach, zależy głównie od porowatości, wilgotności i związków chemicznych występujących w grancie. Tymi związkami chemicznymi są głównie sole: węglany, siarczany, azotany i chlorki wapnia, manganu, sodu, potasu.

Większość składników stałych grantu nie przewodzi prądu elektrycznego lub przewodzi go bardzo słabo. Prąd przewodzi głownie roztwór wodny soli znajdujący się w porach gruntu.

Ponieważ wilgotność gruntu oraz jego skład chemiczny zmieniają się wraz z głębokością i miejscem na rozpatrywanym terenie, również rezystywność grantu zmienia się wraz z głębokością i miejscem.. Dla ograniczonego terenu zwykle można założyć, że rezystywność grantu zmienia się wraz z głębokością a dla uproszczenia obrazu tych zmian przyjmuje się strukturę geoelektryczną warstwową (każda warstwa ma inną rezystywność i grubość (miąższość). Ale przyjęcie nawet tak uproszczonego modelu grantu sprawia wiele trudności przy projektowaniu uziomów. Dlatego w praktyce projektowej zakłada się, że grunt ma strukturę jednorodną, a jego rezystywność jest rezystywnością zastępczą p_Ez.

Rezystywność zastępcza grantu p_Ez jest to rezystywność takiego grantu jednorodnego, w którym rezystancja uziemienia rozpatrywanego uziomu jest równa rezystancji tego uziomu umieszczonego w grancie rzeczywistym niejednorodnym.

Wartość rezystywności zastępczej gruntu zależy więc nie tylko od struktury gruntu i związków chemicznych w gruncie ale i od rozmiarów uziomu i głębokości jego ułożenia. Od struktury grantu, rozmiarów uziomu i głębokości jego ułożenia zależy bowiem przez jaką część grantu będzie płynął prąd uziomowy (prąd spływający z uziomu). Nawet przybliżone określenie takiej rezystywności zastępczej gruntu nie jest łatwe, gdyż wymaga to założenia rozmiarów projektowanego uziomy, głębokości jego ułożenia i pomierzenia zastępczej rezystywności przy rozstawie elektrod pomiarowych w odpowiedniej do parametrów uziomu, odległości, a następnie pomnożenia zmierzonej rezystywności przez odpowiedni współczynnik sezonowych zmian rezystywności gruntu (dobór odległości sond pomiarowych i współczynniki sezonowych zmian rezystywności - patrz 4.4)

W różnych publikacjach i normach (w załącznikach informacyjnych) podawane są zakresy i wartości średnie rezystywności grantów jednorodnych mineralnych i organicznych. Nie są one takie same. Przyczyną rozbieżności wartości rezystywności takich samych typów grantów, podawanych przez różnych autorów, są zwykle różne warunki klimatyczne i geologiczne w różnych rejonach świata, kontynentów, państw. Ten sam typ grantu może mieć inną rezystywność przy różnej wilgotności, temperaturach i strukturach.

W tablicy 4. ł przytoczono za [P-6] zakresy i wartości przeciętne rezystywności grantów różnych typów na terenach równinnych Polski, a w tablicy 4.2 -

21

Zeszyt 12