Tab. 4.1. Rezystywność gruntu na terenach równinnych Polski (mierzona prądem przemiennym o częstotliwości zbliżonej do sieciowej [P-6]
Lp- |
Nazwa gruntu |
Rezystywność w Om | |
Zakres |
Wartość przeciętna | ||
1 |
Grunty gliniaste lekkie i średnie różnego pochodzenia geologicznego |
10 - 500 |
75 |
2 |
Ziemie czarne utworzone z glin oraz czamoziemy utworzone z lessów |
10-700 |
90 |
3 |
Ily i gliny ciężkie pochodzenia czołowolodo-wcowego |
20 - 800 |
140 |
4 |
Mady, torfy i piaski akumulacji rzecznej |
50-1000 |
175 |
5 |
Gleby utworzone z piasków luźnych słabo gliniastych i gliniastych różnego pochodzenia geolog. |
35- 1500 |
225 |
6 |
Piaski i żwiry suche akumulacji czołowo lodowcowej (zwierciadło wody poniżej 3 m) |
250 - 12000 |
3500 |
a) pomiary wykonano okolicach Lubina na Dolnym Śląsku |
Tab. 4.2. Rezystywności gruntu dla częstotliwości sieciowej prądu przemiennego (zakres wartości najczęściej mierzonych) [N-7]
Lp. |
Typ gruntu |
Rezystywność gruntu w Gm |
1 |
Grunt bagnisty |
5-40 |
2 |
Glinka, glina, humus |
20 - 200 |
3 |
Piasek |
200 - 2500 |
4 |
Żwir |
2000 - 3000 |
5 |
Zwietrzona skała |
zwykle poniżej 1000 |
6 |
Piaskowiec |
2000 - 3000 |
7 |
Granit |
aż. do 50 000 |
8 |
Morena |
aż do 30 000 |
rezystywności różnych typów gruntu podanych w załączniku informacyjnym normy IEC [N-7],
Autor niniejszej publikacji zmierzył największą wartość rezystywności zastępczej gruntu na terenie kopalni Bełchatów w okresie jej budowy. Wynosiła ona około 15 000 £2m. Grunt ten był piaszczysty i do 300 m głębokości odwadniany. Tak duża rezystywność była skutkiem odwadniania gruntu (dla zapobieżenia zalaniu odkrywki).
22
Podręcznik inpe
1000
kV/m
800
E
ł 600
400
200
0
0 10 20 30 A/m240
► J
Rys. 4.7. Zależność gęstości prądu J od natężenia pola elektrycznego dla gruntów piaszczystych (1) i gliniastych (2).
Rezystywność grunty przy przepływie prądów o bardzo dużej wartości i o częstotliwości sieciowej oraz bardzo dużych prądów o przebiegu fali udarowej może znaczne różnić się od rezystywności tego samego gruntu przy przepływie stosunkowo niedużych prądów. Taka różnica może wystąpić gdy wokół uziomu pojawi się bardo duże natężenie pola elektrycznego. Czym większa jest natężenie pola elektrycznego w gruncie tym większa jest przewodność gruntu a więc mniejsza jego rezystywność.
Na rysunku 4.7 przedstawiono zależność gęstości prądu J od natężenia pola elektrycznego E dla dwóch najczęściej spotykanych typów gruntu tj. gruntów piaszczystych i gruntów gliniastych.
Jak to pokazano na rysunku 4.7 dla piasków zależność gęstości prądu od natężenia pola elektrycznego praktycznie jest liniowa a dla glin - nieliniowa.
Konduktywność y obliczona z ww. krzywej dla piasków jest mała i wykazuje prawie stałą wartość w zależności od natężenia pola E. Dla glin konduktywność przy wzroście natężenia pola początkowo jest niewielka a następnie szybko rośnie. Przy dalszym wzroście natężenia pola elektrycznego pojawiają się wyładowania iskrowe w gruncie. Zjawisko to powoduje wzrost konduktywności (zmniejszenie się rezystywności gruntu). Zakres wartości natężenia pola E powodujących przebicie iskrowe w gruncie zawiera się od 300 do 1500 kV/m. Przebicia iskrowe powodują wysychanie gruntu, dalszy wzrost natężenia pola, zwiększenie długości wyładowań iskrowych i obniżenie rezystywności gruntu. Przy przekroczeniu określonej wartości natężenia pola pojawiają się wyładowania łukowe. Łuki te, które mogą osiągnąć długości kilku metrów, bocznikują grunt. Ich powstawanie pozornie zwiększa powierzchnię styczności uziomu z gruntem.
Przy prądach zwarciowych i udarowych wywołujących bardzo duże natężenia pola elektrycznego, grunt znajdujący się w pobliżu uziomu, można podzielić umownie na szereg stref, w których występują różne wartości natężenia pola
23
Zeszyt 12