电阻率范例(3篇)

电阻率范文

关键词：土壤电阻率；影响因素；降阻方法；防雷装置检测；防雷设计文献标识码：A

中图分类号：P2文章编号：1009-2374（2017）06-0020-02DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.06.010

土壤电阻率是在日常的防雷接地工程中经常会用到的一个参数，它的大小将直接影响接地工程中接地装置的接地电阻阻值、地网地面电位分布及接触电压和跨步电压等。其中接地电阻的阻值大小则是衡量工程中接地情况是否符合防雷安全规范要求的重要指标之一，因此对于工程中接地装置来说，接地电阻的阻值当然越小越好，这是由于接地电阻越小，其散流则越快，相对应的跨步电压以及接触电压的值也会越小。换言之，土壤电阻率对接地电阻大小起著决定性的作用，因此在日常设计接地电阻装置时，通过对测量的土壤电阻率进行分析研究，找出影响土壤电阻率的主要因素，同时认识和掌握如何降低土壤电阻率的措施就显得尤为重要，这也对合理设计接地电阻装置起着决定性的作用，具有非常重要的意义。本文就影响土壤电阻率的因素和如何降低土壤电阻率的具体方法进行分析论述。

1土壤电阻率（ρ）的主要影响因素

众所周知，土壤由于其颗粒本身带有电荷，并吸附了一定数量的离子，所以在日常工作中我们把土看作是一种多介的电解质，具有一定的导电能力，在外加电场的作用下就会发生导电现象。所以土壤电阻率（ρ）并不是一个恒定不变的值，通过研究发现影响土壤电阻率（ρ）的因素有许多，本文主要从以下方面进行介绍：

1.1土壤类型的影响

不同的土壤类型其电阻率也有明显的差异。在现代防雷工程设计等工作中可以根据不同的土壤质地粗略地估计土壤电阻率，从而实现有效的防雷电阻接地装置的设计。

1.2土壤含水量的影响

实践证明，土壤含水量越高，土壤的导电性能就越强，相对应的土壤电阻率就越小；反之就越大，这就是接地电阻随土壤湿度变化的规律。

1.3土壤化学成分的影响

当进行测量的土壤中含有盐、酸等化学成分时，土壤的电阻率会明显偏小，有时候会利用这一种特性来进行土壤的改善。

1.4土壤温度的影响

土壤电阻率的大小受温度的影响也是比较大的，一般来讲，随着土壤温度的升高，电阻率会下降；而随着土壤温度的下降，电阻率会上升，尤其是当土壤温度降到0℃以下后，土壤中的水分发生冻结现象，即形成冻土（在气象观测中称为冻土）后，土壤电阻率会出现明显的增大现象。

1.5土壤密实程度的影响

土壤的密实程度与接地工程中接地极是否紧密接触有着密切的联系，从而影响土壤电阻率。因此，在实际施工过程中对于土壤的颗粒不够紧密的情况，一般会采取将接地体四周土壤夯实或将管型接地极打入地下的方法进行处理，从而减小土壤电阻率。

1.6季节因素的影响

对于土壤电阻率来讲，季节变化的影响主要就是土壤的温度、含水量即土壤湿度的变化影响。季节变化对于土壤电阻率而言，最主要的影响因素是降水、温度。

在雨季，液态降水会迅速渗入地表，使土壤的电阻率随着降水的渗透深度的变化而不断降低，这种变化对于深层土壤的电阻率变化最不明显。在寒冷的冬季，由于土壤温度的不断下降，造成含有水分的土壤发生冻结现象，一般土壤的冻结深度会随着时间的推移有明显的滞后，这样就使得地表层土壤的电阻率明显高于深层土壤，从而让均匀的土壤结构发生改变，改变后的不均匀土壤结构就会引起土壤电阻率的改变。

其实对于土壤电阻率来说，不同覆盖类型的土壤其电阻率的差异也很明显，比如草地大于林地等，这些对土壤电阻率影响不大的因子不再赘述。

2降低土壤电阻率的具体方法

在实际工程施工过程中，因为土壤电阻率的高低将会直接影响工程接地电阻的大小，为了符合防雷安全规范要求，工程中要求土壤电阻率越小越好，那么在各类施工过程中出现土壤电阻率较高的情况时，我们可以根据不同的情况采取相应的方法来降低土壤电阻率，本文主要分以下八种降低土壤电阻的方法进行介绍：

2.1土壤局部代替法

更换高电导率的土壤是我们日常降低土壤电导率的主要方法之一，就是将现有电阻率大的土层用电阻率较小的泥土（如黏土、黑土及砂质黏土等）来代替，填入接地坑中。这种方法所替换的范围主要有：（1）接地体周围0.5m范围内；（2）接地体的三分之一处。这种方法的缺点是实施过程所耗费的人力、时间都非常大，但是对高电阻率土壤来说，获得的降阻效果是比较明显的。

在实际的工程中采用这种方法时，一般采用的是局部换土方法，例如将金属屑、盐等掺拌在部分土壤中，这种方法就比整体换土方法更具有可操作性和价格低廉等优点，缺点是这部分材料容易在土壤中流失，降阻效果持续时间偏短。

在选取土壤的置换材料时要注意两个方面：（1）所选取的材料要能够与接地体以及原来的土壤紧密接触；（2）所选取的材料一定不能是酸性的，而是选取一些中性或者碱性的材料，主要是为了防止长时间与接地体混合发生腐蚀，从而导致接地电阻增加，缩短使用寿命的现象发生。

2.2土壤的化学处理

所谓的土壤化学处理就是指在接地体的周围一定范围内的土壤里掺入一些特殊的化学物质，常用的有炉灰、木炭、电石渣、实用（或工业）用盐、石灰等，通过改变土壤性质以达到提高土壤导电能力的效果。

采用这种化学方法时，相对不同质地的土壤其降阻效果也各不相同，这种降阻方法的优点是：工程造价较低廉、降阻效果明显。其缺点是：土壤经过人工化学处理后，不但会使其接地体的热稳定性能有明显下降，而且还会加快接地体的腐蚀速度，造成接地体的使用年限明显缩短等。因此在实际施工过程中，这种方法是在没有更好的降阻办法的特殊情况下，才会采用的一种备用降阻方法。

2.3接地极深埋法

这种方法适用于土壤地表的电阻率很大而地下土壤深处或其他非土壤介质的电阻率很小的情况，这种方法在施工时可以参考当地的土壤最大冻结深度，将接地极接入深度大于当地的土壤最大冻结深度，这样就可以不再考虑土壤冻结的情况了。但是这种方法对地貌的要求比较高，对于土壤层结构比较复杂的地域，尤其是山地多岩、岩石地带或深岩地区的降阻效果不但不明显，还会造成施工时土方量偏大、施工困难、造价偏高等情况的发生。

2.4使用降阻剂

降阻剂是一种含有大量氧化物的金属混合物，在遇到水分后就会电离出大量的离子，导电能力很强。在前面提到的局部更换土壤的方法，虽然具有施工简便，价格低廉等各种优点，但是由于在选用的置换材料：盐、木炭粉等却在土壤中非常容易流失，导致降阻效果不长久，因此，在工程应用中常采用在接地极四周使用降阻剂的方法，利用降阻剂在土壤中的扩散和渗透作用，提高土壤中导电离子的浓度，增强土壤的导电能力，从而实现减小土壤电阻率的目的。

在使用降阻剂时要注意以下三点：（1）选取合适的降阻剂。目前市面上的降阻剂种类繁多，在选用时要注意其自身的电阻率一定是非常小的，而且其本身对接地体的腐蚀率也应该是很低的。另外一个方面就是其不具有任何毒性，对周围环境和土壤不会造成任何污染。还有一个最主要考虑的方面是其达到的降阻效果应该长效稳定；（2）现场使用降阻剂施工时，一定要使降阻剂均匀地撒在接地体的四周，填埋的深度一般保证在0.6m以下，然后再用细土回填夯实接地体周围；（3）在冬季，许多土壤冻结明显的地区，在使用降阻剂的同时，要充分考虑到当地的土壤冻土层最大厚度，从而达到有效的降阻。

2.5多支外引式接地装置

这是一种将接地体集中布置于电气装置区外的某一点的接地体。这种方法适用于土壤电阻率很高的地区或在遇到接地装置附近有不会冻结的河流、湖泊等情况。但它的主要缺点是既不可靠也不安全。

在使用这种方法时要格外注意设计、安装过程中，一定要充分考虑到连接到接地装置的接地极干线其本身的电阻影响，因此使用这种方法时，一般建议将外引式接地极干线的长度控制在100m以内。

2.6充分利用自然接地介质

在施工地要充分利用建筑物或者其他与水接触的金属体等作为自然接地，也可以利用水源，选择将钢筋混凝土结构里的许多钢筋网中的纵横交叉点进行焊接，并与接地网连接起来。注意要将接地装置尽可能地铺设在流速不大之处或者静水之中，然后加以固定。

2.7采取水平接地体伸长法

在实际工作中发现，我们使水平接地体的长度不断增加，电感的影响也会随之不断增大，从而使冲击系数发生变化，而当接地体达到一定长度后，无论再怎样改变其长度，冲击接地电阻也不会再下降。所以在实际应用中，许多时候可以采取水平接地体伸长的方法来进行降阻。

施工时，只要根据土壤电阻率的大小，确定接地体的有效长度就可以得到理想的降阻效果。

2.8污水引入和深井接地法

在工程的实际施工过程中，有时候为了降低接地体周围土壤的电阻率，我们可以采用将污水引到埋设接地体处，这时接地体需采用钢管，并每隔500px钻一直径为5mm的小孔，使水渗入土中，有条件的还可以采用深井接地法。用钻机钻孔（亦可用勘探钻孔）直接把钢管接地极打入井孔后，向管内、井内灌注泥浆的方法。

3结语

在工程施工现场的实际应用中，降低土壤电阻率的方法还有许多，这里就不再一一叙述。在实际的工程中，降低土壤电阻率的具体实施是一个攻坚克难的复杂过程，不但要充分了解当地的气候状况、水文条件、土壤质地、地貌地形等，还需要我们根据测得的土壤电阻率进行综合的判断分析，因地制宜地制定操作性、经济投资适度、性价比高、效果持久的降阻方法，从而使工程符合防雷安全规范要求。

参考文献

[1]建筑物防雷设计规范（GB50057-94）[S].

电阻率范文

测量过程中应注意的问题

使用比率法测量直流电阻器时，测量误差的一个主要来源就是测量电路中的热电动势。为了消除热电动势，可以选择低热电势的测量导线，通过反转电压源或电流源的极性，重复进行测量，取正向、反向两次测量结果的平均值作为最终的测量结果，从而消除这种热电动势的影响。测量电路电流或电压的任何变化都会以相同的百分数反映为相应的测量误差，使用间接测量法测量比率时，若电流或电压发生变化，并且具有随机性的本质，那么进行多次重复的测量，并对结果进行平均。若电流或电压发生变化，且电流或电压随时间的变化是线性的，那么也可以进行准确的测量。其方法是把原来进行两次测量改为按VS、VX、VS或VS、V、VS的顺序测量3次，对两次VS的测量结果取平均值，从而消除电流或电压变化的影响。使用间接测量法测量比率时，标准电阻器和被测电阻器上的电压降数值应控制在数字多用表的基本量程内，从而减小数字多用表准确度带来的影响。测量过程中应注意电阻标称的额定电压和电流，电路中的电流或电压降不能超过电阻的额定电压或电流，以免损坏电阻器。依据图1测量比率时，要求直流电压（电流）源高端所接的电阻值应大于低端所连接的电阻值。若测量电路中电压降较高或测量高值电阻，应使用图2的测量线路测量比率，避免在较高伏的电压下测量现象的发生。无论使用哪种原理测量，都应注意直流电压（电流）源和数字多用表的正负极。

测量结果的不确定度

电阻率范文篇3

电流频率对电阻率测量值的影响

交流电测试频率影响将在塑料环刀中制备的一定压实度和含水率的黄土样置于一维固结仪上，分别施加12．5，25和50kPa的竖向接触压力，土样与电极片间接触程度有所不同，观测土样电阻率变化，读取稳定值。测试过程中，分别对3个土样LF01，LF03和LF06在25和50kPa压力下基于不同交流频率量测土样的电阻率，频率变化范围为100～2000Hz．在低于2000Hz的频率范围内，压实黄土的电阻率随测试频率的升高而降低并且趋于稳定。当测试频率低于600Hz时，电阻率随电流频率降低幅度较大。因此，基于该试验成果，对于西安黄土的电阻率测试，比较合理的测试频率应控制在1000～2000Hz，此时土样的电阻率实测值比较稳定可靠。两电极法直流电阻率分析为比较直流与交流电阻率测量值的差异，每次在利用交流电法测完压实黄土电阻率后，用数字万用电表(仪通VC9800A+系列)基于直流电对黄土样的电阻率进行测量．由表中数据可知，直流电阻率远比交流电阻率高，说明直流电阻率无法反映出土样的真实电阻率值，室内利用两电极法测量土样的直流电阻率难度很大。为采用直流两电极法测量土样电阻率时，土的实测电阻率值随测量时间的变化情况。从图中可见，利用直流电测量土样的电阻率时，测试数据不易稳定，难以获得可靠的测试结果。开始阶段土的电阻率会大幅上升，然后才逐渐缓慢降低。分析认为，一方面直流电场作用下土体的性质将会逐渐改变，另一方面在电极与土样接触面产生了明显的极化现象，在测量结果中引入了附加电阻。因此，采用两电极法测试土样的直流电阻率可靠性较差。

黄土电阻率与其压实特性间关系分析

含水率不变时的电阻率特性该组试验保持压实黄土的含水率为0．24，分析压实度(干密度)、饱和度与电阻率之间的关系。电阻率测试时的环境温度为10℃，测试频率2000Hz．压实度/干密度与电阻率间关系为保持含水率不变，在不同的竖向接触压力下压实黄土电阻率随其压实度的变化规律。在竖向接触压力较小(12．5和25kPa)时，虽然电阻率随压实度均呈降低的趋势，但实测数据离散性较大。而在50kPa接触压力下测得的黄土电阻率表现出很好的稳定性。这其实反映出电极片与土样间接触状态的好坏，当接触压力相对较大时，电极片与土样端面接触比较充分，测试结果相对较低而测量值也比较稳定。由于试验黄土的最大干密度一定，因此只要土样含水率保持不变，土的电阻率随压实度和干密度的变化规律应当是一致的。压实度不变时的电阻率特性为考察同一压实度下，黄土土样的含水率/饱和度对其电阻率的影响规律，第2组压实黄土试样的压实度控制为0．75，对应的干密度为1．35g•cm－3．对该组试样分别在25和50kPa的竖向接触压力下测量其电阻率指标，电阻率随含水率及饱和度的变化规律。由图可知，保持黄土样的压实度不变，当其含水率或饱和度增加时，土的电阻率随之降低。此外，当压实黄土的含水率低于16%或饱和度低于40%时，土的电阻率快速降低。而当压实黄土的含水率或饱和度高于上述临界值时，土的电阻率随含水率或饱和度的增加缓慢降低。可以认为，该临界值反映了土中孔隙水连通性差与好的临界状态。相关机理分析非饱和土的导电性主要由孔隙液导电和黏土矿物颗粒表面导电组成。孔隙液的导电行为对非饱和土的整体导电性发挥着最为重要的作用，其影响主要受2方面因素影响:一是非饱和中孔隙液本身的导电性，二是孔隙液之间的连通性。本试验研究始终使用同一种水样，假定其电导性保持不变，那么在分析中可暂不考虑孔隙液的导电性影响。试验研究中由于采用的是重塑土，其天然结构性已遭到破坏，因此，结构性对土电阻率指标的影响在此不予考虑。由此可以推知，当土的含水率很低时，虽然土中有许多孔隙，但孔隙水之间被空气相互分割，连通性很差，因此土的导电能力差，其电阻率很高，而含水率的少量提高就可以使得导电性有明显改善，因而黄土的电阻率降低很快。当孔隙水彼此之间基本连通以后，含水率的继续提高仍然会降低土的电阻率，但影响程度已不如临界含水率以前高。当保持重塑土的含水率一定时，土的压实度、干密度、饱和度各参数间是一一对应的关系。当土的压实度提高时，其孔隙比减小，而含水率一定，所以土的饱和度就增大，最终使得土的电阻率降低。类似的，当保持重塑土的压实度或干密度一定时，增加其含水率将使得土的饱和度升高，孔隙水的连通性得到不断改善，土的电阻率自然不断降低。

结论