什么是土壤電阻率?

土壤電阻率是單位長(zhǎng)度土壤電阻的平均值，單位是歐姆·米。

土壤電阻率是接地工程計(jì)算中一個(gè)常用的參數(shù)，直接影響接地裝置接地電阻的大小、地網(wǎng)地面電位分布、接觸電壓和跨步電壓。

土壤電阻率是決定接地體電阻的重要因素，為了合理設(shè)計(jì)接地裝置，必須對(duì)土壤電阻率進(jìn)行實(shí)測(cè)，以便用實(shí)測(cè)電阻率做接地電阻的計(jì)算參數(shù)。

測(cè)量土壤電阻率的方法之一是對(duì)接地體進(jìn)行接地電阻測(cè)量，測(cè)得接地體接地電阻后，再按下面的公式計(jì)算土壤電阻率。

用鋼管或圓鋼作接地體時(shí)ρ=2πRjL/（ln（4L/d））=RjL/（0.336lg（4L/d））Ωcm

其中L為鋼管或圓鋼入地長(zhǎng)度，單位m

d為鋼管或圓鋼直徑，單位m

Rj為測(cè)出的接地電阻值，單位Ω用扁鋼作接地體時(shí)

ρ=2πRjL/（ln（2L^2/(bh)））=RjL/（0.336lg（2L^2/(bh)））Ωcm

其中L為扁鋼長(zhǎng)度，單位m

b為扁鋼厚度，單位m

h為埋設(shè)深度，單位m。

上述方法有個(gè)缺點(diǎn)，就是由于存在接地電阻的影響，可能造成很大誤差，如果地層結(jié)構(gòu)不均勻，計(jì)算出來的土壤電阻率也隨著接地體的尺寸和埋設(shè)方式不同而變化。所以，有時(shí)也采用圖B.1所示的四級(jí)法進(jìn)行測(cè)量。

四個(gè)電極分布在一條直線上，電極的插入深度h應(yīng)小于極間距離a的1/20，根據(jù)電流表A和電壓表V的指示，即可算出土壤電阻率

ρ=2πaV/I

其中ρ為計(jì)算土壤電阻率，單位Ωcm

U為測(cè)量電壓，單位V

I為測(cè)量電流，單位A

a為極間距離，單位m

降低土壤電阻率的措施

（1）換土用電阻率較低的黑土、粘土和砂質(zhì)粘土等替換電阻率較高的土壤。一般換掉接地體上部1／3長(zhǎng)度、周圍0.5米以內(nèi)的土壤。

（2）深埋如果接地點(diǎn)的深層土壤電阻率較低，可適當(dāng)增加接地體的埋入深度。深埋還可以不考慮土壤凍結(jié)和干枯所增加電阻率的影響。

（3）外引接地通過金屬引線將接地體埋設(shè)在附近土壤電阻率較低的地點(diǎn)。

（4）化學(xué)處理在接地點(diǎn)的土壤中混入爐渣、木炭粉、食鹽等化學(xué)物質(zhì)，以及采用專用的化學(xué)降阻劑，可以有效地降低土壤電阻率。

（5）保土采取措施保持接地點(diǎn)土壤長(zhǎng)期濕潤(rùn)。

（6）對(duì)凍土進(jìn)行處理在冬天往接地點(diǎn)的土壤中加泥炭，防止土壤凍結(jié)，或者將接地體埋在建筑物的下面。

影響土壤電阻率主要因素

（1）土壤中導(dǎo)電離子的濃度和土壤中的含水量的影響土壤電阻率ρ的大小主要取決于土壤中導(dǎo)電離子的濃度和土壤中的含水量，它是土壤中所含導(dǎo)電離子濃度A的倒數(shù)A1和單位體積土壤含水量B的倒數(shù)B1的函數(shù)[2]，即ffAB,也就是說，土壤中所含導(dǎo)電離子濃度越高，土壤的導(dǎo)電性就越好，ρ就越小；反之就越大。如沙河中，河底的ρ較大，就是因?yàn)楹拥子捎诹魉臎_刷，導(dǎo)電離子濃度較小所致。土壤越濕，含水量越多，導(dǎo)電性能就越好，ρ就越小；反之就越大。這就是接地體的接地電阻隨土壤干濕變化的原因。]，當(dāng)含水量達(dá)到15～20%以上時(shí)，ρ下降很少。土壤電阻率砂砂質(zhì)粘土和砂質(zhì)粘土ρ的影響曲線

（2）土質(zhì)的影響不同土質(zhì)的土壤電阻率不同，甚至相差幾千到幾萬倍。不同土質(zhì)在不同含水量時(shí)的ρ值。土質(zhì)的土壤電阻率ρ土質(zhì)含水量（%）ρ（Ω·m）礫石、碎石花崗石含水黃沙沙土含沙粘土溫度的影響溫度對(duì)土壤電阻率的影響也較大。一般來說，土壤電阻率隨溫度的升高而下降。

（3）當(dāng)溫度再下降時(shí)，ρ出現(xiàn)明顯的增大；而溫度從0°C上升時(shí)，ρ僅平穩(wěn)下降。

（4）土壤的致密性的影響土壤的致密與否對(duì)土壤電阻率也有一定的影響。試驗(yàn)表明，當(dāng)粘土的含水量為10%，溫度不變，單位壓力由1961pa增大10倍到19610pa時(shí)，ρ可下降到原來的65%。因此，為了減少接地電極的流散電阻，必須將接地體四周的回填土夯實(shí)，使接地極與土壤緊密接觸，從而達(dá)到減小土壤電阻率的效果。

（5）季節(jié)因素的影響季節(jié)的變化也將引起土壤電阻率的變化。季節(jié)不同，土壤的含水量和溫度也就不同，影響土壤電阻率最明顯的因素就是降雨和冰凍.在雨季，由于雨水的滲入，地表層土壤的ρ降低，低于深層土壤；在冬季，由于土壤的冰凍作用，地表層土壤的ρ升高，高于深層土壤。這樣，使土壤由原來的均勻結(jié)構(gòu)變成了分層的不均勻結(jié)構(gòu)，引起ρ的變化。多年凍土的ρ極高，可達(dá)沒有凍土?xí)r的幾十倍。在我國東北地區(qū)，冬季凍土的厚度可達(dá)1.6m。2減小土壤電阻率的主要措施由于土壤電阻率的大小直接關(guān)系到接地裝置接地電阻的大小，而要求接地電阻越小越好，因而要求土壤電阻率也要越小越好。