Обработка земли с целью снижения ее удельного сопротивления

Обработка грунта с целью снижения его удельного сопротивления

     При сооружении заземляющих устройств часто случается, что удельное сопротивление грунта настолько велико, что достичь необходимого сопротивления растеканию тока заземления возможно только ценой значительного расхода металла, а в некоторых случаях и совсем невозможно. В связи с этим уже давно применяются эффективные способы искусственного повышения удельной проводимости земли.

Основными факторами, влияющими на удельное сопротивление являются степень насыщения земли и содержание солей в почве. Опыты, проведенные с увлажнением грунта обычной водой, показали, что можно увеличить проводимость растеканию тока заземлителя таким способом в пределах 2 — 4 раз, но при этом длительность пребывания заземлителей в таком благоприятном состоянии исчисляется часами, в лучшем случае сутками, в зависимости от свойств земли удерживать в той или иной мере влагу. Зимой, способ увлажнения тем более не эффективен. Таким образом не рекомендуется использовать метод увлажнения почвы водой для снижения удельного сопротивления грунта.

Лучших результатов можно достичь применением увлажнения заземлителей растворами солей NaCl, CaCl, содой, медным купоросом и т. п., которые повышают проводимость и понижают точку замерзания влаги, находящейся в слоях земли, близких к заземлителю.

     Другой способ снижения удельного сопротивления основан на окружении заземлителя веществами, притягивающими влагу — к этим веществам относятся кокс, шлак, сажа, размельченный древесный уголь и другие вещества. В какой мере влияет добавление в землю соли можно изучить из испытаний, проведенных в тридцатых годах 20 века (таб.1).

Оказывается, что достаточно добавить к земле, не содержащей солей, 0,1 % соли, чтобы удельное сопротивление земли уменьшилось в 6 раз, прибавление же 1,0 % соли дает снижение ρ в 23 раза. Обработка земли солью кроме того приводит к меньшему увеличению удельного сопротивления при понижении температуры.

     Все это было уже известно давно, но не были достаточно ясны основные вопросы, которые возникают при попытках применить эти способы в практических условиях:

- как долго сохраняют свое действие увлажнители;

- в какой мере увеличивается проводимость в натуральных условиях;

- в какой мере увлажнение отражается на амплитуде колебаний величины удельной проводимости в различные времена года;

-насколько быстро происходит коррозия заземлителя.

Обработка шлаком и сажей также увеличивает проводимость земли, но по сравнению с увлажнением заземлителей с помощью соляных растворов степень увеличения и длительность сохранения заземлителей в условиях лучшей проводимости растекания значительно меньше. Кроме того заземлители, таким образом обработанные, подвержены несколько большему воздействию атмосферных условий, чем обработанные солью.

И обработка земли солью и обработка шлаком сокращают срок службы заземлителей в грунте, однако, исследования показали, ,что разъедающее действие увлажнителей не так велико, чтобы мог возникнуть вообще вопрос о нецелесообразности применения искусственной обработки земли.

     Указанные выше способы искусственной обработки земли при всех видимых достоинствах все же вносят усложнения, как в конструкцию заземлений, так и их эксплуатацию. Например приходится одни раз в 2-3 года повторять обработку земли, досыпать наполнитель в электрод заземления. Важно то, что искусственные способы обработки земли малоэффективны в каменистых грунтах, т. е. в таких почвах, где в первую очередь возникает необходимость повышения проводимости земли.

Из изложенного следует, что к обработке земли есть смысл прибегать в тех случаях, когда в результате тщательных измерений на территории объекта установлены значительное увеличение ρ и невозможность получения обычными заземлителями (может быть несколько более погруженными) достаточной проводимости растекания тока.