Qu'est-ce que le test de résistivité du sol ?

La capacité d'un système de mise à la terre à conduire un courant de défaut dans le sol dépend directement de la résistivité de ce dernier. La connaissance de la résistivité du sol est la première et la plus importante étape pour un calcul précis de la résistance de terre. Un même système de mise à la terre, idéal pour un type de sol donné et soumis à un certain type de défaut, peut s'avérer dangereux pour un autre type de sol, voire surdimensionné pour un troisième. Tout dépend de la résistivité du sol à chaque emplacement.

Dans les applications d'ingénierie des systèmes électriques, les tests de résistivité du sol sont utilisés presque exclusivement pour déterminer le meilleur emplacement et la meilleure profondeur pour une électrode à faible résistance ou un système de mise à la terre.

Les essais de résistivité des sols peuvent également être utilisés dans d'autres domaines. Par exemple, ils peuvent indiquer le degré de corrosion attendu dans les canalisations métalliques souterraines. En prospection géophysique, ils permettent de localiser des gisements, la profondeur du substratum rocheux, etc.

Méthode de résistivité de Wenner

La méthode la plus courante pour tester la résistivité des sols est la méthode Wenner. Utilisée avec un équipement d'essai approprié, cette méthode fournit suffisamment de données pour un modèle précis de la structure du sol. En raison de la relative simplicité d'interprétation des résultats et de la large disponibilité des équipements d'essai permettant son utilisation, elle est recommandée comme procédure d'essai standard.

Le Dr Frank Wenner du Bureau of Standards des États-Unis a développé la théorie derrière ce test en 1915.

Le dispositif Wenner à quatre électrodes est illustré ci-dessus. Quatre électrodes sont enfoncées dans le sol en ligne droite. Elles sont uniformément espacées, et leur profondeur d'enfouissement est inférieure à 10 % de l'espacement entre deux électrodes adjacentes. Ainsi, chaque électrode apparaît comme un point par rapport aux distances de mesure. Un courant I est injecté dans le sol via deux électrodes externes, et la différence de potentiel V à la surface du sol est mesurée par les deux électrodes internes. Les électrodes externes sont appelées électrodes d'injection de courant, et les électrodes internes, électrodes de potentiel. Le rapport V/I , exprimé en résistance, est proportionnel à la résistivité apparente ρ _{_a} à l'espacement a . Le facteur de proportionnalité entre V/I et ρ _{_a} est appelé facteur géométrique α . On peut donc écrire l'équation suivante :

Dans la plupart des cas, la structure du sol n'est pas uniforme. Le sous-sol terrestre est constitué de plusieurs couches de résistivités différentes. Du fait de cette variation de résistivité avec la profondeur, il est essentiel de réaliser les essais décrits précédemment à différents espacements ( a ). On obtient ainsi des informations sur la résistivité apparente ( ρ _{_a} ) à différentes profondeurs. Grâce à ces informations, la structure du sol à l'emplacement du futur système de mise à la terre peut être modélisée comme une structure multicouche équivalente.

Un calcul de mise à la terre basé sur un modèle de sol multicouche sera toujours plus précis qu'une approche fondée sur un sol uniforme. C'est pourquoi un test de résistivité du sol valide est essentiel à la conception d'un système de mise à la terre performant et joue un rôle fondamental dans la prédiction précise de ses performances en cas de défaut à la terre ou de foudre. Découvrez dès aujourd'hui nos produits et services de mise à la terre !