土壤電阻率量測（Wenner 四電極法）
Soil Resistivity Measurement (Wenner Four-Electrode Method)
適用設備：接地系統 / 土壤電阻率
土壤電阻率量測（Wenner 四電極法）依 IEEE 81-2025 §7.3.2 執行，以四支共線等距探棒（外側通電流、內側量電壓）量測地面視在電阻率 ρa = 2πa · R。變動間距 a（0.5 m～200 m）得到不同深度土壤電阻率剖面，建議至少 2 條正交 traverse 以評估各向異性。結果用於 IEEE 80 接地網設計之雙層土壤模型建立。
安全資訊 — 中風險
量測使用低電壓測試電流，但探棒長引線可能跨越帶電設備區或鄰近管線／軌道／圍牆， 電磁感應可能在引線上引發高壓；變電站內進行時亦可能遭遇故障電流導致之 GPR。
- 絕緣手套
- 絕緣鞋
- 安全帽
- 安全眼鏡
- 反光背心（戶外長距離佈線）
- 確認量測地點無地下管線／電纜／光纖（打探棒前必要時使用金屬探測或 call-before-dig）
- 引線路徑避開帶電設備、馬路、車輛通行區
- 雷雨天禁止施測
- 量測區地表無積水，土壤狀態穩定（避開剛施工回填區）
- 雷雨或接近雷雨天
- 無法確認地下管線走向
- 量測線路跨越帶電設備無安全隔離
- 探棒無法打入地表達 0.3 m 深（乾硬岩層）
電流探棒打擊深度 b 應不超過探棒間距 a 之 10%（b ≤ 0.1a）， 否則須改用考慮深度修正之式 2 計算。長引線佈設避免形成迴圈，降低感應電壓干擾。
試驗接線圖
檢測四階段
竣工試驗 (Commissioning)
適用變電站新建／既設接地系統大幅改善前執行。 量測結果用於 IEEE 80 接地網設計之土壤分層建模（雙層或多層土壤模型）。
1. 選擇量測基準點，規劃至少 2 條不同方向（建議正交）之 traverse 路徑。 2. 佈設 4 支金屬探棒共線等距 a，打擊深度 b 不超過 0.1 a。 3. 將土壤電阻計之 C1、P1、P2、C2 四端子分別連接至對應探棒。 4. 注入測試電流並讀取電阻值 R。 5. 變動 a（典型序列：0.5／1／2／3／5／7／10／15／20／30／50／70／100／150／200 m）， 每個 a 重複步驟 2～4。 6. 對每組 (a, R) 計算視在電阻率 ρa = 2πa · R（式 1，§7.3.2）。 7. 若 b > 0.1 a，改用式 2 修正。 8. 以 a 為橫軸、ρa 為縱軸繪圖，觀察曲線走勢分析土壤分層（§7.3.2 Table 1 / Figure 4）。 9. 在正交方向之 traverse 重複步驟 2～8（§7.4.3）。
- ρa = 2πa · R（式 1）適用於 b ≤ 0.1 a；否則使用式 2 深度修正
- 小 a（0.5～3 m）量測值接近表層電阻率 ρ1
- 大 a（50～200 m）量測值接近深層電阻率 ρ2
- 量測精度受儀器解析度限制：a = 200 m、ρ = 30 Ω·m 時 R 僅約 24 mΩ
- traverse 長度建議覆蓋接地網最大尺寸之 2～3 倍
- 季節（雨季／乾季）與土壤含水率影響大，應記錄量測日期與土壤狀態
執行頻率：新建變電站選址設計階段；既設接地網大幅改善前重新調查
來源：IEEE Std 81 (2025), Clause 7.3.2
出廠試驗 (Routine Test)
不適用土壤電阻率屬設計階段調查，不屬例行／型式試驗。
維護試驗 (Maintenance)
不適用維護階段之接地性能監測以接地電阻量測（TEST-GR-FR-001）為主；除非大幅擴建或地質變化（大規模土方工程、長期地下水位變化），一般不重複土壤電阻率調查。
試驗設備
- 4 端子土壤電阻計 — 具 C1／P1／P2／C2 四端子，測試頻率通常為 128 Hz（避開 50/60 Hz 干擾），解析度 ≥ 0.01 Ω
- 金屬探棒 × 4 — 長度 0.5～1 m，直徑 ≥ 10 mm，可打入地面深度 ≥ 0.3 m
- 測試引線 — 長度足以涵蓋最大 a 之兩倍（a = 200 m 時需 ≥ 400 m 引線），低電阻低感抗
- 捲尺／距離輪 — 量測探棒間距 a，精度 ±0.1 m
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