Горизонтальная сетка в многослойной земле.

Заземляющее устройство представляет собой горизонтальную сетку, состоящую из ячеек длиной А = 5,5 м и шириной В = 5 м. Количество ячеек по горизонтали (длине сетки) Nг = 3 шт.; количество ячеек по вертикали (ширине сетки) Nв = 4 шт.

Конструкция заземлителя - сталь круглая диаметром D = 0,02 м.

Площадь сетки:

S = A*B*Nг*Nв, м ²;

S = 5,5*5*3*4 = 330 м ².

Длина горизонтальных проводников сетки:

L = A*Nг*(Nв+1) + В*Nв*(Nг+1), м;

L = 5,5*3*(4+1) + 5*4*(3+1) = 162,5 м.

Расчетное число ячеек на сторону горизонтальной сетки:

Глубина заложения горизонтальной сетки: Т = 0,7 м.

Отношение диаметра проводника горизонтальной сетки к корню квадратному из ее площади:

D / S ^1/2 = 0,02 / 330 ^1/2 = 0,00110096.

Отношение глубины заложения горизонтальной сетки к корню квадратному из ее площади:

T / S ^1/2 = 0,7 / 330 ^1/2 = 0,03853.

Многослойный грунт в месте расположения заземляющего устройства:

- 1-й слой: суглинок; удельное сопротивление r₁ = 50 Ом м; поправочный коэффициент 1,5; с учетом поправочного коэффициента r₁ = 50*1,5 = 75 Ом м; толщина слоя Н₁ = 2 м;

- 2-й слой: суглинок; удельное сопротивление r₂ = 100 Ом м; толщина слоя Н₂ = 2 м;

- 3-й слой: песок влажный; удельное сопротивление r₃ = 200 Ом м; толщина слоя Н₃ = 6 м.

Приведение многослойного грунта к двухслойной модели.

Расчетная глубина двухслойной модели земли:

Hрасч. = 0,2*L+T, м, но не более 10 м;

Hрасч. = 0,2*162,5+0,7 = 33,2 м.

Так как Hрасч.>10 м, то Нрасч.=10 м.

Так как Т<H₁, то верхний слой двухслойной модели земли полностью располагается в слое № 1 многослойного грунта.

Толщина верхнего слоя двухслойной модели земли:

H_1Э = H₁ = 2 м.

Эквивалентное удельное сопротивление верхнего слоя двухслойной модели земли:

r_1Э = r₁ = 75 Ом м.

Толщина нижнего слоя двухслойной модели земли:

H_2Э = Нрасч.-Н_1Э, м;

H_2Э = 10-2 = 8 м.

Эквивалентное удельное сопротивление нижнего слоя двухслойной модели:

Отношение эквивалентных удельных сопротивлений верхнего и нижнего слоев двухслойной модели земли:

r_1Э/r_2Э = 75 / 160 = 0,469.

Относительная глубина заложения горизонтальной сетки:

(H_1Э-T)/S ^1/2 = (2-0,7) / 330 ^1/2 = 0,0715626.

Отношение эквивалентных удельных сопротивлений многослойного грунта и нижнего слоя двухслойной модели (при r_1Э/r_2Э = 0,469; m = 3,473; (H_1Э-T)/S ^1/2 = 0,0715626):

r_Э/r_2Э = 0,764.

Эквивалентное удельное сопротивление многослойного грунта:

r_Э = r_Э/r_2Э * r_2Э = 0,764*160 = 122,24 Ом м.

Коэффициент подобия (при D/S ^1/2 = 0,00110096; m = 3,473):

Aп = 0,614.

Коэффициент, учитывающий снижение сопротивления горизонтальной сетки при ее заглублении (при Т/S ^1/2 = 0,03853; m = 3,473):

dH = 0,871.

Сопротивление растеканию заземляющего устройства:

Масштаб 1 : 300.

Главный вид.

Вид слева.

Вид сверху.

Литература.

Заземление и зануление электроустановок промышленных предприятий. Технические решения. Шифр В578.2. Тяжпромэлектропроект. Волгоград. 1991.

Руководство по защите электрических сетей 6-1150 кВ от грозовых и внутренних перенапряжений РД 153-34.3-35.125-99. Разработан АО НИИПТ и АО ВНИИЭ. 1999.