Горизонтальная сетка в многослойной земле.

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

Площадь сетки:

S = A*B*Nг*Nв, м ²;

S = 4*5*4*5 = 400 м ².

Длина горизонтальных проводников сетки:

L = A*Nг*(Nв+1) + В*Nв*(Nг+1), м;

L = 4*4*(5+1) + 5*5*(4+1) = 221 м.

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

Многослойный грунт в месте расположения заземляющего устройства:

- 1-й слой: суглинок; удельное сопротивление r₁ = 40 Ом м; поправочный коэффициент 1,5; с учетом поправочного коэффициента r₁ = 40*1,5 = 60 Ом м; толщина слоя Н₁ = 2 м;

- 2-й слой: суглинок; удельное сопротивление r₂ = 100 Ом м; толщина слоя Н₂ = 2,3 м;

- 3-й слой: супесок; удельное сопротивление r₃ = 300 Ом м; толщина слоя Н₃ = 1,7 м;

- 4-й слой: песок; удельное сопротивление r₄ = 600 Ом м; толщина слоя Н₄ = 4 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*221+0,7 = 44,9 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 = 60 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 = 60 / 226,42 = 0,265.

Плотность горизонтальной сетки:

L/(S) ^1/2 = 221 / (400) ^1/2 = 11,05.

Относительная глубина заложения горизонтальной сетки:

(H_1Э-T)/(S) ^1/2 = (2-0,7) / (400) ^1/2 = 0,065.

Отношение эквивалентных удельных сопротивлений многослойного грунта и нижнего слоя двухслойной модели (при r_1Э/r_2Э=0,265; L/(S) ^1/2=11,05; (H_1Э-T)/(S) ^1/2=0,065):

r_Э/r_2Э = 0,623.

Эквивалентное удельное сопротивление многослойного грунта:

r_Э = r_Э/r_2Э * r_2Э = 0,623*226,42 = 141,06 Ом м.

Сопротивление растеканию заземляющего устройства:

Масштаб 1 : 300.

Главный вид.

Вид слева.

Вид сверху.

Литература.

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.

В.Д. Маньков, С.Ф. Заграничный. Защитное заземление и зануление электроустановок. Справочник. Политехника. Санкт-Петербург. 2005.