Горизонтальная сетка с вертикальными электродами в многослойном грунте

(с приведением грунта к 2-слойной модели).

Заземляющее устройство представляет собой горизонтальную сетку с вертикальными электродами, размещенными по её периметру.

Параметры горизонтальной сетки:

- длина ячейки сетки: А = 6 м;

- ширина ячейки сетки: В = 6 м;

- количество ячеек по горизонтали (длине сетки): Nа = 4 шт.;

- количество ячеек по вертикали (ширине сетки): Nb = 3 шт.;

- длина горизонтальных проводников сетки:

Lг = Na*A*(Nb+1) + Nb*B*(Na+1), м;

Lг = 4*6*(3+1) + 3*6*(4+1) = 186 м;

- площадь сетки:

S = Na*A*Nb*B, м ²;

S = 4*6*3*6 = 432 м ²;

- глубина заложения сетки: Т = 1 м.

Параметры вертикальных электродов:

- длина электрода: Lв = 6 м;

- количество электродов: Nв = 14 шт.;

- среднее расстояние между электродами:

Относительная глубина заложения заземляющего устройства:

Многослойный грунт в месте расположения заземляющего устройства:

- 1-й слой: песок; удельное сопротивление r₁ = 700 Ом м; поправочный коэффициент 1,5; с учетом поправочного коэффициента r₁ = 700*1,5 = 1050 Ом м; толщина слоя Н₁ = 2 м; длина рабочей части вертикального электрода в слое L₁ = 1 м;

- 2-й слой: супесок; удельное сопротивление r₂ = 300 Ом м; толщина слоя Н₂ = 2,5 м; длина рабочей части вертикального электрода в слое L₂ = 2,5 м;

- 3-й слой: суглинок; удельное сопротивление r₃ = 100 Ом м; толщина слоя Н₃ = 4 м; длина рабочей части вертикального электрода в слое L₃ = 2,5 м;

- 4-й слой: суглинок; удельное сопротивление r₄ = 90 Ом м; толщина слоя Н₄ = 6 м; длина рабочей части вертикального электрода в слое L₄ = 0 м;

- 5-й слой: глина; удельное сопротивление r₅ = 30 Ом м; толщина слоя Н₅ = 5 м; длина рабочей части вертикального электрода в слое L₅ = 0 м.

Приведение многослойного грунта к двухслойной модели.

Расчетная глубина двухслойной модели земли:

Hрасч. = 1,3*(Lв+T) = 1,3*(6+1) = 9,1 м.

Толщина верхнего слоя двухслойной модели земли:

H_1Э = Lв+T = 6+1 = 7 м.

Толщина нижнего слоя двухслойной модели земли:

H_2Э = Нрасч.-Н_1Э = 9,1-7 = 2,1 м.

Эквивалентное удельное сопротивление верхнего слоя двухслойной модели:

Эквивалентное удельное сопротивление нижнего слоя двухслойной модели:

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

r_1Э/r_2Э = 198,65 / 97,14 = 2,045.

Отношение среднего расстояния между вертикальными электродами к длине электрода:

с/Lв = 6 / 6 = 1.

Относительная глубина заложения вертикального электрода:

(H_1Э-T)/Lв = (7-1)/6 = 1.

Отношение эквивалентных удельных сопротивлений многослойного грунта и нижнего слоя двухслойной модели (при r_1Э/r_2Э=2,045; с/Lв=1; (H_1Э-T)/Lв=1):

r_Э/r_2Э = 1,448.

Эквивалентное удельное сопротивление многослойного грунта:

r_Э = r_Э/r_2Э * r_2Э = 1,448*97,14 = 140,66 Ом м.

При 0,1<Тотн.<=0,5 сопротивление 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.