Железобетонные фундаменты в многослойной земле.

Сложное заземляющее устройство располагается в многослойной земле и представляет собой совокупность железобетонных стоек (свай). Торцы стоек выводятся на поверхность многослойного грунта. Электрическая связь железобетонных стоек между собой обеспечивается проводниками за пределами грунта.

Параметры железобетонных стоек:

- марка стойки: С25-1-6-1;

- полная высота стойки: L = 6 м;

- поперечный размер стойки: с = 0,2 м;

- глубина заложения стойки: L_В = 4 м;

- возвышение стойки над землей: Lo = 2 м;

- количество стоек: N_В = 12 шт.;

- расстояние между железобетонными стойками: s = 3 м;

- порядок размещения стоек: ряды; количество стоек в одном ряду: b = 4 шт.; количество рядов стоек: a = 3 шт.

Многослойный грунт в месте расположения заземляющего устройства.

1-й слой:

- тип грунта: вода прудовая;

- удельное сопротивление слоя: r₁ = 50 Ом м;

- удельное сопротивление слоя для железобетонной стойки: r_{1_В} = r₁ = 50 Ом м;

- толщина слоя: Н₁ = 1 м;

- длина рабочей части железобетонной стойки в слое: L_{1_B} = 1 м.

2-й слой:

- тип грунта: песок сильно увлажненный грунтовыми водами;

- удельное сопротивление слоя: r₂ = 60 Ом м;

- удельное сопротивление слоя для железобетонной стойки: r_{2_В} = r₂ = 60 Ом м;

- толщина слоя: Н₂ = 9 м;

- длина рабочей части железобетонной стойки в слое: L_{2_B} = 3 м.

Приведение многослойного грунта к двухслойной модели для железобетонной стойки.

Расчетная глубина двухслойной модели земли:

Hрасч.в = 1,3*L_В = 1,3*4 = 5,2 м.

Толщина верхнего слоя двухслойной модели земли:

H_{1Э_В} = L_В = 4 м.

Толщина нижнего слоя двухслойной модели земли:

H_{2Э_В} = Нрасч.в-Н_{1Э_В} = 5,2-4 = 1,2 м.

Эквивалентное удельное сопротивление верхнего слоя двухслойной модели:

Эквивалентное удельное сопротивление нижнего слоя двухслойной модели (нижний слой двухслойной модели полностью располагается в слое грунта № 2):

r_{2Э_В} = r_{2_В} = 60 Ом м.

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

r_{1Э_В}/r_{2Э_В} = 57,14 / 60 = 0,952.

Относительная глубина заложения железобетонной стойки:

H_{1Э_В}/L_B = 4/4 = 1.

Отношение эквивалентных удельных сопротивлений многослойного грунта и нижнего слоя двухслойной модели для железобетонной стойки (при r_{1Э_В}/r_{2Э_В}=0,952; H_{1Э_В}/L_B=1):

r_{Э_В}/r_{2Э_В} = 0,956.

Эквивалентное удельное сопротивление многослойного грунта для железобетонной стойки:

r_{Э_В = rЭ_В}/r_{2Э_В} * r_{2Э_В} = 0,956*60 = 57,36 Ом м.

Эквивалентный диаметр железобетонной стойки:

Сопротивление одной железобетонной стойки:

Коэффициент использования железобетонных стоек:

h_В = F(N_В; s/L_В);

h_В = F(12; 0,75) = 0,47.

Общее сопротивление железобетонных стоек:

Общее сопротивление заземляющего устройства:

R = R_В, Ом;

R = 1,98 Ом.

Графические схемы.

Масштаб 1 : 150.

Главный вид.

Вид слева.

Вид сверху.

Литература.

П.А. Долин. Справочник по технике безопасности. М.: Энергоиздат. 1982.

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.

Справочник по электрическим установкам высокого напряжения. Под ред. И.А. Баумштейна, С.А. Бажанова. М.: Энергоатомиздат. 1989.