Углубленный горизонтальный заземлитель в многослойном грунте.

Заземляющее устройство представляет собой замкнутый прямоугольный контур длиной А = 26 м и шириной В = 20 м, размещенный вдоль сторон фундамента здания в многослойном грунте.

Суммарная длина заземлителя: L = 2*(A+B) = 2*(26+20) = 92 м.

Конструкция заземлителя - сталь полосовая 0,02x0,005 м с шириной полосы В = 0,02 м, что соответствует диаметру D = 0,5*B = 0,01 м.

Глубина заложения заземлителя: Т = 3 м.

Многослойный грунт в месте расположения заземляющего устройства:

- 1-й слой: песок; удельное сопротивление r₁ = 400 Ом м; толщина слоя Н₁ = 1,5 м;

- 2-й слой: супесок; удельное сопротивление r₂ = 200 Ом м; толщина слоя Н₂ = 2 м;

- 3-й слой: суглинок; удельное сопротивление r₃ = 100 Ом м; толщина слоя Н₃ = 1,8 м;

- 4-й слой: глина; удельное сопротивление r₄ = 30 Ом м; толщина слоя Н₄ = 4,7 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*92+3 = 21,4 м.

Так как Hрасч.>10 м, то Нрасч.=10 м.

Толщина верхнего слоя двухслойной модели земли:

H_1Э = H₁+H₂, м;

H_1Э = 1,5+2 = 3,5 м.

Эквивалентное удельное сопротивление верхнего слоя двухслойной модели:

Толщина нижнего слоя двухслойной модели земли:

H_2Э = Нрасч.-Н_1Э, м;

H_2Э = 10-3,5 = 6,5 м.

Эквивалентное удельное сопротивление нижнего слоя двухслойной модели:

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

r_1Э/r_2Э = 254,55 / 49,38 = 5,155.

Относительная глубина заложения горизонтального заземлителя:

(H_1Э-T)/L = (3,5-3)/92 = 0,005.

Отношение эквивалентных удельных сопротивлений многослойного грунта и нижнего слоя двухслойной модели (при r_1Э/r_2Э=5,155; (H_1Э-T)/L=0,005):

r_Э/r_2Э = 2,977.

Эквивалентное удельное сопротивление многослойного грунта:

r_Э = r_Э/r_2Э * r_2Э = 2,977*49,38 = 147 Ом м.

Коэффициент использования собственно заземлителя: Ки = 0,9.

Коэффициент использования, учитывающий взаимное влияние заземлителя и фундамента: Кф = 0,9.

Сопротивление растеканию заземлителя:

Графические схемы.

Масштаб 1 : 400.

Главный вид.

Вид слева.

Вид сверху.

Литература.

М.Р. Найфельд. Заземление, защитные меры электробезопасности. М.: Энергия. 1971.

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.