2020-07-12
198
Простыми называются заземлители, состоящие всего из одного электрода: вертикального, горизонтального (рис. 4.3) или в виде кольца.
Рис. 4.3. Простые заземлители в двухслойной земле:
1 – первый слой земли;
2 – вертикальный заземлитель; 3 – горизонтальный заземлитель; 4 – второй слой земли
Вертикальные заземлители чаще всего выполняются из круглых стальных стержней диаметром 10–22 мм, реже – из угловой стали (толщина полок угловой стали должна быть не менее 4 мм).
Горизонтальные электроды изготавливаются из стальной полосы прямоугольного сечения (не менее 48 мм2) или из круглой стали.
Неоцинкованные заземлители должны быть диаметром не менее 10 мм, оцинкованные – 6 мм.
Сопротивление простого вертикального заземлителя (круглая сталь ), заглубленного на глубину t от поверхности земли доверхнего конца электрода, определяется по формуле
где ρэ в - эквивалентное удельное электрическое сопротивление земли, Ом·м; d – диаметр стержня, м.
Если заземлитель выполнен из угловой стали (равносторонний уголок), то d = 0,95 b, где b – ширина полки уголка, м. Значение ρэ в принимается равным ρ1 если заземлитель расположен в верхнем слое земли и равным ρ2, если заземлитель расположен в нижнем слое земли. Когда заземлитель пересекает границу раздела между слоями с ρ1 и ρ2, то ρэ.в рассчитывается по приближенной формуле
|
|
|
Пример. Определить сопротивление одиночного вертикального заземлителя, выполненного из круглой стали, если известно, что l в = 10 м, d = 0,01 м, t = 0,5 м, h = 3 м, ρ1 = 240 Ом·м, ρ2 = 30 Ом·м.
Поскольку заземлитель расположен в грунте с ρ1и ρ2, определим эквивалентное значение ρэ.в:
Сопротивление заземлителя RB составит
Сопротивление горизонтального заземлителя R г, выполненного из круглой стали, определяется по формуле
Если в качестве горизонтального заземлителя используется стальная полоса прямоугольного поперечного сечения, то диаметр d определяется из выражения d = 0,5 b, где b – большая сторона прямоугольника. Значение ρэ.г принимается по данным табл. в зависимости от отношений ρ1/ρ2 и значений h и t.
Пример. Определить сопротивление одиночного горизонтального заземлителя, выполненного из круглой стали диаметром d = 0,02 м, l г длиной = 40 м, заложенного на глубину t = 0,8 м, если: h = 1м, ρ1 = 100 Ом·м, ρ2 = 50 Ом·м.
Сопротивление заземлителя составит
Здесь ρэ.г находим из табл. 4.8, значение ρэ.г/ρ2 составляет 1,41, тогда
Табл. 4.8 – Относительные значения эквивалентного удельного сопротивления ρэ.г/ρ2 двухслойной земли для расчета сопротивления простого горизонтального заземлителя
|
|
|
| ρ1/ρ2 | h, м | Длина горизонтальных элементов l г, м | t, м | ||||||||||
| 5 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | |||
| 0,5 | 1 | 0,61 | 0,67 | 0,69 | 0,70 | 0,71 | 0,73 | 0,73 | 0,74 | 0,74 | 0,75 | 0,75 | 0,5 |
| 0,63 | 0,68 | 0,71 | 0,72 | 0,74 | 0,74 | 0,75 | 0,76 | 0,76 | 0,77 | 0,77 | 0,8 | ||
| 3 | 0,54 | 0,58 | 0,61 | 0,63 | 0,64 | 0,65 | 0,66 | 0,67 | 0,67 | 0,68 | 0,68 | 0,5-0,8 | |
| 5 | 0,53 | 0,56 | 0,58 | 0,59 | 0,60 | 0,61 | 0,62 | 0,63 | 0,64 | 0,65 | 0,65 | 0,5-0,8 | |
| 1 | - | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 0,5-0,8 |
| - | 1,69 | 1,62 | 1,52 | 1,5 | 1,48 | 1,46 | 1,45 | 1,44 | 1,43 | 1,42 | 1,41 | 0,5 | |
| 2 | 1 | 1,65 | 1,53 | 1,47 | 1,43 | 1,41 | 1,39 | 1,38 | 1,37 | 1,37 | 1,36 | 1,35 | 0,8 |
| 3 | 1,89 | 1,87 | 1,79 | 1,76 | 1,72 | 1,70 | 1,67 | 1,64 | 1,64 | 1,63 | 1,61 | 0,5-0,8 | |
| 5 | 1,93 | 1,92 | 1,86 | 1,81 | 1,80 | 1,77 | 1,76 | 1,75 | 1,73 | 1,72 | 1,71 | 0,5-0,8 | |
| 5 | 1 | 3,03 | 2,96 | 2,72 | 2,60 | 2,56 | 2,46 | 2,41 | 2,39 | 2,36 | 2,34 | 2,31 | 0,8 |
| 3 | 4,52 | 4,31 | 4,00 | 3,83 | 3,74 | 3,66 | 3,53 | 3,48 | 3,43 | 3,41 | 3,36 | 0,5-0,8 | |
| 5 | 4,72 | 4,66 | 4,27 | 4,23 | 4,02 | 3,95 | 3,87 | 3,83 | 3,82 | 3,75 | 3,72 | 0,5-0,8 | |
| 10 | 1 | 6,02 | 5,29 | 4,76 | 4,51 | 4,30 | 4,19 | 4,10 | 4,06 | 4,00 | 3,89 | 3,84 | 0,8 |
| 3 | 9,45 | 8,51 | 7,66 | 7,33 | 7,10 | 6,94 | 6,65 | 6,57 | 6,46 | 6,38 | 6,34 | 0,5-0,8 | |
| 5 | 9,66 | 9,26 | 8,42 | 8,14 | 7,73 | 7,56 | 7,43 | 7,32 | 7,21 | 7,13 | 6,91 | 0,5-0,8 | |
| 20 | 1 | 11,4 | 10,1 | 8,85 | 8,26 | 7,90 | 7,62 | 7,45 | 7,23 | 7,13 | 7,04 | 6,99 | 0,8 |
| 3 | 18,1 | 16,8 | 15,1 | 14,3 | 13,6 | 13,3 | 13,0 | 12,7 | 12,5 | 12,3 | 12,1 | 0,5-0,8 | |
| 5 | 19,8 | 18,1 | 16,8 | 16,0 | 15,4 | 14,7 | 14,6 | 14,3 | 13,9 | 13,7 | 13,4 | 0,5-0,8 | |
