Определение удельного сопротивления грунта растеканию электрического тока

Удельное электрическое сопротивление грунта измеряется методом четырех электродов. При этом методе электроды устанавливаются на равных расстояниях (рис.11.9.б). Крайние электроды соединяют с токовыми зажимами измерителя заземления 1 и 4, средние - с потенциальными 2, 3. Удельное электрическое сопротивление грунта при этом

_изм = 2πаR,

где R – показание прибора, Ом;

а1 – расстояние между парой стержней (м).

При этом считается, что грунт однородный.

Для определения удельного сопротивления грунта растеканию тока перед окнами лаборатории в грунт через 7 м вбиты 4 стержня диаметром 18 мм, длиной 0,65 м, заглубленные на 0,15 м от поверхности земли, что не превышает 1/20 расстояния между стержнями, т. е. a1/20 = 7/20 = 0,35 м.

Провода от стержней подведены под панелью через переключатели S1÷S4 к клеммам прибора № 416.

Для измерения удельного сопротивления грунта переключатели S2÷S4 поставить в положение 2, S1 - в положение 5.

Удельное сопротивление грунта получим из расчета

_изм = 2πa1R (Ом/м).

Если при расчете конструкции заземления принять за основу найденное значение _изм, то может оказаться, что после выполнения в натуре разработанной конструкции сопротивления заземления растеканию тока R_заземл будет выше установленных норм по ПУЭ, что недопустимо. Это может произойти в том случае, если удельное сопротивление определяется при большой влажности, а при его высыхании удельное сопротивление значительно увеличилось. Для исключения погрешностей в результате измерения удельного сопротивления грунта вследствие его высыхания в расчетные формулы подставляется не измеренное значение удельного сопротивления _изм, а его расчетное значение _расч

_расч = _изм·K¸

где K – повышающий коэффициент.

Значение повышающего коэффициента K зависит от минерального состава грунта и его влажности (прил. 9).

Результат измерения заносится в табл. 11.3.

Расчет заземляющего устройства

Расчет заземляющего устройства производится по заданию преподавателя, которое заносится в табл. 11.3.

Таблица 11.3

Таблица результатов расчетов

Климатическая зона РФ	Напряжение сети	Мощность потребителя кВА, ток замыкания I3	Тип нейтрали напряжения n, c

Порядок расчета искусственного заземлителя:

а) по заданным преподавателем условиям выбирается нормируемая величина сопротивления заземления (прил. 2);

б) определяется сопротивление искусственного заземлителя ( ). Считая, что искусственные и естественные заземлители соединены параллельно и общее их сопротивление не должно превышать

;

в) определяется сопротивление растеканию тока одиночного вертикального заземлителя. Согласно выбранной конструкции (прил.4) с учетом коэффициента сезонности ψ (прил. 6);.

г) определяется количество заземлителей ( , шт)

≥ ;

д) определяется коэффициент использования заземлителей (η) при предварительно найденном их количестве (прил. 7);

е) уточняется число заземлителей ( ´, шт) с учетом коэффициента их использования η

;

ж) определяется длина полосы связи (L), соединяющей электроды:

L = 1,05а(n-1) при выносном заземлении, L = 1,05аn при контурном заземлении, ´ - найденное число заземлителей:

з) определяется сопротивление полосы связи, проложенной в грунте

,

где - коэффициент сезонности (прил. 6), - глубина заложения, м, - ширина полосы связи, м;

и) определяется общее сопротивление искусственного заземляющего устройства ( , Ом)

;

к) определяется общее сопротивление искусственного и естественного заземления

,

где не должно превышать установленные нормы по ПУЭ (см. прил. 2).