Зависимость удельного сопротивления грунта от влажности

 

Примерное значение удельного сопротивления грунтов в естественных условиях приведены в табл. 1.

Таблица 1.

Удельное сопротивление грунтов

 

Вид грунта	Значение , рекомендуемое для расчетов, Омм
Торф Чернозем Глина Суглинок Супесь Песок Известняк Гравий, щебень

 

Указанными значениями допустимо пользоваться в том случае, когда отсутствуют данные удельных сопротивлений земли  на месте монтаже.

В качестве расчетного удельного сопротивления грунта слоя сезонных изменений следует принимать возможное максимальное значение

 

_расч. = К _изм.,

 

где К – сезонный коэффициент земли, учитывающий возможное увеличение удельного сопротивления слоя сезонных изменений. Величина К _с и Н _с зависят от климатической зоны и влажности земли, в которой расположена электроустановка. Значения коэффициента К _с и толщина слоя сезонных изменений Н _с приведены в табл. 2.

 

Таблица 2.

Сезонные коэффициенты К _с и толщина слоя

сезонных изменений Н _с

 

Климатическая зона	Сезонные коэффициенты К с при влажности земли перед измерением	Толщина слоя, Н с, м
повышенной	средней	пониженной
I II III IV	2,5	2,7 2,0 1,4	2,7 1,9 1,5 1,1	2,2 2,0 1,8 1,6

 

Для расчета заземлителей грозозащиты наиболее тяжелым периодом является период с пониженной влажностью из-за засухи. Поэтому увеличение удельного сопротивления для сезонных изменений при расчете заземлителей грозозащиты следует учитывать только в случае, когда измерения проводились не в период пониженной влажности.

На основании табл. 2 при измерениях в период повышенной и средней влажности сезонные коэффициенты для заземлителей грозозащиты будут:

Климатическая зона I:

- в период повышенной влажности К _с = 7/2,7 = 2,59;

- в период средней влажности К _с = 4/2,7 = 1,48.

Климатическая зона II:

- в период повышенной влажности К _с = 5/1,9 = 2,63;

- в период средней влажности = 2,7/1,9 = 1,42.

Климатическая зона III:

- в период повышенной влажности К _с = 4/1,5 = 2,66;

- в период средней влажности К _с = 2/1,5 = 1,33.

Климатическая зона IV:

- в период повышенной влажности К _с = 2,5/1,1 = 2,27;

- в период средней влажности К _с = 1,4/1,1 = 1,27.

 

Расчет удельного сопротивления r_э многослойного грунта

 

Учет неоднородности земли значительно повышает точность расчета заземлителей.

Эквивалентным удельным сопротивлением многослойной земли называется такое удельное сопротивление однородной земли, при котором сопротивление растеканию тока данного заземлителя имеет тоже значение, что и в реальном многослойном грунте.

Сложную структуру приводят к двухслойной следующим образом. Под верхним слоем земли понимают слой, удельное сопротивление которого более чем в два раза отличается от удельного сопротивления нижнего слоя.

Причем r₁; r₂ в 2 раза больше r₃; r₄; r₅.

r_верх. = r₁; h _верх = h ₁ + h ₂.

r_нижн. = r₃; h _нижн. = h ₃ + h ₄+ h ₅.

В этом случае эквивалентное удельное сопротивление грунта определяется следующим образом:

 

, где

 

Sh - длина электрода, м; h _верх. и h _нижн. - длины частей электрода, находящихся в верхнем и нижнем слоях земли, м.

Пример 1.

Дан шестислойный грунт, III климатическая зона, пониженной влажности.

r₁ = 215; r₂ = 155; r₃ = 193; r₄ = 95; r₅ = 93; r₆ = 65, Ом×м.

h ₁ = 0,8; h ₂ = 1,0; h ₃ = 1,0; h ₄ = 1,0; h ₅ = 1,0; h ₆ = 1,2, м.

 

В соответствии с табл. 2 К _с = 1,5; Н _с = 1,8 м.

r_1р = r_1изм.× К = 215×1,5 = 322 Ом×м.

r_2р = r_2изм.× К = 155×1,5 = 232 Ом×м.

Остальные слои грунта не измеряются.

За верхний слой принимаем три первых слоя:

 

h _верх. = h ₁ + h ₂+ h ₃ = 0,8 + 1,0 + 1,0 = 2,8 м.

 

 

За нижний слой принимаем три последующих слоя:

 

h _нижн. = h ₄ + h ₅+ h ₆ = 1,0 + 1,0 +1,2 = 3,2 м.

 

 

тогда