Заземляющие сетки и контуры с вертикальными электродами.

На практике в большинстве случаев используют не одиночные, а сложные заземлители, состоящие из полосы или сетки, расположенной на глубине 0,5-0,7 м от поверхности земли, с приваренными к ней вертикальными электродами. С помощью сложного заземлителя удается достичь требуемого нормами малого сопротивления.

Конструкция заземлителей ОРУ и ЗРУ в виде сетки 2 и контура 3 с приваренными к ней вертикальными электродами 1, образующими общую конструкцию с размерам по горизонтали в десятки и даже сотни метров, показана

на рис. а. При такой конструкции заземлителей электрическое поле в основном зависит от контурного объема всего заземлителя S*(l+t), где S –площадь, занимаемая заземлителями, (l+t) – глубина расположения нижних срезов вертикальных электродов.

Для вычисления сопротивления растеканию рассматриваемый

заземлитель заменяют моделью в виде сплюснутого полуэллипсоида вращения, которая вписывается в геометрические размеры заземлителя, а своим основанием опирается на поверхность земли (рис. г). Сопротивление растеканию полуэллипсоида вращения вычисляют по формуле:

R= 0,42 .

Заземляющие сетки и контуры с вертикальными электродами имеют решетчатую конструкцию, поэтому в в формулу надо добавить второй член, учитывающий увеличение сопротивления из-за этой решетчатости:

R= [0,42 ] + , где L – общая протяженность горизонтальных полос; n и l – число и длина вертикальных электродов.

По последней формуле рассчитывают заземляющие сетки с верт. электродами и без них (l=0¸ n=0), а также контуры с вертикальными электродами (L=P, где Р – периметр заземлителя.

Кривые R=f( ) – при длине вертикальных электродов 3, 5, 10 м, расстоянии между ними а=l, ширине ячейки сетки 5 м на малых площадях и 10 м на больших, =100 Ом*-м – приведены в справочниках по расчету заземлений и имеют вид (рис.)

Из кривых следует, что применение коротких электродов, особенно при наличии заземляющих сеток большой площади, неэффективно, т.к. не достигается заметного снижения сопротивления.

Верт. электроды следует выбирать такой длины чтобы они существенно увеличивали объем электрического поля растекания тока и, кроме того, проникали в нижние хорошо проводящие слои земли, напр. грунтовые воды. Рекомендуются электроды длиной не менее 5 м. Расстояние между электродами следует принимать а=(1-2)l; уменьшать это расстояние до а=0,5 l можно только при относительно длинных электродах. Частое размещение электродов неэкономично, т.к. требует больших затрат труда и металла, практически не изменяет сопротивление: при а=(1 – 2)l оно близко к минимально возможному на данной площади (кривая 4 на рис.)