Калькулятор!

Предприятием «ИГУР» разработан калькулятор для расчета заземляющего устройства.

Калькулятор ИГУР:

• состоит из трех расчетных блоков, различающихся видом применяемых заземлителей и способом определения удельного сопротивления грунта. Каждый из расчетных блоков может быть использован независимо от остальных;
• позволяет учесть наличие существующих естественных (например, фундаментного) и ранее изготовленных искусственных заземлителей, что делает его пригодным как для нового строительства, так и для ремонта и восстановления существующих заземлителей при реконструкции объектов;
• позволяет моделировать разные варианты заземляющих устройств в зависимости от имеющейся в распоряжении территории, варьируя глубиной погружения вертикальных электродов в широком диапазоне глубины заложения (1,5 – 30 м) и расстоянием между электродами.

Способы определения удельного сопротивления грунта

Главным фактором, определяющим сопротивление заземляющего устройства и лежащим в основе  расчета заземлителей  является  величина удельного сопротивления грунта r, Ом м.

Достоверность расчета зависит от величины удельного сопротивления, характеризующей грунт по всей глубине заложения будущего заземления.

Значение удельного сопротивления грунта может быть получено методом вертикального электрического зондирования (ВЭЗ), основанным на связи электрической структуры нижележащих слоев грунта с формой электрического поля от точечного источника, расположенного на поверхности земли,  с последующей интерпретацией данных в характеристики, пригодные для расчета заземления (Метод Веннера).

Возможность измерения удельного сопротивления грунта по методу Веннера реализована в приборах польской компании Sonel: MRU-30 (ТЕ- 30), MRU-120, MRU-200.

Информацию о приборах можно получить по ссылкам:

http://www.sonel.ru/ru/products/earth-resistance/detail.php?id4=624

http://www.sonel.ru/ru/products/earth-resistance/detail.php?id4=232

http://www.sonel.ru/ru/products/earth-resistance/detail.php?id4=233

На этом методе определения удельного сопротивления грунта основан расчет заземляющего устройства в первом и втором расчетных блоках Калькулятора ИГУР.

Поскольку метод ВЭЗ является косвенным, полученные с его помощью значения являются весьма приближенными.

Достоверные электрические параметры грунтов в конкретном месте можно определить только в процессе погружения в землю и замера величины сопротивления заземляющего электрода.

Для более достоверной оценки применяется так называемый метод пробного электрода или прямого (в отличие от косвенного) электродного зондирования (ПЭЗ). Предложенный метод позволяет получить истинные усредненные характеристики  грунта на данной площадке по всей глубине заложения будущего заземления или так называемое «эквивалентное удельное сопротивление».*

*Примечание – согласно ПУЭ 7 изд. п.1.7.27  э к в и в а л е н т н ы м  у д е л ь н ы м с о п р о т и в л е н и е м  земли с неоднородной структурой называется такое удельное сопротивление земли с однородной структурой, в которой сопротивление заземляющего устройства имеет то же значение, что и в земле с неоднородной структурой. Термин «удельное сопротивление» для земли с неоднородной структурой следует понимать как «эквивалентное удельное сопротивление».

Метод реализован в третьем расчетном блоке Калькулятора ИГУР.

Сущность метода состоит в том, что в зоне расположения будущего заземления погружают первый (пробный) вертикальный электрод. По мере погружения  замеряют сопротивление электрода.

Окончательное значение сопротивления заземляющего электрода  принимают  на глубине погружения, при которой существенно замедляется падение сопротивления. Оптимальной принимают глубину погружения до 20 м.  В последующем пробный электрод включают в работу заземляющего устройства, объединив его с другими электродами.

Таким образом получают истинную величину электрического сопротивления электрода заземления конкретной глубины, на основании которой рассчитывают значение эквивалентного удельного сопротивления грунта и, в дальнейшем, необходимое количество элементов заземления.

Взаимное влияние заземлителей. Коэффициент использования.

Каждый вертикальный заземляющий электрод в грунте обладает некоторой эффективной рабочей около-электродной зоной, которая оказывает максимальное (до 90%) влияние на сопротивление электрода. При параллельном соединении единичных вертикальных заземлителей имеет место эффект взаимного их экранирования, который сказывается тем больше, чем ближе друг к другу будут расположены единичные заземлители, что оказывает негативное влияние на суммарное возможное сопротивление заземления (действительная проводимость заземлителя оказывается меньше).

В расчетах заземляющих устройств взаимное влияние единичных заземлителей учитывается так называемым коэффициентом использования, который зависит от расстояния  между электродами и  глубины их погружения. Коэффициент использования проводимости заземлителя – это показатель, определяющий взаимное влияние заземляющих электродов в контуре заземления (отношение действительной проводимости группового заземлителя к наибольшей возможной его проводимости).

В случае необходимости, обусловленной реальными условиями площадки, допускается уменьшение оптимального расстояния между отдельными вертикальными электродами. При этом для расчета  действительной проводимости заземлителя применяется коэффициент использования проводимости заземлителей К.

К=1,4 для 0,5<L/H<1

К=1,2 для 1<L/H<5

К=1,0 для L/H≥5,

где:

L   – расстояние между единичными заземлителями,

H  – глубина погружения вертикального глубинного электрода.