После забивки приваренные к стержням проволоки свивают, укладывают в канаву глубиной 0,7 ÷ 1,2 м и выводят на поверхность земли около опоры или стены здания (рис. 8.2а). На расстоянии 0,5 м от поверхности земли проволоки скрепляют хомутом из проволоки и приваривают. Два конца проволоки прокладывают по опоре или по стене здания. Места сварки проводов со стержнями и между собой дважды покрывают асфальтовым лаком. Стержневые заземлители из уголков можно соединять также стальной полосой, которая приваривается к каждому стержню.
8.2.9. Сопротивление вертикального стержня определяется по формуле
(8.2)
где ρ - удельное сопротивление земли, ом · м; l - длина трубы, м; h - расстояние от поверхности земли до верхнего конца трубы, м; d - внешний диаметр трубы, м. В случае заземлителя из уголка вместо d следует подставлять величину 0,95b, где b - ширина полки уголка.
8.2.10. Общее сопротивление многоэлектродного заземлителя может быть определено по формуле
(8.3)
где R - сопротивление одиночного заземлителя; n - число заземлителей; η - коэффициент использования, учитывающий взаимное экранирование заземлителей.
8.2.11. Сопротивление заземления в виде вытянутой металлической полосы, помещенной на глубине h, определяется по формуле
(8.4)
где l - длина заземлителя, м; b - ширина полосы, м; h - глубина прокладки полосы, м; ρ - удельное сопротивление земли, ом · м.
Сопротивление заземлителя в виде проволоки определяется по той же ф-ле (8.4), с подстановкой вместо значения b величины 2d, где d - диаметр проволоки.
8.2.12. Общее сопротивление нескольких вертикальных заземлителей одинакового сопротивления, соединенных параллельно с помощью горизонтальных заземлителей (полос или провода), определяется по формуле
(8.5)
где R1 - сопротивление соединительной полосы (провода), ом; R2 - сопротивление вертикального заземлителя (трубы или уголка), ом; η1 - коэффициент использования протяженных заземлителей, которыми является соединительная шина или провод; η2 - коэффициент использования вертикальных заземлителей; n - число вертикальных заземлителей. Коэффициенты использования заземлителей приведены в табл. 8.9 ÷ 8.14.
Таблица 8.9
Коэффициент использования η параллельно уложенных полосовых заземлителей (ширина полосы b = 20 - 40 мм; глубина заложения h = 30 - 100 см)
|
Длина каждой полосы, м |
Число параллельных полос |
η при расстоянии между параллельными полосами, м |
||||
|
|
|
1,0 |
2,5 |
5,0 |
10,0 |
15,0 |
|
15 |
2 |
0,63*) |
0,75*) |
0,83*) |
0,92*) |
0,96*) |
|
|
5 |
0,37 |
0,49 |
0,60 |
0,73 |
0,79 |
|
|
10 |
0,25 |
0,37 |
0,49 |
0,64 |
0,72 |
|
|
20 |
0,16 |
0,27 |
0,39 |
0,57 |
0,64 |
|
25 |
5 |
0,35 |
0,45 |
0,55 |
0,66 |
0,73 |
|
|
10 |
0,23 |
0,31 |
0,43 |
0,57 |
0,66 |
|
|
20 |
0,14 |
0,23 |
0,33 |
0,47 |
0,57 |
|
50 |
2 |
0,60*) |
0,69 |
0,78*) |
0,88*) |
0,93*) |
|
|
5 |
0,33 |
0,40 |
0,48 |
0,58 |
0,65 |
|
|
10 |
0,20 |
0,27 |
0,35 |
0,46 |
0,53 |
|
|
20 |
0,12 |
0,19 |
0,25 |
0,36 |
0,44 |
*) Данные приближенные.
Таблица 8.10
Коэффициент использования η заземлителей из труб или уголков, размещенных в ряд без учета влияния полосы связи
|
Отношение расстояния между трубами (уголками) к их длине d/l |
Число труб (уголков) n |
η |
|
2 |
2 |
0,90 - 0,92 |
|
|
3 |
0,85 - 0,88 |
|
|
5 |
0,79 - 0,83 |
|
|
10 |
0,72 - 0,77 |
|
|
15 |
0,66 - 0,73 |
|
|
20 |
0,65 - 0,70 |
|
3 |
2 |
0,93 - 0,95 |
|
|
3 |
0,90 - 0,92 |
|
|
5 |
0,85 - 0,88 |
|
|
10 |
0,79 - 0,83 |
|
|
15 |
0,76 - 0,80 |
|
|
20 |
0,74 - 0,79 |
Таблица 8.11
Коэффициент использования η заземлителей из труб или уголков, размещенных по контуру без учета влияния полосы связи
|
Отношение расстояния между трубами (уголками) к их длине d/l |
Число труб (уголков) n |
η |
|
2 |
4 |
0,76 - 0,80 |
|
|
6 |
0,71 - 0,75 |
|
|
10 |
0,66 - 0,71 |
|
|
20 |
0,61 - 0,66 |
|
|
40 |
0,55 - 0,61 |
|
|
60 |
0,52 - 0,58 |
|
|
100 |
0,49 - 0,55 |
|
3 |
4 |
0,84 - 0,86 |
|
|
6 |
0,78 - 0,82 |
|
|
10 |
0,74 - 0,78 |
|
|
20 |
0,68 - 0,73 |
|
|
40 |
0,64 - 0,69 |
|
|
60 |
0,62 - 0,67 |
|
|
100 |
0,59 - 0,65 |
Таблица 8.12
Коэффициент использования η соединительной полосы в ряду из труб или уголков
|
Отношение расстояния между трубами (уголками) к их длине d/l |
η при числе труб (уголков) в ряду n |
|||||||
|
|
4 |
5 |
8 |
10 |
20 |
30 |
50 |
65 |
|
2 |
0,89 |
0,86 |
0,79 |
0,75 |
0,56 |
0,46 |
0,36 |
0,34 |
|
3 |
0,92 |
0,90 |
0,85 |
0,82 |
0,68 |
0,58 |
0,49 |
0,47 |
Таблица 8.13
Коэффициент использования η соединительной полосы в контуре из труб или уголков
|
Отношение расстояния между трубами (уголками) к длине трубы d/l |
η при числе труб (уголков) в контуре заземления n |
||||||||
|
|
4 |
6 |
8 |
10 |
20 |
30 |
50 |
70 |
100 |
|
2 |
0,55 |
0,48 |
0,43 |
0,40 |
0,32 |
0,30 |
0,28 |
0,26 |
0,24 |
|
3 |
0,70 |
0,64 |
0,60 |
0,56 |
0,45 |
0,41 |
0,37 |
0,35 |
0,33 |
Таблица 8.14
Коэффициент использования η многолучевых заземлителей
|
Длина луча, м |
η при числе лучей n |
|||||
|
|
3 |
4 |
6 |
|||
|
|
и диаметре проводника луча, см |
|||||
|
|
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
|
2,5 |
0,65 |
0,74 |
0,63 |
0,61 |
0,50 |
0,48 |
|
5,0 |
0,78 |
0,76 |
0,67 |
0,65 |
0,53 |
0,51 |
|
10,0 |
0,81 |
0,79 |
0,70 |
0.69 |
0,67 |
0,55 |
|
15,0 |
0,82 |
0,80 |
0,72 |
0,70 |
0,59 |
0,57 |
Примечания: 1. При применении для лучей полосовой стали эквивалентный диаметр принимается равным b/2, где b - ширина полосы. 2. Приведенные коэффициенты могут применяться для глубины заложения 0,3 ÷ 1,0 м.
8.2.13. Приближенное число одиночных заземлителей, необходимых для устройства многоэлектродного заземлителя (из угловой стали или труб) определяется по формуле
(8.6)
где R0 - сопротивление заземления одиночного заземлителя, ом; R - требуемая величина сопротивления, ом.
8.2.14. В реальных условиях земля часто имеет многослойное строение, однако для практических расчетов достаточно представлять землю в виде двухслойной структуры. Сопротивление вертикального заземлителя в этом случае определяется по формуле
(8.7)
где ρ1 - удельное сопротивление верхнего слоя, ом · м; ρ2 - то же, нижнего слоя, ом · м; h - глубина верхнего слоя, м; l - длина заземлителя, м; d - диаметр заземлителя, м.
8.2.15. На рис. 8.3 приводятся номограммы для определения длины глубинного заземлителя по заданной величине его сопротивления и известным величинам b, d, ρ1 и ρ2.
Рис. 8.3. Номограмма для определения длины глубинного заземлителя
Порядок расчета следующий. Из точки на оси абсцисс, соответствующей толщине верхнего слоя h, восстанавливают перпендикуляр до пересечения с соответствующей линией ρ2/ρ1. Из полученной точки проводят прямую, параллельную оси абсцисс, до пересечения с соответствующей линией ρ1/R в левой части графика. Опуская перпендикуляр из полученной точки на левую ветвь оси абсцисс, находят искомое значение длины глубинного заземлителя.
На рис. 8.3 ход вычислений показан пунктиром: для h = 15 м, ρ1 = 500 ом · м, ρ2 = 100 ом · м, R = 20 определяем, что l = 18,5 м.
8.2.16. Заземлители необходимо располагать так, чтобы токоотводный провод занимал центральное место и был удален от крайних элементов заземлителя не более чем на 12 м. Если это условие невыполнимо, то устраивают несколько токоотводов.
Если устраивают заземление для кабельного ящика, запирающей или дренажной катушки, то от заземлителей вдоль опоры прокладывают два токоотвода из проволоки диаметром 4 ÷ 5 мм: один из них присоединяют к корпусу кабельного ящика или к заземляющему зажиму запирающей катушки, а другой прокладывают до вершины опоры.
8.2.17. Если воздушная линия отстоит от магистральной кабельной линии ближе 1,5h (где h - высота опор линии) при ρ ≤ 800 ом · м или ближе 25 м при ρ > 800 ом · м, то заземления для искровых разрядников ИР-7, ИР-10, ИР-15 и ИР-20 должны быть выносными и удалены от кабельной линии на расстояние не менее 25 м в соответствии с «Руководством по защите междугородных подземных кабелей связи от ударов молнии» (Связьиздат, 1962).
8.2.18. Для разрядников, расположенных внутри зданий, токоотводы от заземлителей прокладывают по стене до ввода в здание. Перед вводом в здание проводник от заземлителей припаивают к изолированному проводу сечением не меньше 1,5 мм2 и через отдельное отверстие в стене подводят непосредственно к разрядникам. Молниеотвод, прокладываемый по стене здания, должен быть закрыт деревянной рейкой на высоту 2,5 м от уровня земли.
8.2.19. Металлическую оболочку и броню кабелей использовать в качестве заземления нельзя.
8.2.20. В качестве заземлителя у абонентов внутрирайонной связи и абонентов радиотрансляционных сетей могут быть использованы водопроводные трубы. В этом случае проводник присоединяют к водопроводной трубе в соответствии с рис. 8.4.
Рис. 8.4. Устройство заземления с использованием в качестве заземлителя водопроводной трубы
8.2.21. В качестве токоотвода и заземлителя могут быть использованы оттяжки опор, если их сопротивление удовлетворяет нормам, приведенным в разд. 8.1. При этом оттяжки должны располагаться от подземных кабелей на расстоянии не ближе 25 м.
8.2.22. Сопротивление заземления необходимо измерять сразу же после его устройства. Кроме того, сопротивление заземления измеряют при проверке схемы защиты перед грозовым сезоном, а также летом при наибольшем высыхании грунта.
8.3. Устройство заземлений в грунтах с высоким удельным сопротивлением
8.3.1. При устройстве заземлений в грунтах с высоким удельным сопротивлением следует принимать во внимание, что основную роль в создании сопротивления растеканию тока играют близлежащие к заземлителю слои грунта. Чтобы снизить сопротивление заземления, нужно уменьшить удельное сопротивление грунта лишь на небольшое расстояние (1,5 ÷ 2,5 м) вокруг заземлителя. В этом случае хорошего результата можно достигнуть, если обрабатывать грунт веществами, имеющими сравнительно высокую проводимость (уголь, глина).
