Сопротивление заземлителя из вертикальных электродов
Сопротивление растеканию тока одиночного вертикального электрода — стержня, трубы или уголка — в однородном грунте, группы из n электродов в ряд или по контуру с учётом их взаимного влияния, и число электродов для заданной нормы.
R_1 = ρ / (2π · L) · (ln(8 · L / d) − 1)R_n = R_1 · (1 + λ · α) / n, α = ρ / (2π · R_1 · s)λ_row = 2 · (1/2 + 1/3 + … + 1/n)λ_ring = Σ sin(π / n) / sin(π · k / n), k = 1 … n − 1η = 1 / (1 + λ · α)Одиночный электрод — по формуле Дуайта (IEEE Std 142, BS 7430) для стержня, верх которого у поверхности земли; заглубление верха на 0,5–0,8 м снижает сопротивление примерно на 5 %, поэтому результат идёт в запас. Взаимное влияние — по методу BS 7430: соседние электроды заменяются точечными источниками. Горизонтальная полоса, соединяющая электроды, дополнительно снижает сопротивление и здесь не учтена. Грунт однородный; для двухслойного грунта расчёт ведут по методикам IEEE Std 80.
Источник: IEEE Std 142 (Green Book) и BS 7430 — сопротивление вертикального электрода и группы электродов; ПУЭ, гл. 1.7 — нормы сопротивления
Исходные данные
Единицу у поля можно сменить: значение пересчитается в единицы формулы автоматически.
Замеренное значение с поправкой на промерзание или высыхание грунта. Ориентировочно: глина и суглинок — 20–100 Ом·м, супесь — 150–400, песок — 400–1 000 и более.
Обычно 2,5–5 м.
Круглая сталь — 16–20 мм; для уголка с полкой b эквивалентный диаметр ≈ 0,95 · b (уголок 50 × 50 — 47,5 мм).
1 — одиночный электрод.
Обычно одна-две длины электрода; формула взаимного влияния точна при s ≥ L.
ПУЭ (гл. 1.7): не более 4 Ом для заземляющего устройства нейтрали трансформатора в сети 380/220 В; при ρ > 100 Ом·м норму можно увеличить в 0,01 · ρ раз, но не более чем в 10 раз.
Конвертер единиц для этой формулыУдельное сопротивление · Длина · Сопротивление
- Ом·м1
- Ом·мм²/м1 000 000
- Ом·см100
Медь — 0,0175 Ом·мм²/м, алюминий — 0,028 Ом·мм²/м при 20 °C. Грунты — от 10 до 1 000 Ом·м и больше.
- R_1 — Сопротивление одного электрода–
- η — Коэффициент использования электродов–
- n_req — Число электродов для нормы R_norm–шт.
Результаты — инженерные оценки по стандартным формулам; для проектных решений сверяйте их с нормативами, проектной документацией и расчётами специалистов. Формулы, перенесённые из исходного набора расчётов, оставлены без изменений, а их ошибки описаны в примечаниях.