C.2.1 TÝnh to¸n ®iÖn trë tiÕp ®Êt cña c¸c tiÕp ®Êt ®¬n trong ®Êt kh«ng ®ång nhÊt

C.2.1 TÝnh to¸n ®iÖn trë tiÕp ®Êt cña c¸c tiÕp ®Êt ®¬n trong ®Êt kh«ng ®ång nhÊt

ViÖc tÝnh to¸n ®iÖn trë tiÕp ®Êt trong tr­êng hîp nµy theo d¹ng kÕt cÊu ®Êt ®ång nhÊt sÏ cã sai sè lín.

§Ó tÝnh to¸n ®iÖn trë tiÕp ®Êt trong tr­êng hîp ®Êt cã nhiÒu líp cã thÓ sö dông hÖ sè mïa. Nh­ng kÕt qu¶ nghiªn cøu thùc nghiÖm hÖ sè mïa cho thÊy r»ng hÖ sè mïa lµ kh«ng gièng nhau kh«ng nh÷ng chØ ë c¸c chç kh¸c nhau mµ cßn thay ®æi m¹nh trong ph¹m vi cña mét vïng kh«ng lín l¾m, phô thuéc vµo vÞ trÝ cô thÓ bè trÝ tiÕp ®Êt.

§Ó cã kÕt qu¶ tÝnh to¸n chÝnh x¸c h¬n cÇn ph¶i xÐt ®Õn c¸c líp ®Êt cã ®é dÉn kh¸c nhau. MÆc dï trong tr­êng hîp tæng qu¸t ®Êt cã kÕt cÊu nhiÒu líp, nh­ng tuyÖt ®¹i ®a sè c¸c tr­êng hîp ®ñ chÝnh x¸c ta cã thÓ thay b»ng cÊu h×nh ®Êt hai líp, trong ®ã líp trªn cã chiÒu dÇy h vµ cã ®iÖn trë suÊt ₁ cßn líp d­íi dÇy v« cïng cã ®iÖn trë suÊt ₂.

C.2.1.2 §iÖn trë tiÕp ®Êt cña mét èng ch«n th¼ng ®øng trong ®Êt kh«ng ®ång nhÊt gåm hai líp (xem h×nh C.6) ®­îc x¸c ®Þnh b»ng c«ng thøc:

(C.16)

Trong ®ã:

d - ®­êng kÝnh cña èng, m;

l - chiÒu dµi cña èng, m;

h - chiÒu dÇy cña líp ®Êt phÝa trªn, m;

₁,₂- ®iÖn trë suÊt t­¬ng øng cña c¸c líp ®Êt phÝa trªn vµ phÝa d­íi, .m.

C.2.1.3 §iÖn trë tiÕp ®Êt cña mét d©y (hoÆc d¶i) dµi n»m ngang trong ®Êt kh«ng ®ång nhÊt gåm hai líp, ®­îc x¸c ®Þnh b»ng c«ng thøc:

1. 
   Khi d©y (hoÆc d¶i) tiÕp ®Êt dµi n»m trong líp ®Êt phÝa trªn (t < h)
   

2. 
   Khi d©y (hoÆc d¶i) tiÕp ®Êt dµi n»m trong líp ®Êt phÝa d­íi (t>h)
   

(C.18)

l- chiÒu dµi cña d©y (hoÆc d¶i), m;

K = (₂-₁)/(₂+₁) - hÖ sè kh«ng ®ång nhÊt cña ®Êt;

d- ®­êng kÝnh cña d©y, m; (nÕu lµ d¶i, th× ®­êng kÝnh t­¬ng ®­¬ng cña mét d¶i cã chiÒu réng b ®­îc lÊy b»ng d = b/2).

C.2.1.4 §iÖn trë tiÕp ®Êt cña ®iÖn cùc d­íi d¹ng vßng trßn trong ®Êt cã hai líp, khi mÆt ph¼ng ng¨n c¸ch gi÷a hai líp trïng víi mÆt ®¼ng thÕ, ®­îc x¸c ®Þnh b»ng c«ng thøc:

(C.19)

Trong ®ã:

D- ®­êng kÝnh cña vßng trßn tiÕp ®Êt, m;

d- ®­êng kÝnh (hoÆc ®­êng kÝnh t­¬ng ®­¬ng) cña d©y (hoÆc d¶i), m;

₁, ₂ - ®iÖn trë suÊt t­¬ng øng cña c¸c líp ®Êt trªn vµ d­íi, .m;

h - chiÒu dÇy cña líp ®Êt phÝa trªn, m.

C.2.1.5 §iÖn trë tiÕp ®Êt cña ®iÖn cùc d¹ng tÊm trong ®Êt kh«ng ®ång nhÊt, gåm hai líp khi mÆt ng¨n c¸ch trïng víi mÆt ®¼ng thÕ tiÕp ®Êt, ®­îc x¸c ®Þnh b»ng c«ng thøc:

(C.20)

Trong ®ã:

D- ®­êng kÝnh (hoÆc ®­êng kÝnh t­¬ng ®­¬ng) cña tÊm, m.

C.2.1.6 §iÖn trë tiÕp ®Êt cña ®iÖn cùc d¹ng l­íi ®Æt trong ®Êt kh«ng ®ång nhÊt gåm hai líp, ®­îc x¸c ®Þnh b»ng c«ng thøc:

Trong ®ã:

L- tæng chiÒu dµi c¸c d©y (hoÆc d¶i) dµi, m;

D- ®­êng kÝnh diÖn tÝch cña l­íi, m;

 - tham sè (1/m) khi xÐt ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®ång nhÊt cña  theo ®é s©u cña ®Êt. Gi¸ trÞ cña  ®­îc tr×nh bµy trªn h×nh C.7.

C.2.1.7 Trong tr­êng hîp líp ®Êt phÝa trªn cã ®iÖn trë suÊt lín, ®Ó ®¶m b¶o tiªu chuÈn ®iÖn trë tiÕp ®Êt kh«ng thÓ t¨ng sè l­îng ®iÖn cùc tiÕp ®Êt, ta cã thÓ dïng mét hoÆc hai tiÕp ®Êt ch«n s©u. C¸c tiÕp ®Êt ch«n s©u lµ c¸c tiÕp ®Êt ch«n th¼ng ®øng cã chiÒu dµi lín hoÆc ng¾n ®­îc ®Æt ë mét ®é s©u lín, n¬i ®Êt cã ®é dÉn ®iÖn tèt. D¹ng tiÕp ®Êt ®­îc lùa chän kh¸c nhau theo ®iÒu kiÖn cô thÓ. §Ó thuËn tiÖn ta chän ®iÖn cùc tiÕp ®Êt lµ c¸c thanh dµi ®ång nhÊt cã tiÕt diÖn kh«ng ®æi.

§iÖn trë tiÕp ®Êt cña hÖ thèng tiÕp ®Êt ch«n s©u ®­îc x¸c ®Þnh gÇn ®óng b»ng c«ng thøc nh­ trong C.2.1.2.

C.2.1.8 §Ó x¸c ®Þnh chiÒu dµi cña tiÕp ®Êt ch«n s©u theo c¸c sè liÖu ®iÖn trë tiÕp ®Êt yªu cÇu vµ c¸c gi¸ trÞ chiÒu dÇy cña líp ®Êt phÝa trªn h, ®iÖn trë suÊt cña c¸c líp ®Êt ₁, ₂ ®· biÕt tr­íc ta cã thÓ dïng to¸n ®å h×nh C.8.

Tr×nh tù x¸c ®Þnh chiÒu dµi cña tiÕp ®Êt ch«n s©u nh­ sau:

Tõ mét ®iÓm phÝa bªn ph¶i cña trôc hoµnh t­¬ng øng víi chiÒu dÇy cña líp ®Êt phÝa trªn h, ta kÎ mét ®­êng th¼ng gãc víi trôc hoµnh ®Õn c¾t mét ®­êng cña ®å thÞ t­¬ng øng víi tØ sè ₂/₁. Tõ ®iÓm c¾t ta kÎ mét ®­êng song song víi trôc hoµnh ®Õn c¾t mét ®­êng cña ®å thÞ nh¸nh bªn tr¸i t­¬ng øng víi tØ sè ₂/R. Tõ ®iÓm c¾t míi nhËn ®­îc ta tiÕp tôc kÎ mét ®­êng th¼ng vu«ng gãc víi trôc hoµnh, ®iÓm c¾t cña ®­êng th¼ng vu«ng gãc nµy víi trôc hoµnh cho ta gi¸ trÞ chiÒu dµi cña tiÕp ®Êt ch«n s©u.

Trªn h×nh C.8 minh häa cho tr­êng hîp h = 15 m, ₁ = 500 .m, ₂ = 100 .m, R = 20 . Gi¸ trÞ chiÒu dµi cña tiÕp ®Êt ch«n s©u t×m ®­îc lµ l = 18,5 m.



C.3 TÝnh to¸n hÖ thèng tiÕp ®Êt khi cã c¶i t¹o ®Êt

C.3.1 Khi c¸c hÖ thèng tiÕp ®Êt ®Æt trong ®Êt cã ®iÖn trë suÊt cña ®Êt cao, líp ®Êt gÇn víi ®iÖn cùc tiÕp ®Êt ®ãng vai trß chÝnh t¹o ra ®iÖn trë ®èi víi dßng tõ tiÕp ®Êt ch¶y vµo ®Êt.

Sö dông bét than cèc cho phÐp gi¶m nhá ®iÖn trë tiÕp ®Êt, n©ng cao ®é æn ®Þnh lµm viÖc cña tiÕp ®Êt trong nh÷ng ®iÒu kiÖn kh¸c nhau cña ®Êt vµ khÝ hËu. Møc gi¶m nhá ®iÖn trë tiÕp ®Êt vµ n©ng cao ®é æn ®Þnh ®­îc x¸c ®Þnh tuú thuéc vµo chiÒu dÇy (®­êng kÝnh) cña líp trung gian b»ng bét than cèc.

C.3.2 §iÖn trë cña mét ®iÖn cùc tiÕp ®Êt d¹ng thanh (hoÆc èng) ch«n th¼ng ®øng trong ®Êt cã chÊt ho¹t ho¸ ®­îc x¸c ®Þnh b»ng c«ng thøc:

(C.22)

Trong ®ã:

K₁- hÖ sè nhiÖt ®é cña ®Êt thay ®æi theo mïa, ®èi víi ®iÖn cùc d¹ng thanh (èng) lÊy b»ng 1,3;

_d- ®iÖn trë suÊt cña ®Êt, .m;

l_b- chiÒu dµi cña ®iÖn cùc, m;

h_b- kho¶ng c¸ch tõ mÆt ®Êt ®Õn gi÷a ®iÖn cùc, m;

d_b- ®­êng kÝnh ngoµi cña ®iÖn cùc, m;

_hh- ®iÖn trë suÊt cña bét than cèc, .m;

d_hh- ®­êng kÝnh cña chÊt ho¹t ho¸ - líp trung gian b»ng bét than cèc bao quanh thanh (èng) thÐp, m.

Chó thÝch:

• 
  §èi víi c¸c ®iÖn cùc b»ng thÐp gãc, thay d_b b»ng ®­êng kÝnh t­¬ng ®­¬ng cña èng, cã nghÜa lµ d_b = 0,95.a (a lµ chiÒu réng cña thanh thÐp gãc).
  
• 
  §iÖn trë suÊt cña bét than cèc _hh, gåm c¸c h¹t cã ®­êng kÝnh kh«ng lín h¬n 10-15 mm, dao ®éng tõ 0,22 ®Õn 2,5 .m. Trong tÝnh to¸n lÊy b»ng 2,5 .m.