Файл: Рябкова Е.Я. Расчет заземляющих устройств (Заземления в установках высокого напряжения) учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.07.2024

Просмотров: 108

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ся безразмерной частью формулы для сопротивления рас-

текания диска радиуса /л, являющегося

предельным

мини-

мальным

■сопротивлением

п-лучевого

заземлителя

при

пл -*■ со

:

 

 

t

 

•^мин =

0,25 — .

 

(48)

 

 

Іл

 

 

Рнс. ѴІ-3. Зависимость коэффициен­ та подобия А от числа лучей пл и отношения аУ.'л.

На рис. Ѵі-4 представлена зависимость от основных па­ раметров относительного эквивалентного удельного conpoj-

Рэ

тивления — для расчета в неоднородном грунте сопротив­

лений лучевых заземлителей при п < 4. Зависимость полу­ чена при постоянной величине dv= 2 см, т. е. без учета влия­

ет ния отношения ——.

Из кривых рис. ѴІ-4 след)ют, что при большой относи­

тельной толщине верхнего слоя ^— -*=14-0,125^ растекание

тока с горизонтального заземлителя в основном происходит

в верхнем слое. Поэтому относительное эквивалентное удельное сопротивление — близко к отношению — и Ре Рі*

Ps

сопротивление грунта ■— для расчета сопро­

тивлений л-лучевых заземлителей

При небольшой относительной толщине верхнего слоя

I— - <0,1251 нижний слой оказывает более заметное влия~

\пл-Іл )

108

ние, даже в том случае, когда нижний слой с большим

удельным сопротивлением, т. е. при

Рі

< 1 .

Увеличение как числа лучей,

Рг

и их длины, ведет

так

к уменьшению влияния верхнего слоя

грунта на величину

эквивалентного удельного сопротивления.

б) Расчет m-лучевых горизонтальных заземлителей с вертикальными электродами

Расчетная формула для определения сопротивления п-ку- чевого заземлителя с вертикальными электродами будет:

R —

.

(49)

‘Л

 

 

где ЛАВ— коэффициент подобия

для тг-лучевого

заземли­

теля с вертикальными электродами.

 

 

Коэффициент Дв характеризует снижение сопротивления в зависимости от относительной длины вертикальных элект­ родов и расстояния между ними и найден путем деления значений сопротивлений ?г-лучевого заземлителя с верти­ кальными электродами и без них.

На рис. Ѵі-5 даны кривые зависимости коэффициента Дв от геометрических параметров гг-лучевого заземлителя,

109



которые с небольшой погрешностью могут быть испольЗСн ваны при числе лучей п = 2, 3, 4. Ход кривых показывает, что коэффициент Дв, а следовательно, и сопротивление заземлителя, снижается с увеличением относительной длины

вертикальных электродов -4 - и с уменьшением относитель-

а

ного расстояния между ними -т—.

Из рис. VI-5 следует, что при одинаковом расходе метал­ ла на вертикальные электроды, при котором значение

=const, эффективнее использовать более длинные элект-

‘ В

роды, так как коэффициент Дв при этом меньше.

При увеличении числа лучей и вертикальных электродов сопротивление заземлителя стремится к минимальному со­

противлению

 

 

которым обладает

цилиндрический

электрод с радиусом,

равным длине луча г = І л и с высотой,

равной длине вертикального электрода Н —Ів:

 

 

 

 

міш —

л

/

при

/в < 1„ '

 

 

 

 

 

 

 

*■Л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(50)

 

 

 

-- Ѣ_

при

/в >

Іл

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МИН

----

^

Рэ

 

 

 

 

 

/

 

 

 

 

 

 

где * = f [ - f )

=

^

 

 

*■1

 

 

 

 

 

 

— минимальное

числовое

значение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

коэффициента

подобия

 

А- Дв, приведенное

в табл. XV.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица XV

ІшПл

0

0,1

 

0,3

0,5

0,8

1

2

3

4

k 0,25 0,23 0,21 0,19 0,17 0,10 0,22 0,29 0,33

Кривые относительного эквивалентного удельного сопро­ тивления грунта для расчета простейшего заземлителя из одного вертикального электрода, пересекающего границу раз-

ГН -

h

дела между слоями ----

< lj , приводятся на рис. Ѵі-б.

Ход кривых показывает, что нижний грунт (рг) существен­ но влияет на растекание тока с вертикального электрода,

Н h

даже при значениях —— , близких к единице, т. е. когда

110


Â

Pz

удельное сопротивление грунта для расче­ та простейшего заземлителя из одного вертикального электрода

Ш

Рис. VI-7. Относительное эквивалентное удельное сопротивление п-лучевых заземлителей с . верти­ кальными электродами

вертикальный электрод расположен почти полностью в верх­ нем слое грунта. При увеличении части длины вертикально-

(H —h п\

эквивалентное

го электрода в нижнем грунте I—-------►и I

удельное сопротивление приближается к величине удельно­

го сопротивления нижнего грунта

 

-►1 j .

 

 

 

 

Для гс-лучевых Торизонтальных

заземлителей

с

 

верти­

кальными электродами относительное

эквивалентное удель-

ное сопротивление зависит в основном от отношения

Рі

— и

длины той части вертикальных

электродов,

которая

нахо-

дится в нижнем слое и характеризуется отношением

 

Н — л

 

■— —■

(рис. Ѵі-7).

 

 

 

 

 

 

 

При значении —— , близком к единице, влияние верхне-

_

Я-Л

 

 

 

 

 

го слоя грунта наибольшее и при—т—, стремящемся к нулю,

1 .

 

 

 

 

 

 

 

р|

 

2,

3, 4),

относительной

ВХияние числа лучей (при ?гл=

длины вертикальных электродов |при

-^-<11

и

Іл

 

'40 м

и относительного расстояния

между ними

|при

< 2

незначительно. Это позволило

при

изменении параметров-

в указанных пределах ограничиться

 

одной

общей

кривой

Я — h

 

 

 

 

 

 

при одинаковых значениях — — .

 

 

 

 

 

 

Ход кривых рис. ѴІ-7 показывает, что на эквивалентное

удельное сопротивление ?г-лучевых

заземлителей

с

 

верти­

кальными электродами при всех значениях отношения —;— *В

влияние нижнего слоя ^при — S 1 j более существенно,

чем на эквивалентное удельное сопротивление одиночного вертикального электрода. Это является следствием того, что электрическое поле заземлителя распространяется в нижнем слое в большей мере, чем у одиночного заземлителя.

8—1059


П Р И Л О Ж Е Н И Й .

ПРИБЛИЖЕННЫЙ РАСЧЕТ ИМПУЛЬСНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ИСКУССТВЕННОГО ЗАЗЕМЛИТЕЛЯ ПОДСТАНЦИИ

(БЕЗ УЧЕТА ИСКРОВЫХ ПРОЦЕССОВ В ЗЕМЛЕ)

Искусственный заземлитель 'подстанции, как известно,

представляет собой сетку,

состоящую из

пересекающихся

параллельных продольных

и поперечных

полос

и верти­

кальных

электродов, расположенных

по

контуру сетки.

В общем

случае такой заземлитель

подстанции

является

протяженным заземлителем и рассчитывается без учета иск­ ровых процессов по схеме замещения с распределенными параметрами из индуктивности L и постоянной проводимо­ сти g на единицу длины.

Параметр индуктивности L схемы замещения такого заземлителя учитывает как собственную индуктивность, так и взаимоиндуктивность параллельных полос сетки одного направления. Индуктивностью полос сетки другого (перпен­ дикулярного) направления пренебрегается.

Таким образом, при действительном месте ввода тока в середине одной из сторон, например, 7і заземлителя раз­ мером h X h >при расчете предполагается ввод тока по всей стороне 1\, При этом схемой замещения заземлителя под­ станции является эквивалентный проводник длиною k с ин­ дуктивностью т + 1 параллельных полос заземлителя и про­

водимостью, соответствующей полному стационарному со­ противлению искусственного заземлителя подстанции R в грозовой сезон. Здесь т — число ячеек сетки на стороне ввода тока.

Для определения параметра индуктивности на единицу длины эквивалентного проводника схемы замещения нахо-

114

ДйтСя среднее Геометрическое расстояние между ш + 1 па­

раллельными полосами [Л. б]

При одинаковом расстоянии а между п і+ 1 параллель­ ными полосами формула (1 ) упрощается и будет следую­

щей:

m-j-1

—Y~’m _____________________

 

Dcp =

■/ат(2ojm- ‘ (3а)т~2- ■■та.

 

 

 

Средний геометрический радиус эквивалентного провод­

ника системы из т + 1

параллельных полос

 

 

 

 

 

<

гСр="1Ѵ р 5 ^ .

 

 

 

 

где

г — геометрический

радиус

горизонтальной

полосы

 

круглого

сечения

или эквивалентный

радиус при

 

другом сечении полосы.

 

 

 

 

 

на

По найденному значению гср находится индуктивность

единицу длины эквивалентного

проводника

длиною,,

равной размеру стороны заземлителя

(4 ):

'

 

 

 

L =

0,2 ^2,3 lg — ---- 0,3l j

MKZHjM.

 

(3)

 

Сопротивление

всего

искусственного

заземлителя R

в грозовой сезон

относится

к длине эквивалентного цро-і

водника ('k) и определяет параметр проводимости

расчет­

ной схемы замещения

заземлителя

подстанции

без учета

искровых процессов в земле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 =

1

 

 

 

 

(4)

 

 

 

/?/,

 

 

 

 

Расчет импульсного сопротивления эквивалентногр про­ водника с параметрами L и g производится по формуле (36) или (37) гл. IV. ,

Для определения импульсного сопротивления заземлите­ ля подстанции при вводе тока в центре заземлителя сначала рассчитывается импульсное сопротивление одной половины

заземлителя (Zj_) при принятых выше допущениях,

з

В этом случае параметр индуктивности L определяется по формуле (3) при половине размера стороны заземлите-

8*

115