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
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 ——.
'л
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 |