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: 128

Скачиваний: 1

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

Расчет сопротивления й Напряжения прикосновения в ячейке сложного заземлителя в неоднородном грунте (при Рі ^ рг) производится по соответствующим эквивалентным удельным сопротивлениям рэя и рЭі/у при которых сопротив­ ление и напряжение прикосновения в ячейке заземлителя имеют ту же величину, что и в неоднородном грунте.

Нижний слой с удельным сопротивлением рг принят за базисный, поэтому относительным эквивалентным удель-

Рэ

ным сопротивлением — учитывается влияние на сопро­

тивление заземлителя верхнего слоя с удельным сопротив­ лением рь

Эквивалентные удельные сопротивления зависят от отно-

сительных характеристик грунта

/ Р і

Н

Н \

,

кон-

— , = ,

 

\ Р*

V S

I

}

 

струкции и относительных линейных размеров заземлителя.

Данные по эквивалентным удельным сопротивлениям рэя и рэи получены расчетами на ЭЦВМ, проведенными ВИЭСХом [Л. 11].

2.Расчет сопротивления ааземлителей

Всоответствии с критерием подобия (18) в общем случае

сопротивление любого

заземлителя в неоднородном

грунте

с эквивалентным сопротивлением рэя будет

 

 

R = k ^ ß r ,

(24)

 

V S

 

где k — коэффициент

подобия, равный численному

значе­

нию критерия подобия для геометрически подобных заземлителей любой площади и зависящий от конструкции за­ землителя, относительных его размеров и глубины заложе­ ния. «

Безразмерный коэффициент k определяется экспери­ ментально из измерений сопротивлений физических моде­ лей в электролитической ванне, и в простейших случаях — расчетом.

Максимальное сопротивление на данной площади будет иметь расположенный по ее периметру у поверхности земли контурный горизонтальный заземлитель.

3*

35


По аналитическому расчету

 

 

 

Я Макс= fo .2 3 3 - 0,183 lg

 

= л накс^ ,

(25)

\

V s J V s

/ s

 

 

 

где d — эквивалентный диаметр сечения горизонтального проводника заземлителя.

Минимальное сопротивление заземлителя на данной пло­ щади будет при заполнении' электродами всего объема зем­ ли, определяемого площадью и вертикальным размером за­ землителя (параллелепипеда S-1),

Я м ин = А

МИН

РэR

(26)

г — 5

 

V s

 

где -Амин — коэффициент подобия,

равный численному

зна­

чению критерия подобия для металлического параллелепи­

педа размером S-1

и зависящий от отношения

, опре­

деляется экспериментально

(табл. IX).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица IX

i/Vs

■0

0,0312

ѵ0,0625

0,125

0,25

0,50

А, мин

0,44

0,42

0,39

0,36

0,32

0,26

На рис. Ш-2 приводятся кривые предельных сопротивле­ ний Ямакс (при d = 2 см) и Ямин заземлителей в зависимости

от размера стороны их площади V S.

Кривые ЯМ1до даются

для тонкой пластины (І =

0), что соответствует предельному

минимальному сопротивлению сетки,

и при вертикальных

размерах заземлителя 1=2 — 5 — 10 — 20 м [Л. 12].

\

Из рис. Ш-2 следует, что относительно длинные верти-

кальные электроды

существенно снижают сопротив­

ш

ление заземлителя, уменьшая нижний предел Ямин, возмож­

ный на данной площади.

подстанции, со­

Сопротивление

Я любого заземлителя

стоящего из сетки

( 1 = 0 ) или из сетки

и вертикальных

электродов (/) по контуру сетки, заложенных на глубине /г, будет всегда меньше величины Яманс, но больше соответст­ вующей величины Ямин, т. е. будет находиться в области

36


между кривыми RMакс и Rmm- Поэтому для заземлителей подстанций в формуле (24) значение коэффициента ^^■^макс-

Рис. II1-2. Максимальные и минимальные сопротивления за­ землителей в зависимости от размера площади

Расчетная формула для сопротивления заземлителя из сет­ ки, уложенной на глубине h в неоднородном грунте с экви­ валентным сопротивлением рэв, будет

R = А Aft РэД

(27)

/S " ’

 

37

где А (т, — коэффициент подобия (при h 0), оди-

наковый для геометрически подобных сеток любой площади

(рис. Ш'З). Из

рис. Ш-З следует, что при

т = 1, т. е.

для

контура из горизонтального проводника, уложенного у

по­

верхности земли

по периметру, А = Амако.

При учащении

А

Рис. ІІІ-З. Коэффициент А для сеток без вертикальных электродов

сетки коэффициент А уменыпдется, стремясь к .Амиііі 0,44 для пластины. С увеличением V s при прочих равных усло­

виях значение А несколько возрастает, но сопротивление в целом по формуле (27) уменьшается, так как оно обратно

пропорционально V S.

Коэффициент А/, = J*'1 учитывает влияние глубины

заложения сетки на ее сопротивление (рис. Ш-4). Коэф­ фициент Ал снижается при увеличении относительной глу­

бины заложения

но с увеличением

плотности сетки

L \

y s

уменьшается. Для

пластины при

I

это снижение

■С 0,05 коэффициент Ал = 1,

38


Для расчета сопротивления сеток в неоднородном грунте на рис. III-5 приводятся кривые относительного эквивалент-

ного удельного

сопротивления грунта

PsR

в зависимости

------

от отношения

Н - h

, и

от отношения

—гт==— , если рі>р2

 

V S

 

 

Я

у-== , если рі<р2 . В последнем случае влияние глубины за­

ложения h мало и им можно пренебречь. Кривые даются

для сеток с /п—І-і-8, т. е. с плотностью — =- = 44-18.

Рис. Ш-4. Коэффициент Л/,, учитывающий влияние глубины зало­ жения на сопротивление сетки

Из рассмотрения кривых следует, что влияние слоя грун­

та с

удельным сопротивлением рі

на эквивалентное

удель-

ное сопротивление

Рэр

при большом отношении

------ больше

Я — h

или

Н

 

u

плотности

сетки,

j

- г-= ,

а также при меньшей

у ß

 

V s

 

 

 

 

характеризуемой отношением

или величиной т.

 

 

 

 

V 5

 

39

 

 

 

 

 

 

. !