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
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- |
— , -у= , |
— |
||||
|
\ 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 |
|
|
|
|
|
|
. !