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: 115
Скачиваний: 1
Рис. III-5. Относительное эквивалентное удельное сопротивление .грунта для расчета сопротивления сеток
40
Расчетная формула для сопротивления заземлителя из сет ки с вертикальными электродами, уложенного на глубине h
в неоднородном грунте с эквивалентным сопротивлением Рэп, будет
R = |
Д іакс • Д • Д,( • |
, |
(28) |
|
|
|
/ S |
|
|
где Амане А — коэффициент |
подобия, |
равный |
численному |
|
значению критерия |
подобия |
для сеток с вертикальными |
электродами при Іг= 0 и зависящий от всех относительных размеров заземлителя.
А ,я„г (—т==^ — коэффициент определяется из формулы
V
(25) или из рис. Ш-З при m=-1.
—j= ., -yj — коэффициент, характеризующий сниже-
ние сопротивления заземлителя в зависимости от частоты сетки, относительной длины вертикальных электродов и от носительного расстояния между ними (рис. ПІ-6).
Из кривых рис. ІІІ-6 следует, что значение А уменьшает ся с увеличением частоты сетки ш, относительной длины
вертикальных электродов |
== и уменьшением относитель |
|
V S |
ного расстояния — между ними, стремясь к минимальному
значению. |
коэффициент |
подобия |
При минимальном значении А |
||
Аіакс-'А близок к величине Амші |
(табл. IX), |
которая |
соответствует металлическому параллелепипеду с размера ми 5 - І и сопротивлением
D _ |
л |
. Рэ/?_ |
'Л мин — |
^ М и н |
. ■ |
|
|
V s |
Из рис. Ш-6 видно, что при большой относительной дли не вертикальных электродов и малом относительном рас стоянии между ними кривые пологи, что показывает на не целесообразность в этих условиях увеличивать частоту сет ки, так как коэффициент А уменьшается незначительно.
Наоборот, при малой относительной длине вертикаль ных электродов и большом относительном расстоянии меж ду ними увеличение плотности сетки существенно влияет на уменьшение А,
41
Рис.. ІП-6. Д— коэффициент снижения сопротивления заземлителя в зависимости от частоты сетки и вертикальных электродов
42
i
<3
43
Из кривых рис. ІИ-6 следует также, что более длинные вертикальные электроды обеспечивают меньшее значение коэффициента А, при общем их расходе, одинаковом с ко
роткими электродами (^nl = const, -у- = constj .
Ал — |
/ s ' |
-4 = , — ) — коэффициент, учитывающий |
|
Y s |
V s |
1I |
влияние на сопротивление заземляющей сетки с вертикаль-
ными электродами относительной глубины ее заложения
V s
(рис. Ш-7). Наличие вертикальных электродов в сетке уменьшает снижение ее сопротивления с увеличением глу бины заложения и тем значительнее, чем больше относи тельная длина вертикальных электродов и меньше относи-- тельное расстояние между ними.
Для расчета сопротивления сетки с вертикальными элек тродами в неоднородном грунте на рис. II1-8 приводятся кривые относительного эквивалентного удельного сопротив-
ления |
грунта ■— |
" |
И — h |
в зависимости от отношения |
— -— , если |
||
|
Ра |
я |
‘ |
рі>Р2 |
и от отношения — , если рі<рг. В последнем случае |
влияние глубины заложения h мало и им можно пренебречь. Влияние частоты-сетки и относительной длины вертикаль ных электродов не упитывается, так как оно сравнительно небольшое. Кривые рис. Ш-8 приводятся для расчета сеток с ‘вертикальными электродами при относительных расстоя
ниях между ними — — 0,5 4.
Из рассмотрения кривых рис. Ш-8 следует, что по мере увеличения относительной толщины верхнего слоя и относи тельного расстояния между электродами эквивалентное удельное сопротивление грунта стремится к удельному со
противлению верхнего слоя. Действительно, если
Рі
-* — , следовательно, р3R -* Ріг2
Наоборот, по мере уменьшения относительной толщины верхнего слоя и относительного расстояния между электро дами эквивалентное удельное сопротивление грунта стре мится к удельному сопротивлению-нижнего слоя. Действи-
РэЛ |
, |
' |
р9« -►ра. |
гельно, —------> 1, и, следовательно, |
|
||
Р2 |
|
|
|
44
V
/ < |
1 7ТТ Т7 777777 7 / і t / 7|Т ^ѵ 7 |
ч и п |
|
Р „ |
9 а |
Рис. ІІІ-8,а. Относительное эквивалентное удельное сопротив-
Р
ление —— , учитывающее влияние неоднородности земли на
Рг |
сеток (т = Іч-8) с вертикальными электродами |
||
сопротивлениеРэ |
|||
=1 |
при _Рі_ > 1 и — = 0,5-г-4 при |
Рі |
< 1 |
|
P« |
Рг |
|
45
Рис. ІІІ-8Д s. Относительное |
эквивалентное удельное сопро |
||||
тивление |
Рэ/г |
|
влияние |
неоднородности земл |
|
------, учитывающее |
|||||
|
Р2 |
(яі=1-ь8) |
с вертикальными электро |
||
на сопротивление сеток |
|||||
* |
дами |
/я |
2 и |
а |
\ |
I у = |
— = |
41. |
46
Если же вертикальные электроды не пересекают грани цу раздела слоев, т. е. относительная длина вертикальных
/ Я - / П , Н , \
электродов очень мала (—-—> 1 , — > И, и поле определяет
ся в основном сеткой, то приближенно можно считать, что относительное эквивалентное удельное сопротивление грун та будет той же величины, что и для расчета сетки, находя щейся в верхнем слое.
Рис. Ш-9. Номограмма для определения наименьшего размера сетки, при котором возможно осуществление сопротивления за земления R —1 — 2 ома в двухслойном грунте
На рис. Ш-9 приведены номограммы для определения
наименьшего размера V S сетки без вертикальных электродов (6 = 10 ж, d = 2 см), при котором возможно выполнить
47
Заземлитель с сопротивлением і? = 1 — 2 ом в двухслойном грунте с удельными сопротивлениями рі, Рг и верхним слоем
Н = 2 м.
3. Расчет напряжения прикосновения в ячейке сложного заземлителя подстанции
За расчетную величину напряжения прикосновения при нимается максимальная разность потенциалов между потен циалом заземлителя и наименьшим потенциалом поверхно-
Unp
‘V
\
Рис. ІІІ-10. Распределение напряжения по поверх ности земли в поле заземлителя
сти земли, которая -наблюдается в центре угловой ячейки заземлителя (рис. Ш-10).
Используя .критерий подобия (18), для расчета напряже ния прикосновения в ячейке заземлителя получаем формулу
48
f / j r p — c c j i p ■ / |
— & n p t ^ 3 j ’ |
( 2 9 ) |
где GCnp — коэффициент напряжения прикосновения, равный значению коэффициента подобия и зависящий от относительных линейных размеров заземлителя и относительных характеристик грунта.
Из (29) следует, что напряжение прикосновения можно уменьшить как за счет снижения потенциала заземлителя
U3 = IR,
т. е. снижением его сопротивления R, так и за счет умень шения коэффициента напряжения прикосновения аПр.
Коэффициент напряжения прикосновения апр опреде ляется по ширине ячейки расчетной модели заземлителя
Коэффициент напряжения прикосновения для заземляю щей сетки:
а п р = « п р Т а Л - ^ - . ( ( 3 0 )
где апрг — коэффициент напряжения прикосновения в цент
ре угловой ячейки |
сетки при глубине заложения сетки |
||
/і = 0 . |
|
|
|
„ |
/ Т |
, |
т. е. в центре прямоугольного контура из |
При |
ь - = |
1, |
горизонтального электрода у поверхности земли, коэффи
циент напряжения прикосновения |
является |
максимальным |
и определяется аналитически |
„ |
|
lg- ^ - - 0 , 2 5 |
|
|
а п р . м а к с ~ |
• |
( 3 1 ) |
l g J iаA + 1 , 2 7 |
|
Из рис. Ш-11 следует, что апрг уменьшается с уменьше нием ширины ячейки Ъ. Кроме того, при подобной конфигу-
рации сеток (тг= const] и при rZ— const коэффициент
напряжения прикосновения в малогабаритных сетках суще ственно меньше, че*м в сетках большой площади, из-за влия
ния большего отнорительного диаметра
d
/ S '
4—1059 |
49 |