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: 113
Скачиваний: 1
50
Рис. ПІ-11. Коэффициент напряжения прикосновения сетки огпр г в зависимости от частоты ячеек
Коэффициент et/„ учитывающий влияние на коэффициент' напряжения прикосновения глубины заложения Іі, одинаков как для сеток, так и для сеток с вертикальными электродами и приводится в табл. X.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица X |
|
Глубина |
зало |
|
|
|
|
|
|
|
|||
жения |
|
|
|
0,001 |
0,005 |
0,01 |
0 , 0 2 |
0,04 |
|
0,08 |
|
“ А |
|
|
|
0,91 |
о784 |
0,79 |
0,76 |
0,72 |
|
0,68 |
|
рэп — эквивалентное |
удельное |
сопротивление |
грунта |
||||||||
при расчете.сопротивления сетки; |
сопротивление |
грунта |
|||||||||
Рэе/ — эквивалентное |
удельное |
||||||||||
при расчете напряжения прикосновения в сетке. |
|
|
|||||||||
Относительные |
эквивалентные, удельные |
сопротивления |
|||||||||
грунта |
РэД |
были приведены на рис. Ш-5 |
при расчете со |
||||||||
рв |
|
||||||||||
противления сеток. |
эквивалентные |
удельные |
сопротивления |
||||||||
Относительные |
|||||||||||
грунта |
г2 |
|
|
для расчета коэффициентов напряжения прикос- |
|||||||
ковения в |
|
|
сетках приводятся на рис. Ш-12. |
Кривые дают |
|||||||
значения |
|
Рэе/ ■ |
|
|
. |
в зависимости |
от |
H - h |
|||
----->1 в грунте с |
р1 0 >р2 ‘ |
■ |
|||||||||
РэН |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Я |
у 8 |
|
|
в грунте |
|
|
|
|
|
при |
|||
и - ^ - < 1 |
|
с Р! < р2 в зависимости от —т= |
|||||||||
Ра |
|
|
|
|
|
|
|
|
у |
S |
|
L
различной плотности сетки —?= .
у 8
Как видно из сравнения кривых рис. Ш-12, увеличение
плотности сетки |
г — уменьшает влияние неоднородности |
||
|
у 8 |
|
|
земли и приближает значение —у |
к единице. |
|
|
Коэффициент напряжения прикосновения для заземляю |
|||
щей сетки с вертикальными электродами: |
|
||
|
®пр — ®прт *®в ‘ |
' п > |
(32) |
|
|
гэД |
|
где коэффициентом ав учитывается уменьшение коэффи циента напряжения прикосновения от добавления верти-
4* |
61 |
Рис. Ш-12. Относительные эквивалентные удель-
Рау
ные сопротивления грунта — для расчета коэф-
Р2
фидиентов напряжения прикосновения в сетках
52
кальных электродов в зависимое™ от относительной длины
и относительного расстояния между вертикальными
/ S '
электродами -у- (рис. Ш-13).
Из кривых рис. Ш-11 для аПрг іи рис. Ш-13 для «в сле1дует, что коэффициент напряжения прикосновения сспр
уменьшение коэффициента прикосновения от до бавления вертикальных электродов
уменьшается как при учащении сеток, так и при увеличении
относительной длины вертикальных электродов |
— |
и |
|
уменьшении относительного |
расстояния между |
У S |
а |
ними |
у- . |
||
Поэтому на малых площадях |
( / 5 —мало) можно добить |
ся уменьшения напряжения прикосновения путем примене ния относительно длинных вертикальных электродов без
учащения сетки. Наоборот, на больших площадях, там где
отношение —т=- мало, вертикальные электроды оказывают у s
лишь небольшое влияние на аПр и напряжение прикоснове
ния следует уменьшать, в основном, за счет уменьшения от-
г *
носительной ширины ячейки b = —, т. е. увеличивая т —
число ячеек по стороне заземлителя.
Коэффициент а*, учитывающий влияние глубины заложе ния, берется из данных таблицы X, относящейся также и к сеткам с вертикальными электродами.
рэл — эквивалентное удельное сопротивление грунта при расчете сопротивления сетки с вертикальными электродами; Рэи — эквивалентное удельное сопротивление грунта при расчете напряжения прикосновения в сетке с вертикальны
ми электродами. |
эквивалентные |
удельные сопротивления |
||||
Относительные |
||||||
грунта |
Р э Я |
были |
приведены на рис. ІП-8 |
при расчете со |
||
|
Р. |
|
|
|
|
|
противления сеток с вертикальными электродами. |
||||||
Относительные |
эквивалентные |
удельные сопротивления |
||||
грунта |
|
для |
расчета коэффициентов |
напряжения при |
||
косновения |
в сетках с |
вертикальными электродами приво- |
||||
|
|
|
|
|
|
РэС/ |
дятся на рис. Ш-14. Кривые дают значения —-—]>1 в грунте |
||||||
|
|
|
|
Н —h |
|
Рг |
с рі>рг в зависимости |
р эЦ |
' |
||||
от — — и ----- <1 |
в грунте с рі<.рг |
|||||
|
|
|
Н |
|
р‘ |
|
в зависимости от — , |
при различном относительном рас |
стоянии между вертикальными электродами, пересекающи ми границу раздела слоев, т. е. при l + h^>H.
Из кривых рис. Ш-14 следует, что по мере увеличения относительной толщины верхнего слоя и относительного расстояния между электродами эквивалентное удельное со противление грунта стремится к удельному сопротивлению
я о • Рэп Рі верхнего слоя. Действительно, если ——— »■— , то, следова
тельно, рэи -* р].
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-
54
тя-ттяч* |
|
|
ß I |
~ г т т |
u |
ггтттттггтттт m m I |
^ s^n)} |
Л
сопротивление |
Pay |
, учитывающее влияние неоднород- |
|||||
— |
|
||||||
носом |
земли |
Р* |
напряжение |
прикосновения |
сеток |
||
на |
|
||||||
' й |
{tti = 1 — 8) |
с вертикальными электродами |
|
||||
_ |
|
|
р, |
а |
рі |
55 |
|
Т-* |
при — >1 и *7 =0,5-т-4 при — <1 |
||||||
|
|
Pâ |
/ |
Ра |
|
Рис. ІИ-14, б, в. Относительное эквивалентное удельное
сопротивление |
Рэі/ |
, |
учитывающее влияние неодиород- |
||
— |
|
||||
ности земли |
Рі |
|
напряжение |
прикосновения сеток |
|
на |
|
||||
(т = 1— 8) |
|
с вертикальными электродами |
|||
|
|
( а |
а |
\ |
У " 2
56
РэС/ |
|
рг. |
тельно, е с л и ------- >- 1, то, следовательно, рЭи |
||
Ра |
|
|
Если же вертикальные электроды не пересекают границу |
||
раздела слоев, т. е. относительная |
длина |
вертикальных |
электродов очень мала |
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 (см. рис. ІИ-12).
4. Выполнение искусственного заземлителя подстанции
Размещение элементов искусственного заземлштеля (го ризонтальных и вертикальных электродов) следует произ водить таким образом, чтобы было достигнуто по возмож
ности равномерное распределение потенциала на площади, занятой электрооборудованием (рис. ІІ-1).
Продольные проводники сетки размещаются вдоль рядов оборудования с шагом не более б ж. На площадках, не заня тых заземляемыми элементами, расстояние между продоль ными проводниками может превышать б м.
Продольные проводники должны быть соединены попе речными, проложенными между отдельными ячейками трех фазных ответвлений от шин—трансформаторов, линий и пр.
Закладка |
горизонтальных проводников должна быть |
на глубине |
0,5 — 0,7 ж от поверхности земли и на расстоя |
нии не менее 0,5 ж от фундаментов или оснований оборудо вания.
Заземляющие проводники для присоединения заземляе мых элементов к сетке прокладываются на глубине не менее 0,3 ж и при расчете сопротивления заземлителя не учиты ваются.
Присоединения заземляемого оборудования к сетке должны производиться по кратчайшему расстоянию, а вбли зи молниеотвода с удалением по шине заземления от места присоединения его к сетке .(см. гл. V).
Вертикальные электроды располагаются по контуру за землителя на глубине 0,5 — 0,7 ж от поверхности земли до верхнего конца электрода.
57
Расстояние от границ заземлителя до забора подстанции должно быть не менее 3 м. При этом металлические части забора и арматуры стоек железобетонного забора не долж ны присоединяться к заземлителю, во избежание выноса •его потенциала во вне территории подстанции.
Для выравнивания потенциала у входов и въездов наі территорию подстанции по контуру заземлителя разме щаются два вертикальных электрода с расстоянием между ними, равными ширине входа или въезда.
Заземляющие шины закрытого распределительного уст ройства должны быть присоединены к заземлителю подстан ции не менее, чем в двух местах.
Заземляющие проводники, присоединяющие заземляемые элементы к сетке заземлителя подстанции системы с эффек тивно заземленной нейтралью, рассчитываются на устано вившееся значение наибольшего тока однофазного коротко го замыкания при времени действия основной релейной за щиты и температуре не выше 400°С.
Запрещается питание электроприемников, находящихся вне пределов заземлителя подстанции системы с эффектив но заземленной нейтралью, от трансформаторов 380/220 в или 220/127 в с заземленной нейтралью, находящихся в пре делах контура. В случае необходимости, питание таких электроприемников может осуществляться от трансформато ра с изолированной нейтралью, защищенной пробивным предохранителем. Заземление этого предохранителя реко мендуется делать на отдельный заземлитель, не связанный с заземлителем подстанции.
Г л а в а IV
ИМПУЛЬСНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОДОВ ЗАЗЕМЛИТЕЛЕЙ ГРОЗОЗАЩИТЫ [Л. 13]
1. Вертикальный и горизонтальный электрод небольшой длины
Ранее (гл. 1) был приведен расчет импульсного сопро тивления полушарового электрода при растекании с него тока молнии, которое сопровождается искровыми пробоями в земле, снижающими его сопротивление.
Аналогично проводится расчет вертикального и горизон тального электродов относительно небольшой длины, но с некоторым приближением из-за более сложной конфигу
рации их электрического |
поля. А именно: |
учитывая боль |
шое отношение длины |
к диаметру |
вертикальных и |
горизонтальных электродов, их электрическое поле по всей длине принимается за плоскопараллельное поле.
а) Вертикальный электрод (при h= 0)
На границе искровой зоны напряженность электрическо го поля
откуда фиктивный диаметр
и импульсное сопротивление вертикального электрода
(33)
Зависимости импульсного коэффициента
59