Файл: Мельников, Н. А. Проектирование электрической части воздушных линий электропередачи 330-500 кВ.pdf

Т а б л и ц а 9-5

2.d — диаметр контурного заземлнтеля, л — количество выводов.

3.Коэффициенты использования ">1 приведены в Приложении IV.

*Контурные заземлнтели вокруг подножников под стойками.

**Контурные заземлнтели отсутствуют.

Контурные заземлнтели вокруг подножников под стойками и оттяжками.

236

Ятр

Я

237

Расчет сопротивлении контурных заземляющих устройств. При проектиро­ вании искусственных заземлителей должна быть учтена дополнительная про­ водимость, создаваемая контурными заземлителями, укладываемыми на дно котлована. Сопротивление контурных заземлителей, а также комбинирован­ ного заземляющего устройства, состоящего из естественных и искусственных заземлителей, может быть рассчитано по формулам табл. 9-6.

Результаты проведенных расчетов показали, что в грунтах с р = З Х ХЮ2 Ом-м сопротивление растеканию контурных заземлителей с учетом их взаимного экранирования с подножниками находится в пределах 20—23 Ом для одностоечных опор и 13,5 Ом для опор портального типа на оттяжках. В этом случае естественная проводимость подножинков вместе с контурными ■искусственными заземлителями обеспечит сопротивление растеканию, приве­ денное в табл. 9-7.

Нормативные требования к заземляющим устройствам при учете естест­ венной проводимости железобетонных фундаментов одностоечных опор 330 кВ и выполнении контурных заземлителей обеспечиваются в грунтах с рг^ЗХ ХЮ2 Ом-м, а при портальных опорах 500 кВ — даже в грунтах с р ^ 5 Х ХЮ2 Ом-м.

Расчет сопротивлений комбинированных искусственных заземляющих уст­ ройств. В случае необходимости при высоких удельных сопротивлениях грун­ тов применяются комбинированные искусственные заземляющие устройства, состоящие из горизонтальных, вертикальных или глубинных заземлителей.

Расчетные формулы приведены в табл. 9-8.

В грунте с удельным сопротивлением (3-н5)-10г Ом-м искусственное за­ земляющее устройство в виде контурных заземлителей и четырех горизон­ тальных лучей длиной по 10 м с учетом естественной проводимости фунда­ ментов обеспечивает для опор 330—500 кВ сопротивление в пределах до 15 Ом. В грунте с р^Ю -103 Ом-м требуется дополнительно к углубленным заземлителям уложить четыре луча длиной по 20—30 м. В этом случае со­ противление заземляющего устройства опор 330—500 кВ не превысит 20 Ом.

9-4 ИМПУЛЬСНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ЗАЗЕМЛИТЕЛЕЙ

Импульсное сопротивление может значительно отличаться по своей величине от сопротивления заземления, измеренного при промышленной частоте. Это различие объясняется особенностя­ ми токов молнии, для которых характерны большая амплитуда и кратковременность воздействия. Наблюдаемое наиболее часто снижение сопротивления заземлителя происходит из-за увеличе­ ния напряженности электрического поля, возникающего в грун­ те вокруг электрода при прохождении импульсных токов.

Отношение импульсного сопротивления заземления Ra к со­ противлению при промышленной частоте называется импульс­ ным коэффициентом

(9-5)

где R ~ — сопротивление единичного заземлителя при токе про­ мышленной частоты; а — коэффициент импульса единичного за­ землителя.

238

ле значительно возрастает. Снижение сопротивления сухого грунта, неоднородного по своей структуре из-за наличия воз­ душных включений вызвано неравномерностью электрического поля, приводящей к возникновению местных разрядов, которые облегчают распространение тока в земле, а также свойствами нелинейной проводимости сухих грунтов, аналогичными поведе­ нию вилитовых или тиритовых сопротивлений при прохождении импульсных токов. В результате постепенного увеличения плот­ ности стекающего с заземлителя импульсного тока напряжен­ ность электрического поля достигает (l-fl,2 )X l0 3 кВ/м и пре­ вышает импульсную прочность земли. В этот момент начинается процесс электрического пробоя, сопровождающийся интенсивным искрообразованием, приводящим к резкому снижению падения напряжения вблизи заземлителя и значительному уменьшению величины сопротивления растеканию. При наличии искрообразования величина импульсного сопротивления практически не зави­ сит от сечения заземлителей. С течением времени искровой раз­ ряд переходит в дуговой и напряженность электрического поля заметно снижается. Следовательно, основной причиной снижения импульсного сопротивления заземлителей является уменьшение удельного сопротивления грунта, вызванное постепенным повы­ шением напряженности электрического поля и наступлением про­ цесса искрообразования, который происходит со значительным запаздыванием. Вследствие этого импульсные коэффициенты определяются для времени 3—6 мкс, когда искрообразование полностью устанавливается. При меньших временах импульсный коэффициент может быть принят равным единице.

Эффект искрообразования тем сильнее, чем выше удельное сопротивление земли. Поэтому импульсные коэффициенты за­ землителя в грунтах с высоким удельным сопротивлением сни­ жаются. Уменьшение линейных размеров заземлителей при неизменной величине тока приводит к увеличению плотности тока, стекающего через заземлитель. Следовательно, с умень­ шением размеров заземлителя снижаются импульсные коэффи­ циенты.

239