1.2. Модель сопротивления грунта

Модель сопротивления грунта приведена на рис. 1.3 и содержит следующие компоненты.

1. «I» (в библиотеке элементов – блок AC Current Source) – источник переменного тока. Данный компонент – находится в библиотеке SimPower-Systems в разделе Electrical Sources. Элемент характеризуется основными параметрами Peak amplitude (пиковая амплитуда), Phase (начальная фаза), Frequency (частота). Параметр Sample time можно оставить без изменения.

Рис. 1.3. Модель сопротивления грунта

2. «Ix(t)» и «dU(t)» (блоки Current Measurement и Voltage Measurement) – датчики тока и напряжения соответственно. Находятся в библиотеке SimPowerSystems в разделе Extra Library, в подразделе Measurements. Не имеют параметров.

3. «RMS_Ix» и «RMS_dU» (блок RMS) – преобразователи входного сигнала в действующее значение. Находятся в библиотеке SimPowerSystems в разделе Extra Library, в подразделе Measurements. Имеют один параметр – Frequency (частота).

4. «Ix» и «dU» (блок Display) – дисплеи для отображения информации в цифровом виде. Доступны в библиотеке Simulink в разделе Sinks. Основным параметром является Format (формат отображения данных).

5. Ground – подсистема, моделирующая сопротивление грунта. Параметрами подсистемы являются следующие: AB – расстояние между токовыми электродами, м; MN – расстояние между потенциальными электродами, м; K_уст – коэффициент установки электродов ВЭЗ.

1.3. Порядок выполнения работы

1) Запустить Matlab и открыть модель сопротивления грунта.

2) Задать следующие параметры источника тока «I»: Peak Amplitude (A) –0,02 A; Frequency (Hz) – 25 Гц; остальные параметры задать равными нулю.

3) Задать параметры подсистемы «Ground», моделирующей сопротивление земли: AB/2 – 1 м; MN – 0,7 м; рассчитать по выражению (1.3) и задать коэффициент K_уст.

4) Запустить модель на исполнение, для чего на клавиатуре нажать сочетание клавиш Ctrl+T или в меню Simulation выбрать подменю Start. Снять с дисплеев «dU» и «Ix» показания значений разности потенциалов между электродами М и N, тока в цепи, полученные значения занести в табл. 1.1.

5) Рассчитать сопротивление земли по выражению (1.3), полученные значения занести в табл. 1.1.

6) Повторить моделирование для AB/2 = 1,5 до 90 м; MN = 0,7 до 40 м.

7) Построить зависимость измеренного значения сопротивления грунта от расстояния AB/2. Все последующие построения выполнить на этом же рисунке.

8) Изменить значение Peak Amplitude (A) на 0,2 A и повторить моделирование в соответствии с п. 1 – 7.

Таблица 1.1

Результаты измерения сопротивления грунта

AB/2, м	MN, м		Результаты измерения сопротивления земли при частоте измеряемого сигнала f, Гц, и силе тока источника I, мА
			f = 25 Гц				f = 175 Гц
			при I = 20 мА		при I = 200 мА		при I = 20 мА		при I = 200 мА
			, В	, Омм	, В	, Омм	, В	, Омм	, В	, Омм
1,0	0,7
1,5	0,7
2,0	0,7
2,5	0,7
3,2	0,7
4,2	0,7
5,5	0,7
7,0	0,7
9,0	0,7
12,0	0,7
12,0	8,0
15,0	8,0
20,0	8,0
25,0	8,0
33,0	8,0
44,0	8,0
55,0	8,0
55,0	40,0
70,0	40,0
90,0	40,0

9) Повторить пункты 1 – 8 для частоты измеряемого сигнала 175 Гц.

10) Сравнить полученные зависимости измеренного значения сопротивления грунта от расстояния AB/2 и сделать вывод о степени влияния на результаты измерения частоты измерительного сигнала и силы тока в измерительной цепи.