книги из ГПНТБ / Рябкова Е.Я. Расчет заземляющих устройств (Заземления в установках высокого напряжения) учеб. пособие

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

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

ного расстояния — между ними, стремясь к минимальному

соответствует металлическому параллелепипеду с размера­ ми 5 - І и сопротивлением

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 .

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-

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-

44

V

Рис. ІІІ-8,а. Относительное эквивалентное удельное сопротив-

Р

ление —— , учитывающее влияние неоднородности земли на

45

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

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

горизонтального электрода у поверхности земли, коэффи­

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 '