Читайте также:
|
|
Сопротивление заземлителя при стекании с него токов молнии называется импульсным, а отношение импульсного сопротивления к стационарному называется импульсным коэффициентом заземлителя . При больших токах, характерных для молний, напряженность электрического поля в земле вблизи поверхности заземлителя превышает пробивную напряженность грунта. В земле возникают искровые процессы, которые как бы увеличивают размеры заземлителя и уменьшают его сопротивление. С другой стороны, при больших скоростях изменения тока во времени, также характерных для молний, начинает сказываться индуктивность заземлителя. Если заземлитель достаточно длинный, то с удаленных участков заземлителя вследствие влияния индуктивности стекает меньший ток, чем в стационарном режиме, из-за чего эффективная длина заземлителя как бы уменьшается и сопротивление возрастает.
Заземлитель, имеющий относительно небольшую длину, индуктивность которого практически никакой роли не играет, называется сосредоточенным заземлителем и его импульсный коэффициент из-за искровых процессов в земле всегда меньше 1.
Заземлитель, у которого заметно проявляется влияние индуктивности называется протяженным заземлителем и его импульсный коэффициент может быть как больше, так и меньше 1 в зависимости от преобладающего влияния индуктивности или искровых процессов.
Сопротивление заземлителя при стекании с него относительно небольшого по сравнению с токами молний и медленно изменяющегося во времени тока промышленной частоты называется стационарным.
1. Расчет импульсного сопротивления, сосредоточенных заземлителей строится на основе приближенного представления о равномерном развитии вокруг заземлителя идеально проводящей искровой зоны, ограниченной поверхностью с напряженностью Е=Епр. Это сопротивление рассчитывается по формулам для расчета стационарного сопротивления заземлителя, но для электродов с фиктивными размерами, определяемыми размерами искровой зоны при максимальном значении импульсного тока I и длительности фронта tф. Расчет импульсных сопротивлений в неоднородном грунте с достаточной точностью может проводиться по эквивалентному удельному сопротивлению rэ, которое зависит от соотношения r1 и r2 (соответственно удельные сопротивления верхнего и нижнего слоя), глубины границы их раздела, а также от глубины распространения электрического поля заземлителя, которое определяется размерами и формой заземлителя.
а) полушаровой заземлитель: на границе искровой зоны с фиктивным радиусом rф напряженность определяется как
(4.11.1)
где Епр — пробивная напряженность грунта при предразрядном времени t= tф. Отсюда
(4.11.2)
Импульсное сопротивление
(4.11.3)
Импульсный коэффициент
(4.11.4)
Импульсное сопротивление заземлителя Rи при токе I, приводящем к развитию искровой зоны, не зависит от геометрического размера электрода, а определяется характеристиками грунта и параметрами импульса тока (rэ, Епр, I). Аналогично проводится расчет вертикального и горизонтального заземлителя небольшой длины l. С учетом большого отношения длины к диаметру (l/d) для этих заземлителей электрическое поле по всей длине принимается за плоскопараллельное.
б) вертикальный заземлитель (при h=0). На границе искровой зоны в виде цилиндрической поверхности с радиусом rф напряжённость электрического поля равна:
(4.11.5)
импульсное сопротивление и импульсный коэффициент заземлителя определяются как
(4.11.6)
(4.11.7)
2. Протяженный горизонтальный заземлитель (r<500 Ом*м). При небольшом импульсном токе, когда искровым процессом в земле можно пренебречь, расчет протяженного заземлителя ведется по схеме замещения с распределенными постоянными параметрами L и g.
Индуктивность на единицу длины, мкГн/м, заземлителя радиуса r принимается равной индуктивности уединенного проводника:
(4.11.8)
а проводимость на единицу длины, 1/Ом*м, определяется по сопротивлению заземлителя:
g= , (4.11.9)
После решения дифференциальных уравнений схемы
(4.11.10)
Получили импульсное сопротивление заземлителя для момента, соответствующего максимальному значению импульса тока
(4.11.11)
Из (4.11.11) видно, что импульсное сопротивление протяжённого заземлителя состоит из стационарного сопротивления R и добавочного переходного сопротивления . Относительное влияние индуктивности возрастает при увеличении отношения , т.е. при уменьшении длительности фронта tф и удельного сопротивления грунта и при увеличении длины заземлителя.
Дата добавления: 2015-07-20; просмотров: 243 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
Выносные и контурные заземляющие устройства | | | ОБЩЕЕ И ДУШЕВНОЕ СОСТОЯНИЕ ЭПОХИ. |