Второй метод: метод наведенных потенциалов, этот метод предусматривает двухслойную структуру грунта (электроды в различных слоях) и применяется для расчета сложных заземлителей при больших токах замыкания на землю в сетях с эффективно заземленной нейтралью.
Метод коэффициента использования электродов.
5) Выбирается тип и размеры заземлителей, вертикальных электродов, прутки, уголки и т.д.
6) Определяется расчетное удельное сопротивление грунта rР (либо по таблице, если известен тип грунта, либо если известно измеренное значение удельного сопротивления rИ, то rР определяется по формуле:
rР=rИ×yi
где yi - коэффициент сезонности, учитывающий влажность грунта в период времени >1.
7) Определяется сопротивление току растекания одного вертикального электрода:
- электрод у поверхности:
круглого сечения
уголкового сечения
- углубленное расположение (0.7 м и больше, ниже зоны промерзания грунта):
круглого сечения
уголкового сечения
t=t0+0.5×L, где t0 - глубина промерзания.
8) Сопоставляется R1 и RИ, если R1 £ RИ, то одного электрода достаточно, если R1 > RИ, то параллельно необходимо использовать несколько вертикальных электродов. Их количество определяется по формуле:
n=R1/(RИ.hЭ),
где hЭ - коэффициент экранирования (взаимного влияния) электродов <1.
Если в грунте один электрод - свободное стекание тока, распространение равномерное.
 |
Если в грунте несколько электродов - свободное стекание тока ограничено, распространение не равномерное.
 |
Коэффициент экранирования зависит от количества электродов, расстояния между ними, плана расположения электродов, соотношения a/L, где а - расстояние между электродами, L - длина электрода. Обычно это соотношение выбирают ³1.
 |
9) Определим длину горизонтального электрода:
- если электроды расположены в ряд, то LГ=a×(n-1);
- если электроды расположены по контуру охватывающему площадку, то LГ=a×n;
10) Определяем сопротивление току растекания горизонтальных электродов:
- если горизонтальные электроды круглого сечения, то
,
где d - диаметр электрода;
t - расстояние от поверхности до середины электрода;
- если горизонтальные электроды плоского сечения, то
,
где b - ширина полосы;
t - расстояние от поверхности до середины электрода.
11) Определяем коэффициент экранирования горизонтального электрода в зависимости от количества электродов, расстояния между ними, плана расположения электродов, и соотношения a/L.
12) Определяем эквивалентное сопротивление вертикальных и горизонтальных электродов R'И (сопротивление искусственного заземлителя):
R'И=RГ×R1/(R1×hЭГ+RГ×n×hЭ).
R'И сопоставляется с RИ, если R'И £ RИ то расчет заканчивается, если больше то следует увеличить количество вертикальных электродов.
13) Определяется эквивалентное сопротивление заземлителя, искусственного и естественного:
RЗ= RИ×RЕ/(RИ+RЕ) или RЗ= R'И×RЕ/(R'И+RЕ).
Должно выполнятся условие RЗ £ RДОП.
14) Составляется план расположения заземлителей с привязкой к оборудованию.
Метод наведенных потенциалов.
Применяется при расчетах сложных заземлителей в электроустановках с большими токами замыкания на землю. Расчет по методу наведенных потенциалов ведется по конструктивным параметрам заземлителя: корень квадратный из площади занимаемой заземлителем; общей длине всех горизонтальных электродов - LГ; длине вертикальных электродов L; среднему значению расстояния между вертикальными электродами aСР; неоднородность грунта учитывается коэффициентом m, m=r1/r2, где r1 и r2 удельное сопротивление верхнего и нижнего слоев грунта соответственно.
1) Сначала в масштабе изображается план площадки с нанесением контуров оборудования.
По контуру и внутри площадки прокладываются горизонтальные электроды.
Выбирается глубина заложения горизонтальных электродов H, h - толщина верхнего слоя грунта, удельное сопротивление которого r1.
Определяется суммарная длина горизонтального заземлителя LГ.
Затем выбирается среднее расстояние между вертикальными электродами. Электроды располагаются по контуру площадки и обязательно по углам. Определяется количество вертикальных электродов n.
Затем рассчитывается обобщенный параметр Т:
если m<2, то берется 
;
если m³2, то берется 
;
2) Определяется значение промежуточных обобщенных параметров СВ, ЕВ, Сb, Еb в зависимости от m.
3) Определяются значения параметров В и b:
; 
.
4) Определяется сопротивление заземлителя по формуле:
.
5) Полученое значение RЗ не должно превышать требуемого значения RИ, если RЗ>RИ то необходимо большее количество горизонтальных или вертикальных электродов.
6) Определяем сопротивление всего заземлителя, как параллельное соединение RЗ и RИ при этом RЗ£RДОП.
Если заземлитель выполнен выносным, то есть расстояние от оборудования до заземлителя большое, то необходимо определить сопротивление заземлителя и добавить сопротивление соединяющего их электрода, и общее сопротивление RОБЩ должно быть не более RДОП.
Этот метод справедлив при следующих ограничениях: Т1=0.1 .40; Т2=0.05 .40; L=5 .20 м; аСР/L=0.5 .4; H=0.4 .0.8 м; h=1 .5 м; S=400 .10000 м2; 
.
Скачать реферат