Электрические характеристики двухуровневого эквипотенциального заземлителя из одиночных кольцевых электродов

Предложена методика оценки аналитическим путем электрических параметров двухуровневой конструкции заземлителя из кольцевых электродов. Новизну методики составляет учет произвольного расположения в грунте двух кольцевых заземлителей между собой. Приведенные результаты позволяют сделать правильный выб...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2008
Hauptverfasser:	Нижевский, И.В., Нижевский, В.И.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Інститут технічних проблем магнетизму НАН України 2008
Schriftenreihe:	Електротехніка і електромеханіка
Schlagworte:	Електричні машини та апарати
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/143064
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Электрические характеристики двухуровневого эквипотенциального заземлителя из одиночных кольцевых электродов / И.В. Нижевский, В.И. Нижевский // Електротехніка і електромеханіка. — 2008. — № 4. — С. 44-47. — Бібліогр.: 3 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-143064
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1430642018-10-24T01:23:12Z Электрические характеристики двухуровневого эквипотенциального заземлителя из одиночных кольцевых электродов Нижевский, И.В. Нижевский, В.И. Електричні машини та апарати Предложена методика оценки аналитическим путем электрических параметров двухуровневой конструкции заземлителя из кольцевых электродов. Новизну методики составляет учет произвольного расположения в грунте двух кольцевых заземлителей между собой. Приведенные результаты позволяют сделать правильный выбор геометрических размеров двухуровневого заземлителя из кольцевых электродов для заданных исходных условий при проектировании или модернизации таких заземлителей с целью обеспечения нормативных требований. Запропонована методика оцінки аналітичним шляхом електричних параметрів дворівневої конструкції заземлювача з кільцевих електродів. Новизну методики складає облік довільного розташування в грунті двох кільцевих заземлювачів між собою. Приведені результати дозволяють зробити правильний вибір геометричних розмірів дворівневого заземлювача з кільцевих електродів для заданих початкових умов при проектуванні або модернізації таких заземлювачів з метою забезпечення нормативних вимог. An analytical estimation method is introduced for electric parameters of a two-level structure of a grounding device made from circular electrodes. The novelty of the method consists in allowance for arbitrary location of two circular grounding devices in the ground with respect to each other. Results obtained allow correct choice of geometrical sizes of a two-level grounding device made from circular electrodes for desired initial conditions at planning or modernization of such grounding devices with the purpose of providing standard requirements. 2008 Article Электрические характеристики двухуровневого эквипотенциального заземлителя из одиночных кольцевых электродов / И.В. Нижевский, В.И. Нижевский // Електротехніка і електромеханіка. — 2008. — № 4. — С. 44-47. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. 2074-272X http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/143064 621.316.99 ru Електротехніка і електромеханіка Інститут технічних проблем магнетизму НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Електричні машини та апарати Електричні машини та апарати
spellingShingle	Електричні машини та апарати Електричні машини та апарати Нижевский, И.В. Нижевский, В.И. Электрические характеристики двухуровневого эквипотенциального заземлителя из одиночных кольцевых электродов Електротехніка і електромеханіка
description	Предложена методика оценки аналитическим путем электрических параметров двухуровневой конструкции заземлителя из кольцевых электродов. Новизну методики составляет учет произвольного расположения в грунте двух кольцевых заземлителей между собой. Приведенные результаты позволяют сделать правильный выбор геометрических размеров двухуровневого заземлителя из кольцевых электродов для заданных исходных условий при проектировании или модернизации таких заземлителей с целью обеспечения нормативных требований.
format	Article
author	Нижевский, И.В. Нижевский, В.И.
author_facet	Нижевский, И.В. Нижевский, В.И.
author_sort	Нижевский, И.В.
title	Электрические характеристики двухуровневого эквипотенциального заземлителя из одиночных кольцевых электродов
title_short	Электрические характеристики двухуровневого эквипотенциального заземлителя из одиночных кольцевых электродов
title_full	Электрические характеристики двухуровневого эквипотенциального заземлителя из одиночных кольцевых электродов
title_fullStr	Электрические характеристики двухуровневого эквипотенциального заземлителя из одиночных кольцевых электродов
title_full_unstemmed	Электрические характеристики двухуровневого эквипотенциального заземлителя из одиночных кольцевых электродов
title_sort	электрические характеристики двухуровневого эквипотенциального заземлителя из одиночных кольцевых электродов
publisher	Інститут технічних проблем магнетизму НАН України
publishDate	2008
topic_facet	Електричні машини та апарати
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/143064
citation_txt	Электрические характеристики двухуровневого эквипотенциального заземлителя из одиночных кольцевых электродов / И.В. Нижевский, В.И. Нижевский // Електротехніка і електромеханіка. — 2008. — № 4. — С. 44-47. — Бібліогр.: 3 назв. — рос.
series	Електротехніка і електромеханіка
work_keys_str_mv	AT niževskijiv élektričeskieharakteristikidvuhurovnevogoékvipotencialʹnogozazemlitelâizodinočnyhkolʹcevyhélektrodov AT niževskijvi élektričeskieharakteristikidvuhurovnevogoékvipotencialʹnogozazemlitelâizodinočnyhkolʹcevyhélektrodov
first_indexed	2025-07-10T16:21:16Z
last_indexed	2025-07-10T16:21:16Z
_version_	1837277623588225024
fulltext	44 Електротехніка і Електромеханіка. 2008. №4 УДК 621.316.99 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВУХУРОВНЕВОГО ЭКВИПОТЕНЦИАЛЬНОГО ЗАЗЕМЛИТЕЛЯ ИЗ ОДИНОЧНЫХ КОЛЬЦЕВЫХ ЭЛЕКТРОДОВ Нижевский И.В., Нижевский В.И., к.т.н., Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт" Украина, 61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21, НТУ "ХПИ", кафедра "Передача электрической энергии", тел. (0572) 707-69-77 Запропонована методика оцінки аналітичним шляхом електричних параметрів дворівневої конструкції заземлювача з кільцевих електродів. Новизну методики складає облік довільного розташування в грунті двох кільцевих заземлювачів між собою. Приведені результати дозволяють зробити правильний вибір геометричних розмірів дворівневого зазем- лювача з кільцевих електродів для заданих початкових умов при проектуванні або модернізації таких заземлювачів з метою забезпечення нормативних вимог. Предложена методика оценки аналитическим путем электрических параметров двухуровневой конструкции зазем- лителя из кольцевых электродов. Новизну методики составляет учет произвольного расположения в грунте двух кольцевых заземлителей между собой. Приведенные результаты позволяют сделать правильный выбор геометриче- ских размеров двухуровневого заземлителя из кольцевых электродов для заданных исходных условий при проектирова- нии или модернизации таких заземлителей с целью обеспечения нормативных требований. В практике энергетического строительства в ряде случаев оказывается целесообразным применение заземлителей в виде кольца, выполненного из круглой прутковой стали и уложенного параллельно поверх- ности земли на некоторой глубине. Конструкция та- кого заземлителя характеризуется тремя параметрами: радиусом r прутка, радиусом R окружности по осевой линии кольца и глубиной H его укладки от поверхно- сти земли. Расчет стационарного сопротивления рас- теканию R~ кольцевого заземлителя известен [1]. Что же касается аналитической оценки параметров двух- уровневой конструкции заземлителя, состоящего из двух кольцевых электродов, то она может быть вы- полнена после решения задачи расчета электрическо- го поля в грунте в окрестностях такого заземлителя. Аналитический расчет заземлителей использует элек- тростатическую аналогию, которая заключается в том, что поле тока в земле подчиняется тем же зако- нам, что и электростатическое поле. В общем случае электростатическая аналогия позволяет использовать для расчета сложных заземлителей [2] уравнения Максвелла: i n i kik I∑ = α=ϕ 1 . (1) В этом уравнении величины kiα , называемые в электростатике потенциальными коэффициентами, представляют собой собственные (при k = i) и взаим- ные (при k ≠ i) сопротивления. При этом по принципу взаимности kiα = ikα . Воспользуемся также широко известным методом зеркальных изображений. Зеркальные изображения источников тока в непроводящем полупространстве имеют направление тока, совпадающее с направлением тока источников. В электростатике, как известно, зер- кальные изображения в проводящем полупространстве получают заряд противоположного знака. На основании этих методов потенциал в произ- вольной точке поля в грунте определяется суммой потенциалов, наводимых собственным током I зазем- лителя и током 'I его зеркального изображения. При соотношениях R/r≥ 7 и 2Н/r≥ 6 (обозначе- ния показаны на рис. 1) с погрешностью менее 1% связь между потенциалом ϕ кольцевого заземлителя и стекающим с него током I может быть установлена в предположении, что плотность тока во всех точках кольцевого заземлителя одинакова. Рассмотрим двухуровневый заземлитель в виде двух одинаковых колец, размещенных в грунте па- раллельно поверхности земли на двух разных уровнях соосно, как показано на рис. 1. Рис. 1. Двухуровневый заземлитель при соосном расположении кольцевых электродов В общем случае будем считать, что с кольцевого заземлителя 1 (первый уровень) стекает равномерно ток 1I , а с кольцевого заземлителя 2 (второй уровень) стекает равномерно ток 2I , а с соответствующих им зеркальных изображений стекают равномерно токи '1I = 1I и '2I = 2I . Используя приведенные в работе [3] формулы, определим составляющие потенциала в произвольной точке плоскости расположения кольцевого заземлите- ля первого уровня, например в точке М1. Потенциал 11ϕ в точке М1 на поверхности коль- цевого заземлителя первого уровня, создаваемый соб- ственным током 1I , определяется по выражению: Електротехніка і Електромеханіка. 2008. №4 45 Ry Ry Ry I − + ⋅ + ⋅ π ρ =ϕ 4ln1 2 2 1 11 . (2) Потенциал '11ϕ в точке М1, создаваемый током '1I его зеркального изображения, определяется по выражению: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )22 22 222 1 11 2 2 4ln 2 1 2 '' RyH RyH RyH I −+ ++ ⋅ ++ ⋅ π ρ =ϕ .(3) Потенциал 12ϕ в точке М1, создаваемый током 2I кольцевого заземлителя второго уровня, определя- ется по выражению: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )22 22 222 2 12 4ln1 2 RyhH RyhH RyhH I −+− ++− ⋅ ++− ⋅ π ρ =ϕ .(4) Потенциал '12ϕ в точке М1, создаваемый током '2I зеркального изображения кольцевого заземлителя второго уровня, определяется по выражению: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )22 22 222 2 12 4ln1 2 '' RyhH RyhH RyhH I −++ +++ ⋅ +++ ⋅ π ρ =ϕ .(5) В общем виде суммарный потенциал в точке М1 выразим как ( ) ( )'' 121211111 ϕ+ϕ+ϕ+ϕ=ϕM , (6) или, подставляя приведенные выше выражения (2)-(5) в формулу (6), получаем ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) .4ln1 2 ' 4ln1 2 2 2 4ln 2 1 2 ' 4ln1 2 22 22 222 2 22 22 222 2 22 22 222 1 2 1 1 RyhH RyhH RyhH I RyhH RyhH RyhH I RyH RyH RyH I Ry Ry Ry I M −++ +++ ⋅ +++ ⋅ π ρ + + −+− ++− ⋅ ++− ⋅ π ρ + + −+ ++ ⋅ ++ ⋅ π ρ + + − + ⋅ + ⋅ π ρ =ϕ (7) Имея в виду, что заземлитель состоит из двух кольцевых электродов, на основании соотношения (1) для кольцевого заземлителя первого уровня можно записать 21211111 IIU M α+α=ϕ= . (8) Анализ выражений (7) и (8) приводит к следую- щему заключению. Собственное сопротивление 11α кольцевого за- землителя первого уровня с учетом его зеркального изображения определяется по выражению: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) . 2 2 4ln 2 1 4ln1 2 22 22 22 211 ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ −+ ++ ⋅ ++ + ⎢ ⎣ ⎡ + − + ⋅ + ⋅ π ρ =α RyH RyH RyH Ry Ry Ry (9) Взаимное сопротивление 12α между кольцевым заземлителем первого уровня и кольцевым заземлите- лем второго уровня с учетом его зеркального изобра- жения определяется по выражению: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) .4ln1 4ln1 2 22 22 22 22 22 22212 ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ −++ +++ ⋅ +++ + + −+− ++− ⋅ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ ++−π ρ =α RyhH RyhH RyhH RyhH RyhH RyhH (10) Если точка М1 находится на внешней поверхно- сти кольцевого заземлителя первого уровня, то ее ко- ординаты rRy += и 0=z . Подставляя эти значения в выражения (7), (9) и (10), а также учитывая, что ре- альные кольцевые заземлители имеют R » r, с доста- точной для инженерных расчетов точностью получа- ем следующие приближенные выражения: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) . 2 4ln 2 1 2 4ln 2 1 2 2 22 4ln 22 18ln 2 1 2 22 22 22 22 22 222 2 22 22 222 1 1 ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ++ ++ ⋅ ++ + + ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ +− +− ⋅ +− ⋅ π ρ + + ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ + + ⋅ + ⎢⎣ ⎡ +⋅⋅ π ρ ≅ rhH RhH RhH rhH RhH RhH I rH RH RHr R R IUM (11) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) . 2 22 4ln 22 1 8ln 2 1 2 22 22 22 211 ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ + + ⋅ + + +⎢⎣ ⎡ ⋅⋅ π ρ ≅α rH RH RH r R R (12) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) . 2 4ln 2 1 2 4ln 2 1 2 22 22 22 22 22 22212 ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ++ ++ ⋅ ++ + + ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ +− +− ⋅ +− ⋅ π ρ ≅α rhH RhH RhH rhH RhH RhH (13) Составляющие потенциала кольцевого заземли- теля второго уровня в точке М2, т.е. на внешней его поверхности, как и в случае кольцевого заземлителя первого уровня будут следующие. Ry Ry Ry I − + ⋅ + ⋅ π ρ =ϕ 4ln1 2 2 2 22 . (14) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )22 22 222 2 22 2 2 4ln 2 1 2 '' Ryh Ryh Ryh I −+ ++ ⋅ ++ ⋅ π ρ =ϕ (15) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )22 22 222 1 21 4ln1 2 RyhH RyhH RyhH I −+− ++− ⋅ ++− ⋅ π ρ =ϕ (16) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )22 22 222 1 21 4ln 1 2 '' RyhH RyhH RyhH I −++ +++ × × +++ ⋅ π ρ =ϕ . (17) На основании выражений (14)-(17) получаем суммарный потенциал кольцевого заземлителя второ- го уровня, а также, с учетом принятых ранее упроще- ний, его собственное и взаимное сопротивления: 46 Електротехніка і Електромеханіка. 2008. №4 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )22 22 222 1 22 22 222 1 22 22 222 2 2 2 12122222 4ln1 2 ' 4ln1 2 2 2 4ln 2 1 2 ' 4ln1 2 RyhH RyhH RyhH I RyhH RyhH RyhH I Ryh Ryh Ryh I Ry Ry Ry IIIUM −++ +++ ⋅ +++ ⋅ π ρ + + −+− ++− ⋅ ++− ⋅ π ρ + + −+ ++ ⋅ ++ ⋅ π ρ + + − + ⋅ + ⋅ π ρ =α+α==ϕ (18) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ + + ⋅ + + +⎢⎣ ⎡ ⋅⋅ π ρ ≅α 22 22 22 222 2 22 4ln 22 1 8ln 2 1 2 rh Rh Rh r R R (19) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) . 2 4ln 2 1 2 4ln 2 1 2 22 22 22 22 22 22221 ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ++ ++ ⋅ ++ + + ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ +− +− ⋅ +− ⋅ π ρ ≅α rhH RhH RhH rhH RhH RhH (20) Сопоставляя выражения (13) и (20), видим, что 12α = 21α , т.е. соблюдается принцип взаимности. Расчет рассматриваемого двухуровневого зазем- лителя сводится, согласно (1), к решению системы двух уравнений, написанных для кольцевых заземли- телей первого и второго уровней: ⎭ ⎬ ⎫ α+α=ϕ= α+α=ϕ= 22212122 21211111 IIU IIU M M . (21) Если U1=U2=U, тогда сопротивление растеканию заземлителя, на основании [1], определяется по выра- жению 122211 2 122211 21 ~ 2α−α+α α−α⋅α = + = II UR . (22) Теперь рассмотрим двухуровневый заземлитель в виде двух кольцевых заземлителей, размещенных в грунте параллельно поверхности земли на разных уров- нях, причем оси симметрии этих заземлителей располо- жены на расстоянии D » 2R, как показано на рис. 2. Рис. 2. Двухуровневый заземлитель при параллельном смещении осей кольцевых электродов на расстояние D Используя аналогичный вышеизложенному под- ход, выразим составляющие потенциала в рассматри- ваемой точке М1 в общем виде: 11ϕ и '11ϕ определяются по выражениям (2) и (3) соответственно; ( ) ( ) ( ) ( ) ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ ++− +⋅ π × × ++− ⋅ π ρ =ϕ 22 222 2 12 1 2 1 2 RyhH yR RyhH I . (23) ( ) ( ) ( ) ( ) .1 2 1 2 '' 22 222 2 12 ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ +++ +⋅ π × × +++ ⋅ π ρ =ϕ RyhH yR RyhH I . (24) Учитывая, что в этом случае для кольцевого за- землителя второго уровня относительно точки М1 координата RDy −= , а также принимая предыдущие упрощения, получаем следующие составляющие по- тенциала. r R R I 8ln 2 1 2 2 1 11 ⋅⋅ π ρ =ϕ . (25) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )22 22 222 1 11 2 22 4ln 22 1 2 '' rH RH RH I + + × + ⋅ π ρ =ϕ . (26) ( ) ( ) ( ) ( ) ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ +−+− − +⋅ π × × +−+− ⋅ π ρ =ϕ 22 222 2 12 )(1 2 1 2 RRDhH RRD RRDhH I . (27) ( ) ( ) ( ) ( ) .)(1 2 1 2 '' 22 222 2 12 ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ +−++ − +⋅ π × × +−++ ⋅ π ρ =ϕ RRDhH RRD RRDhH I . (28) На основании соотношений (25)-(28) потенциал в искомой точке М1 рассчитывается по формуле ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) .)(11 )(11 4 2 22 4ln 22 1 8ln 2 1 2 2222 2222 2 22 22 22 2 1 1 ⎪⎭ ⎪ ⎬ ⎫ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ ++ − +⋅ ++ + + ⎪⎩ ⎪ ⎨ ⎧ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ +− − +⋅ +− ⋅ π ρ + + ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ + + ⋅ + + +⎢⎣ ⎡ ⋅⋅ π ρ ≅ DhH RRD DhH DhH RRD DhH I rH RH RH r R R IUM (29) Из формулы (29) следует, что собственное и вза- имное сопротивления кольцевого заземлителя перво- го уровня в такой двухуровневой конструкции со- ставляют: 11α определяется по выражению (12); Електротехніка і Електромеханіка. 2008. №4 47 ( ) ( ) ( ) ( ) .)(11 )(11 4 2222 222212 ⎪⎭ ⎪ ⎬ ⎫ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ ++ − +⋅ ++ + + ⎪⎩ ⎪ ⎨ ⎧ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ +− − +⋅ +− ⋅ π ρ ≅α DhH RRD DhH DhH RRD DhH (30) Выполняя аналогичные преобразования для кольцевого заземлителя второго уровня, получаем суммарный потенциал UM2, а также его собственное и взаимное сопротивления: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ⎪⎭ ⎪ ⎬ ⎫ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ ++ − +⋅ ++ + + ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ +− − +⋅ ⎪⎩ ⎪ ⎨ ⎧ +− ⋅ π ρ + + ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ + + ⋅ + + +⎢⎣ ⎡ ⋅⋅ π ρ ≅ 2222 2222 1 22 22 22 2 2 2 )(11 )(11 4 2 22 4ln 22 1 8ln 2 1 2 DhH RRD DhH DhH RRD DhH I rh Rh Rh r R R IUM (31) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) . 2 22 4ln 22 1 8ln 2 1 2 22 22 22 222 ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ + + ⋅ + + +⎢⎣ ⎡ ⋅⋅ π ρ ≅α rh Rh Rh r R R (32) По принципу взаимности 21α = 12α , т.е. 21α рассчитывается по формуле (30). Результирующее сопротивление определяется по формуле (22). Полученные выражения (30) – (32) позволяют рассмотреть другой частный случай, когда второй кольцевой заземлитель находится на расстоянии D от первого в одной с ним плоскости, т.е. когда h = H, как показано на рис. 3. В этом случае при U1=U2=U и I1=I2=I аналитиче- ские выражения принимают следующий вид. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ⎪⎭ ⎪ ⎬ ⎫ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ + − +⋅ + + + ⎩ ⎨ ⎧ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ − +⋅⋅ π ρ + + ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ + + ⋅ + + ⎢⎣ ⎡ +⋅⋅ π ρ ≅ 2222 2 22 22 22 2 2 )(1 2 1 )(11 4 2 22 4ln 22 1 8ln 2 1 2 DH RRD DH D RRD D I rH RH RH r R R IU M (33) 11α рассчитывается по формуле (12); ( ) ( ) . 2 )(1 2 1 )(11 4 2222 212 ⎪⎭ ⎪ ⎬ ⎫ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ + − +⋅ + + + ⎩ ⎨ ⎧ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ − +⋅⋅ π ρ ≅α DH RRD DH D RRD D (34) Рис. 3. Заземлитель из двух кольцевых электродов, расположенных в одной плоскости Так как заземлитель симметричный, то в этом случае 11α = 22α и 12α = 21α . Сопротивление расте- канию заземлителя также определяется по формуле (22), которая при этом существенно упрощается. ВЫВОДЫ 1. В работе впервые предложена методика оцен- ки аналитическим путем электрических параметров двухуровневой конструкции заземлителя, состоящего из двух кольцевых электродов. Новизну методики составляет учет произвольного расположения в грун- те двух кольцевых заземлителей между собой. 2. Приведенные результаты позволяют при про- ектировании или модернизации сделать правильный выбор геометрических параметров двухуровневой конструкции заземлителя из кольцевых электродов для заданных исходных условий с целью обеспечения нормативных требований. ЛИТЕРАТУРА [1] Ослон А.Б. Заземляющие устройства на линиях элек- тропередачи и подстанциях высокого напряжения. Ито- ги науки и техники. Электрические станции, сети и сис- темы. - М.: Изд-во ВИНИТИ, 1966. - С. 65-184. [2] Бургсдорф В.В., Якобс А.И. Заземляющие устройства электроустановок. - М.: Энергоатомиздат, 1987. – 400 с. [3] Нижевский В.И., Нижевский И.В. Исследование элек- трического поля в грунте в окрестностях кольцевого за- землителя // Східно-Європейський журнал передових технологій. – Харків: Технологічний центр. – 2008. – №3/4(33). – С. 54-58. Поступила 27.12.2007

Электрические характеристики двухуровневого эквипотенциального заземлителя из одиночных кольцевых электродов

Institution

Ähnliche Einträge