Полная версия

Главная arrow Прочие arrow Наладка устройств электроснабжения напряжением выше 1000 В

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Заземлигели.

Удельное сопротивление грунта.

Сопротивление растеканию тока с заземлителя в грунт зависит, с одной стороны, от его геометрических размеров и расположения в земле, с другой — от свойств грунта, которые численно характеризуются его удельным сопротивлением. За эту величину принимается сопротивление между противоположными сторонами куба земли единичного объема, точнее — куба, длина ребра которого имеет единичное значение.

Как известно из электротехники, сопротивление проводника длиной 1 м с удельным сопротивлением р и площадью поперечного сечения S равно R = р 1/S, откуда р = RS/1, а единицей удельного сопротивления в системе СИ будет Ом -м2/м = Ом -м. Иногда встречается размерность Ом -см, что соответствует кубу с ребрами единичной длины, причем 1 Ом м = Ом -100 см = 100 Ом см. В отличие от земли, удельное сопротивление проводниковых материалов, металлов в системе СИ выражается очень малыми числами, и поэтому предпочитают иногда, измеряя сечение проводника в квадратных миллиметрах, использовать более удобную единицу Ом мм2/м, причем 1 Ом -м = 106 Ом -мм2/м.

Если, например, сравнить удельное сопротивление земли и стали, приняв соответствующие значения равными 20 Ом -м и 0,2 Ом -мм2/м, то оказывается, что удельное сопротивление земли в 100 млн. раз больше. Этим объясняется, что при расчетах сопротивления растеканию учитывают только сопротивление земли, пренебрегая сопротивлением заземлителя как проводника. Так, например, активное сопротивление стального стержня диаметром 16 мм и длиной 3 м составляет около 0,003 Ом, а сопротивление растеканию для этого стержня в земле может быть порядка 10 Ом. Таким образом, сопротивление растеканию заземлителя является основной составляющей сопротивления всего заземляющего устройства, поскольку сопротивление остальных его элементов как проводников из цветного металла сравнительно невелико.

Определение реального значения удельного сопротивления грунта затрудняется неоднородным строением земли, наличием в ней проводящих или непроводящих примесей, зависимостью от температуры и влажности, времени года и пр. Удельное сопротивление примесей может различаться в самых широких пределах — от значений порядка КГ7 (металлы), 10"5 (графит), 102 (уголь) до 103 (песчаник), Ю'^ (каменная соль) и 109... 1016 Ом м (нефть), а присутствие тех или иных примесей в грунте существенно влиять на его удельное сопротивление. Так, добавление в сухой песок всего 3% нефти увеличивает его удельное сопротивление втрое, а 10% — в несколько тысяч раз. Удельное сопротивление воды может быть от нескольких сотых (морская) до тысяч Ом м (дождевая). Влияние температуры тоже очень заметно: так, например, удельное сопротивление песчаника при температуре -12°С составляет 184, а при 20°С только 80 Омм. Воздействием тех или иных факторов объясняется широкий разброс значений удельного сопротивления грунта в конкретных условиях испытаний (табл. 2.6).

Таблица 2.6

Ориентировочные значения удельного электрического сопротивления земли и воды при температуре выше 0°С

Род земли и воды

Сопротивление, Ом-м

Песок сухой

1500...000

Песок влажный

130...400

Суглинок

40...150

Глина

со

’-ч

о

Садовая земля

40

Торф

20

Щебень

3000...5000

Гранит

22000

Морская вода

0,2

Речная вода

о

со

о

Различают стационарное сопротивление заземлителя, отводящего в землю ток частотой 50 Гц, и импульсное сопротивление, характерное для заземлителей грозозащиты. Последнее определяется как импульсным характером тока, так и физикохимическими процессами и искрообразованием в грунте при ударе молнии. Импульсный характер тока молнии отличают его высокая амплитуда (до 200 кА, в среднем 25 кА) и большая скорость изменения во времени (10...40 кА/мкс), в связи чем проявляется индуктивность, а в плохо проводящих грунтах и емкость заземлителя. При некотором значении напряженности поля в грунте начинают происходить сложные физико-химические процессы, вплоть до пробоя грунта, в результате которых его удельное сопротивление уменьшается. В зависимости от преобладания искровых процессов и емкости или индуктивности импульсное сопротивление может быть как больше, так и меньше стационарного, и прямой, непосредственной связи между ними не существует. Поэтому импульсное сопротивление ПУЭ не нормируется и в наладочной практике не измеряется, а пригодность заземлителей как молниеотводов оценивается по соответствию их типовым решениям, приведенным в инструкциях по устройству молниезащиты (РД 34.27.122-87, СО 153-3421-122-2003). В геодезической практике импульсное сопротивление измеряется специальными приборами.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>