(国网湖南省电力公司娄底供电分公司 417000)
摘要:本文应用矩量法和镜像法并结合静电比拟原理,得出均匀土壤中接地体的接地电阻数值计算方法,编制了计算程序,该程序可计算均匀土壤中复合接地网的接地电阻。用算例与有关文献比较,验证了本方法和程序的正确性。
关键词:接地电阻;接地体电位;地表电位;矩量法;复合接地网
Abstract:By use of the Moment method and the image method and combining with the method of electrostatic amology , a numerical calculation method for determining the grounding resistance and the potential of grounding net in uniform soil is presented in this paper.A calculation program is developed .Using this program we can calculate the complex grounding resistance. To verify the validity of the method and program, the calculated results of examples by this method are compared with that from references.
Key words:Grounding resistance;Ground potential rose;Earth surface potential;Moment method;;Complex grounding net
1引言
在电力、邮电、计算机工作站等部门都需要接地,接地电阻的计算是一个重要课题。在基础接地系统(FGS)中,接地系统常是多层水平埋设与竖直埋设的钢筋复合体,其接地参数无法用解析法计算,必须利用计算机数值分析法来计算。本文所用的数值计算法为矩量法。
2均匀土壤中钢筋接地电阻的矩量法求解
2.1总体思路
设有半径为a,长度为 的钢筋,埋于电阻率为 的均匀土壤中,钢筋可为多根,可以水平放置,也可竖直放置,计算其接地电阻。
由于是计算工频接地电阻,电流频率低,可按恒定电流场考虑,根据静电比拟原理,可转化为静电场处理。此时,土壤的电阻率ρ对应于静电场中的介电系数ε。考虑地表面的作用,用镜象法,得出上下对称的接地系统,它为一个含原钢筋与原钢筋的镜象钢筋所构成的导体系统,四周被介电系数为ε的均匀介质所包围。在电荷的作用下,介质被极化,介质表面出现束缚电荷,介质的作用可用束缚电荷代替之,整个系统可认为置于真空ε0中,此时,介质的分界面与钢筋的表面上都有电荷存在,由于整个空间仅有一种介质,介质的表面即为钢筋表面,介质表面上的束缚电荷与钢筋表面上的自由电荷构成了钢筋表面的等效电荷。这样,原问题便转化为真空中的静电场问题。于是,对这样一个系统,算出电容,然后再由静电比拟公式求出电阻。
2.2公式推导
由于整个空间仅有钢筋表面的等效电荷存在。空间中的电位仅由钢筋表面上的等效电荷产生,空间中任一点M(x,y,z)处的电位为
论文作者:邹辉
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/25
标签:钢筋论文; 电荷论文; 电阻论文; 介质论文; 土壤论文; 均匀论文; 表面论文; 《电力设备》2017年第25期论文;