某设计院的工程师问:一个大的外缘闭合的接地网的水平接地体,全部添加降阻剂和仅仅外环添加降阻剂,其工频接地电阻相差多少? 通天雷神:
这个问题其实是可以计算出来的,主要和四个参数有关:①接地网面积;②外环长度;③土壤电阻率;④降阻剂的降阻效率。
首先,我们先固定两个变量:假设土壤电阻率和降阻剂的降阻效率是一定的,那么,这个时候就可以依据圆盘和圆环理论进行计算了。
依据内插法的公式,盘环差是41%;也就是说,我们把地网内全部铺满钢材,相对仅仅接地网外缘铺设钢材,接地电阻不过下降41%;这是因为内部的钢材被四周的轮廓所屏蔽,电流绝大部分都是由四周的轮廓所散出的缘故。
这个时候我们仅仅需要知道几个比值就可以进行计算了。①外环接地体长度和水平接地体总长度的比值A;②外环接地体长度与接地网等效半径下的周长的比值B;用A·41%就可以知道盘环的实际差;用A·41%+B就可以计算大概的工频接地电阻差。 Towhy:
正确的做法是,外缘水平接地体的降阻剂用量大些,中间均压带的降阻剂用量可以少些,接地点附近可以适当增加用量。中间均压带的降阻剂基本只起改善均压效果和保护圆钢少腐蚀的作用,接地点附近的降阻剂可以改善冲击电阻。 大胡子:
据我的经验,感觉星形的网比闭合的网要经济很多,效果也不差。 rico198088:
这个结论不记也罢!还是举个例子计算一下:
设某个变电站接地,面积为100×100m,做成10×10m的网格。d=0.02m,h=0.8m,b=56.42m,其中,d是接地体等效直径,h是埋深,b为等效半径。在以上的设定条件下,其盘环差41%,说明了圆盘相对于圆环来说,电阻能够下降41%。盘环差不是一个固定的值,它和接地网的面积、埋设都是有关,在不同地网铺设,盘环差是不一样的。 有了以上的设定后,按照雷神的理论:
A=4×100/(2×100×11)=0.18,B=4×100/(2×3.14×56.42)=1.13 A×41%+B=1.2(应该等于1.31—编者注)
这个计算结果说明,圆盘全部使用降阻剂情况下的电阻是仅仅在周围一圈使用降阻剂情况下电阻的1.2倍。这个结果本身就是和圆环和圆盘电极理论相违背的。也就是说,这个公式是一个错误的公式,是没有办法通过实际验算的。
雷神作为一个斑竹,确实能给我们提供很多帮助。但是还应该本着求真务实的态度,对看来的或者道听途说的理论应当加以验证,再在论坛上发表,不要没有调查就把结果发上来,那不就是误人子弟了么?如果拿着雷神的这个结论去给客户解释问题,是要出笑话的。 通天雷神:
…[圆盘接地电阻](1) …[圆环接地电阻](2)
其中
式中 h ——埋深,m b ——圆盘、环的等效半径,m d ——接地导体等效直径,m
取A=100×100(㎡),d=0.02m,h=0.8m,b=
=56.42m,代入上式,可得地网接地
电阻的最小值R1=0.435Ω;最大值R2=0.734Ω。也就是说,即使我们把地网内全部铺满钢材,接地电阻不过下降
,这是因为内部的钢材被四周的轮廓所屏蔽,电流绝大部分都
是由四周的轮廓所散出的缘故。可见,在地网内铺设很多钢材,对降低接地电阻的效果是不大的。 通天雷神:
我觉得并不矛盾。圆盘是个金属盘,而你举的例子不过是个接地网格,并不是金属盘,有什么矛盾? rico198088:
你见过谁家做接地,埋一个大金属盘子下去的。电力系统变电站的接地,肯定是网格型的。不以网格做例子用什么做例子呢?另外,如果在网格的情况下验证出来的你的结论是错的,那在圆盘的情况下,你的理论一样也是错误的。 通天雷神:
那你说“盘”是什么?等效你那网格?请再看数学推导。
参照上面式(1)所给出的圆盘的接地电阻计算公式和式(2)所给出的圆环的接地电阻计算公式,把圆形地网的接地电阻计算公式内插为下面的形式
(3)
式中:A——圆形地网的占地面积 L——水平接地体的总长度
K1和K2—— 待定系数,可根据圆环和圆盘的接地电阻定出; 注意到,当
时,R应等于圆盘的接地电阻,即:
因此,待定系数K1必定为1。 当时
,R应等于圆环的接地电阻,即:
(4) 其中
(5)
,把式
考虑到保持周长不变将圆环改变为方框后,占地面积将由原来的A缩小为(5)第二项中的A用的接地
电阻公式为:
…[DL/T621变电站接地网接地电阻计算公式](6)
取代,再在第一项中考虑圆盘变为方板的修正后,可得方形地网
其实际上是假设接地网为正方形,因此并不适用于非方形的其他矩形接地网的接地电阻计算。 令
(7)
加上一个修正项ΔR,据此,
即方形地网的接地电阻等于方板接地电阻的接地电阻
矩形地 网的接地电阻也可写成矩形板接地极的接地电阻和某一电阻增量之和。
因此,DL/T621变电站接地网接地电阻计算公式需要在此基础上增加一个“趋方性系数α”。 通天雷神:
对于一个变电站的接地网,全部接地网格按土壤电阻率分布添加降阻剂的情况和仅仅外环使用降阻剂的情况相比较,其接地电阻值的下降不会超过25%。这是一个行业共识,并不是信口开河。 rico198088:
我怎么没有从你说的前提条件和公式推导出1.2这个结果。没有办法推导出25%。 通天雷神:
如说我说的那个公式是错的,也没什么,那本身仅仅是一个对行业共识现象稍微理性的总结的经验公式,没有什么绝对的对或者错,仅仅是定性的分析,可以说明问题就可以了。我觉得已经可以说明问题。 rico198088:
一个错误的结论能够说明什么问题呢?行业里真的有这样的公式?有没有严格的推导过程或者试验的结果?接地理论不是凭空想象出来的。如果理论可以自己随便说,那大家以后都不要做接地的设计计算了。
还有,你后面罗列的那么多公式想说明什么问题呢,对于解释你的先前的结论一点作用都没有。 通天雷神:
请看清楚前提。我说的仅仅“可以计算大概的工频接地电阻差”。就是网格、外环二者之间的差值。
你计算的那叫比值! rico198088:
看你自己给的公式A×41%+B,A是一个比值,41%是一个比值,B也是一个比值,三个不带单位的比值,怎么可能推导出一个单位为“欧姆”的差值呢?这是一个最基本的物理常识,常识都错了,还有什么可辩解的呢? 通天雷神: