在进行接地体的接地电阻计算时,首选自然接地体。
1.自然接地体的接地电阻
当埋在地下的自然接地体的长度在2km以内的,则可按式(8-21)计算
式中 Rz——自然接地体的接地电阻,Ω;
r——管道外半径,m;
h——接地体几何中心埋深,m;
l——接地体长度,m;
ρ——土壤电阻率,Ω·m。
因为水管的接地电阻计算起来很复杂,而且也不易准确,为了简化起见,根据实测结果,当土壤电阻率为100Ω·m时,水管的流散电阻见表8-3。当土壤电阻率为其他数值的,应先乘以一个修正系数,如表8-4所示。
表8-3 当土壤电阻率为100Ω·m时水管的流散电阻值
表8-4 水管接地电阻修正系数表
2.人工接地体
当自然接地体的电阻不能满足允许值时,必须采用人工接地体。人工接地体的接地电阻Rr可由下式确定,即
对于大电流接地系统,则不论自然接地体的接地电阻如何,仍装设人工接地体,其接地电阻值不能大于1Ω。
(1)单根棒形垂直接地体的扩散电阻
式中 d——管子的直径,cm;
ρ——土壤电阻率,Ω·cm;
h——槽钢高度,cm。
在工程实际中,为了简化计算,把各种垂直接地体的扩散电阻计算采用系数法求解,即
式中 kj——各种单根垂直接地体的简化计算系数,见表8-5。
(2)单根水平埋设接地体的扩散电阻
表8-5 单根垂直接地体的简化计算系数kj值
式中 b——扁钢宽度,cm;(www.xing528.com)
r——圆钢半径,cm;
l——接地体长度,cm;
ρ——土壤电阻率,Ω·cm;
h——埋设深度,cm。
(3)构成环形回路的水平埋设接地体的扩散电阻(其长矩边之比不超过3倍的长方形)
式中 b——扁钢宽度,cm;
r——圆钢半径,cm;
l——接地体长度,cm;
ρ——土壤电阻率,Ω·cm;
h——埋设深度,cm。
(4)n根垂直钢管或钢棒的总扩散电阻
式中 Rc——单根垂直接地体的扩散电阻,Ω;
n——接地体数目;
ηc——考虑到多根接地体间的屏蔽作用而设置的利用系数,见表8-6。
表8-6 敷设成一行的管形接地体的利用系数ηc(未计入连接扁钢的影响)
(5)在水平埋设接地体上连有棒形垂直接地体时,水平接地体的扩散电阻
式中 Rs——单根水平接地体的扩散电阻;
ηs——水平接地体的利用系数,这是考虑水平接地体和接地棒间的屏蔽作用,见表8-7。
(6)由接地棒及水平接地体所组成的复式接地装置的扩散电阻
对于一般以接地棒为主的接地装置,在计算中可以不单独计算水平接地体的接地电阻,考虑到它的作用,一般接地棒可减少10%左右,因此可根据接地电阻要求值求出接地棒的数值,如下式:
式中 Ry——接地电阻的要求值;
Rc——单根垂直接地体的扩散电阻;
ηc——考虑到多根接地体间的屏蔽作用而设置的利用系数。
表8-7 敷设成环形的管形接地体的利用系数ηc(未计入连接扁钢的影响)
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