Cтраница 4
Следует, однако, заметить, что и рассматриваемый метод определения электрических параметров земли, заключающийся в интерпретации кривых ВЭЗ, не совсем строг. Действительно, при нахождении удельного сопротивления второго слоя по двухслойной палетке пренебрегаем влиянием третьего слоя и тем самым допускаем определенную ошибку, однако она не выходит за пределы той точности, которая необходима при расчете заземлителей. Если требуется большая точность, то параметры промежуточного слоя должны определяться другими методами, среди которых с успехом может быть использован и метод постепенно погружаемого пробного электрода. [46]
Расчет электрического поля заземлителя в многослойной земле представляет исключительно сложную задачу, строгое решение которой возможно только для некоторых частных случаев. Значительно проще расчет заземлителя в двухслойной земле. [47]
Поэтому как те, так и другие нормы отказываются от нормирования сопротивления заземления таких электроустановок. Предъявляются требования лишь к величине напряжений шага и прикосновения. В приложении к [5] приводится расчет заземлителя, который имеет сопротивление около 10 ом, а напряжения прикосновения и шага на нем снижены до величин, удовлетворяющих требованиям норм. [48]
Трудность расчета заземлителя заключается в том, что распределение тока, стекающего в землю с единицы длины проводников, неизвестно. В заземлителе в виде тонкого прямолинейного проводника линейная плотность тока, стекающего в землю, по концам значительно больше, чем в середине проводника. В заземлителе типа сетки наибольшая плотность тока имеет место по сторонам и в особенности в углах сетки. Поэтому расчет заземлителя связан с определением токораспре-деления. [49]
Трудность расчета заземлителей заключается в том, что распределение тока, стекающего в землю ( с единицы длины проводников), неизвестно. В заземлителе в виде тонкого прямолинейного проводника линейная плотность тока ( стекающего в землю) значительно больше по концам, чем в середине проводника. В заземлителе типа сетки наибольшая - плотность тока имеет место по сторонам и в особенности в углах сетки. Поэтому расчет заземлителя связан с определением токораспре-деления. С этой целью заземлитель делят на части ( участки) с достаточно малыми размерами, чтобы в пределах каждого участка: 1) плотность тока, стекающего в землю, можно было считать постоянной; 2) потенциал, наводимый собственным током и токами остальных участков, можно было также считать постоянным. Чем больше число участков, тем точнее расчет, однако объем вычислительной работы при этом увеличивается. [50]
По результатам строится график рк f ( a) в билогарифмиче-ских координатах. Этот график сравнивается с рассчитанными теоретическим путем графиками, которые в геофизике называются палетками. В геофизике широко применяются палетки для трех-и четырехслойного грунта. Однако большинство авторов считает [16, 29, 94, 127], что при расчете заземлителей достаточная точность достигается, если представить грунт в виде двухслойной структуры. Лишь в некоторых случаях приходится учитывать более сложное строение грунта. Такой случай описывают Muller, Laux и Prast [39], которые приводят в своей работе палетки для двух - и трехслойных структур. [51]
Расчет сложного заземлителя в многослойной земле является практически неразрешимой задачей. Методы расчета сложных заземли-телей разработаны применительно к двухслойной схеме. Поэтому, если интерпретация результатов ВЭЗ и последующее приведение схемы земли к расчетным условиям показывают, что число слоев земли равно трем и более, необходимо исходную многослойную схему привести к эквивалентной двухслойной, под которой условились понимать схему с такими параметрами pi, p2 и h, при которых заземлитель обладает такой же электрической характеристикой, что и в исходной многослойной схеме земли. Метод приведения многослойной схемы к эквивалентной двухслойной [30-3] основан на замещении реального сложного заземлителя более простой моделью ( эллипсоидом вращения) и использовании принципа соответствия полей. Поскольку здесь эти методы не изложены, ниже расчет заземлителей излагается применительно к двухслойной схеме в предположении, что после интерпретации результатов ВЭЗ многослойная схема уже приведена к расчетной двухслойной. [52]
Расчет сложного заземлителя в многослойной земле является практически неразрешимой задачей. Однако заменить многослойную землю эквивалентной однородной невозможно, так как сопротивление заземлителя зависит от удельного сопротивления как верхних, так и нижних слоев, а напряжение прикосновения определяется удельным сопротивлением верхнего слоя. Двухслойная земля является простейшей схемой, заменяющей многослойную землю. Поэтому если интерпретация результатов ВЭЗ и последующее приведение земли к расчетным условиям показывают, что число слоев равно трем и более, необходимо исходную многослойную землю привести к эквивалентной двухслойной с параметрами рь р2 и Н, при которых заземлитель обладает такой же электрической характеристикой, чго и исходная многослойная схема. Поскольку метод приведения многослойной земли к эквивалентной двухслойной [30.5] здесь не изложен, ниже при расчете заземлителей принимается, что многослойная земля уже приведена к эквивалентной двухслойной. [53]