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電(diàn)解离子接地极【阻值计算与参数取值】
其中:ρ為(wèi)土壤電(diàn)阻率(Ω·m),L為(wèi)离子接地系统的長(cháng)度,δ為(wèi)离子接地系统的初始离子扩散半径,γ為(wèi)降阻剂回填料降阻率,k為(wèi)离子接地系统效率。
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電(diàn)解离子接地极是由接地铜管装入陶瓷合金化合物(wù)构成,铜管上面预先留好呼吸孔,当铜管埋入地下时,通过铜管呼吸孔,電(diàn)解离子化合物(wù)吸收水份,发生潮解,将活性電(diàn)解离子通过管孔有(yǒu)效地释放到周围土壤中,并不断向下向周围渗透,形成树根状的地网,极大地增大了地中的泄流面积[1]。多(duō)支電(diàn)解离子接地极连接在一起,就组成了電(diàn)解离子接地阵列,它能(néng)解决降阻性、耐腐性和使用(yòng)寿命等问题。
2 工程使用(yòng)的计算公式
尽管電(diàn)解离子接地极已在不少工程中得到很(hěn)好的应用(yòng),但由于现行设计标准中尚未对此项技术的计算给出标准算法,设计中主要使用(yòng)生产厂家提供的经验公式进行估算,误差很(hěn)大,限制了此项新(xīn)技术好的推广应用(yòng)。经搜集整理(lǐ),现在使用(yòng)的估算公式主要有(yǒu)以下几种:
其中:ρ為(wèi)土壤電(diàn)阻率(Ω·m),L為(wèi)离子接地系统的長(cháng)度,δ為(wèi)离子接地系统的初始离子扩散半径,γ為(wèi)降阻剂回填料降阻率,k為(wèi)离子接地系统效率,n為(wèi)使用(yòng)离子接地系统的组数,β為(wèi)利用(yòng)系数。
各个参数取值:
1)k值的选取為(wèi):假设单根离子接地极的長(cháng)度為(wèi)3米;如果每组1~4根電(diàn)解离子接地极的系统效率是0.85;每组4~10根的效率是0.75;每组10~20根的電(diàn)解离子接地系统的效率是0.65。即:随着電(diàn)解离子接地系统長(cháng)度的增加,其工频接地電(diàn)阻值减小(xiǎo)。
2) 值的选取与土壤電(diàn)阻率ρ相关,当
3)δ值的选取与单根電(diàn)解离子接地體(tǐ)長(cháng)度L(m)相关,当L≤3,δ=0.8;3∠L≤6,δ=0.7;6∠L≤12,δ=0.6;12∠L,δ=0.5。
4)β的取值跟接地极的组数相关:n≤4;β=0.85;4∠n≤10;β=0.80;10∠n≤20;β=0.75;20∠n;β=0.65。
3 计算案例
计算案例一:广西某110kV变電(diàn)站接地网状况如下:土壤電(diàn)阻率1200Ω·m,改造前工频接地電(diàn)阻实测為(wèi)3.23Ω,使用(yòng)20组電(diàn)解离子接地系统,電(diàn)解离子接地長(cháng)度20m,接地极直径160mm,工程完工后实测值為(wèi)0.83Ω[2]。
计算案例二:某水電(diàn)厂:平均土壤電(diàn)阻率1000Ω·m,改造前工频接地電(diàn)阻实测為(wèi)2Ω,使用(yòng)16组電(diàn)解离子接地系统,電(diàn)解离子接地极每根長(cháng)3m,每组3根,接地极直径160mm,工程完工后实测值為(wèi)0.98Ω[3]。
计算算例三:某铝厂 :平均土壤電(diàn)阻率314Ω·m,改造前工频接地電(diàn)阻实测為(wèi)0.94Ω,使用(yòng)13组電(diàn)解离子接地系统,電(diàn)解离子接地极每根長(cháng)3m,每组3根,接地极直径160mm,工程完工后实测值為(wèi)0.48Ω[4]。
计算算例四:浙江某220 kV变電(diàn)站:平均土壤電(diàn)阻率150Ω·m,改造前工频接地電(diàn)阻实测為(wèi)0.94Ω,使用(yòng)21组電(diàn)解离子接地系统,電(diàn)解离子接地极每根長(cháng)3m,每组3根,接地极直径160mm,工程完工后实测值為(wèi)0.167Ω[5]。
根据前述计算公式,各算例实际计算结果如下表
4 结论
从验算结果来看,估算方法一和方法三仅在个别情况下与实测结果相近,大部分(fēn)情况跟实测结果相差较大,不具有(yǒu)可(kě)用(yòng)性。
估算方法二和方法四跟实测结果吻合较好,基本具备工程估算的适用(yòng)条件,但个别情况下差别仍较大,建议两个公式同时使用(yòng),互相校核,以提高可(kě)靠性。
每种估算方法都不完全是往保守方向偏离,因此实际应用(yòng)中宜人為(wèi)引入设计裕度,确保施工后的结果满足设计要求。
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