矿井防雷应注意的几个问题
为了达到降低接地网接地电阻的目的,首先需要从理论上研究降低接地电阻的方法。从公式R=ρε/C可以看出,降低接地电阻有两种方式。一是增加接地体的几何尺寸以增加接地体的电容C;二是改善地质电性能,降低地电阻。率和介电常数ε。下面讨论一些降低接地电阻的方法。
1.增加接地网的面积
从接地电阻的物理概念来看,接地电阻率ρ和介电系数ε不易改变,而接地电阻R与接地网电容C成反比:理论上接地网电容C主要由其面积决定大小,和面积成正比,所以接地网面积与接地电阻成反比。降低接地网的接地电阻,增加接地网的面积是可行的。由多个水平接地体组成的接地网可以近似地看成一个孤立的平板。当平板面积增加一倍时,接地电阻降低29.3%。
2.增加垂直接地体
根据电容的概念,增加一个垂直接地体可以增加接地网的电容。当增加的垂直接地体的长度与接地网的长度和宽度相当时,接地网会从扁平接地体变为半球形接地体,电容会大大增加,接地电阻会增加。大大减少。小的。可以得到,深度为0、半径为r的圆盘与半径为r的半球形电容之间的比值为4εr/2πεr,接地电阻降低了36%。然而,对于大型接地网,电容主要由其面积大小决定。附在接地网上的长度有限(2~3m)的垂直接地体不足以改变决定电容器尺寸的几何尺寸,因此电容增加不大,接地电阻也没有降低多少. 因此,大型接地网不应增加垂直接地体作为降低接地电阻的主要方法。垂直接地体仅用于加强集中接地以驱散雷电流。
3.人为提高地电阻率
在高电阻率地区采用人工提高接地电阻率的方法,对降低接地电阻有一定的效果。例如,对于一个半径为r的半球形地体,其50%的接地电阻集中在从地体表面到距离球心2r的半圆内。如果降低 r 和 2r 之间的土壤电阻率,则接地电阻会大大降低。
假设原位电阻率为ρ2,将电阻率ρ2在r~2r范围内的土壤换成电阻率ρ1低的材料,则半球形接地体的接地电阻为:RX=(ρ1 +ρ2)/4лr
更换前的接地电阻RX为:RX=ρ2/2πr
R与RX之比为:R/RX=(ρ1+ρ2)/2ρ2
当ρ1<ρ2时,上式改写为:R=RX/2=ρ2/4πr
因此,接地电阻降低的百分比为 50%。另外,从式5.1可以看出,用低电阻率材料代替半球附近的高电阻率土壤,相当于将半球接地体的半径从R增加到2R。由于接地体几何尺寸的增大,接地电阻减小。
4.深埋接地体
当接地电阻率随着地深的增加而迅速减小时,可采用深埋接地体的方法降低接地电阻。地表电阻率随深度减小的规律,往往在达到一定深度后,地表电阻率会突然降低很多。因此,利用大地的性质,将接地体深埋后,使接地体深入到地电阻率较低的地层中,通过较小的地电阻率达到降低接地电阻的目的。
对于地表电阻率不随地层深度增加而降低很多的地方,由于地表电阻率变化不大,增加接地网的埋深只会增加接地网的电容。利用电容器的概念,电容器具有在电场中储存能量的能力。它储存的能量不是储存在极板上,而是储存在整个电介质中,也就是在整个发电厂中:电介质中的能量密度不仅与介电系数和电场分布有关。因此,与接地网的几何尺寸相比,有限的埋深要小得多,增加的用于储存能量的介质空间极为有限;有限空间内的能量密度小,储存的总能量增加不大,即电容增加不大,所以对降低接地电阻影响不大,不适合使用该方法深埋接地体,降低接地电阻。深埋接地体和铺设水下接地网可大大降低直流电阻,但对降低交流电阻作用不大。因此,国军标不推荐使用这种方法。但结合基地航天测试的实际情况,主要是低频信号。这种方法简单,效果明显,可以使用。因此对降低接地电阻影响不大,不宜采用深埋接地体的方法降低接地电阻。深埋接地体和铺设水下接地网可大大降低直流电阻,但对降低交流放电阻作用不大。因此,国军标不推荐使用这种方法。但结合基地航天测试的实际情况,主要是低频信号。这种方法简单,效果明显,可以使用。因此对降低接地电阻影响不大,不宜采用深埋接地体的方法降低接地电阻。深埋接地体和铺设水下接地网可大大降低直流电阻,但对降低交流电阻作用不大。因此,国军标不推荐使用这种方法。但结合基地航天测试的实际情况,主要是低频信号。这种方法简单,效果明显,可以使用。因此,国军标不推荐使用这种方法。但结合基地航天测试的实际情况,主要是低频信号。这种方法简单,效果明显,可以使用。因此,国军标不推荐使用这种方法。但结合基地航天测试的实际情况,主要是低频信号。这种方法简单,效果明显,可以使用。
5.铺设水下接地网
在有合适水源的地方铺设水下接地网,由于水的电阻率远小于地面的电阻率,可以达到更明显的降低接地电阻的效果。而且铺设水下接地网的施工比较简单,接地电阻比较稳定,运行可靠,但需要注意的是水下接地网与接地物体的距离一般不超过1000米。
6.利用自然接地体
充分利用混凝土结构中的钢骨架、金属接头、水金属管等自然接地体,是降低接地电阻的有效措施。加强了接地带的连接效果。
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