人工接地体工频接地电阻计算 电工电子技术在专业中的应用

(1) 简易计算公式。工频接地电阻简易计算公式如表6-12所示。

表6-12　工频接地电阻简易计算公式

(续表)

注:p为土壤电阻率(Ω·m),如表6-13所示;n为水平放射式接地体根数;A为接地网面积(m²);r为与接地网面积A等值的圆型接地网半径(m)。

表6-13　土壤电阻率

(2) 具体计算步骤。

① 按单相接地电容电流及有关规定,算出接地电阻值R_g。

② 在装设接地体的区域内初步安排接地体的布置,初步确定接地体和连接导线的民寸。

③ 计算单根接地体的接地电阻R_g1。

④ 用逐步渐近法,计算接地体的数量n。

n=

式中:η为利用系数,如表6-14～表6-16所示。

表6-14　当管子成排敷设时扁钢的利用系数η

表6-15　

敷设成环形时的利用系数η

表6-16　敷设成一排时的利用系数η

(续表)

表6-17　部分电气装置要求的接地电阻值

(续表)

(续表)

注:R_g为工频接地电阻;R_1g为冲击接地电阻;I_SC为流经接地装置的单相短路电流;I_g为单相接地电容电流。

【例】 某车间变电所接地布设地点的土质为黄土,主变压器容量为400 kVA、电压为10/0.4 kV,联结组标号为Y,yn0。已知10 kV侧有电的联系的电缆线路长20 km,架空线路长200 km。试确定此变电所公共接装置垂直接地钢管的尺寸和数量。

【解】 (1) 按下列经验公式计算单相接地电容电流。

I_g＝

式中:U₁为线路的额定线电压(kV);l_b为同一电压U₁的具有电的联系的架空线路总长度(km);l_c为同一电压U₁的具有电的联系的电缆线路总长度(km)。

代入已知数据,得

I_g＝＝25.71(A)

(2) 计算接地电阻。从表6-17可算出此变电所公共接地装置的接地电阻为

R_g≤＝＝4.667(Ω)

同时R_g≤4Ω,因此总的接地电阻R_g≤4Ω。

(3) 确定钢管尺寸和数量。现初步考虑围绕变电所建筑物四周,距离变电所墙面2～3 m,打入一组∅50 mm、长2.5 m的钢管接地体,每隔5 m打入一根钢管,钢管间用40 mm×4 mm的扁钢焊接起来。

查表6-12,可知单根钢管的接地电阻为

R_g1≈0.3ρ

从表6-13中查得土壤电阻率ρ=200 Ωkm,

故

R_g1＝0.3×200=60(Ω)

又根据 R_g1/R_g＝60/4=15(根)

初选20根∅50 mm、长2.5 m的钢管作接地体。

以n=20和管子间距与管子长度之比,即s/l=5/2.5=2。查表6-15,得利用系数η=0.61～0.66,取η=0.63代入下式,得接地体的数量为

n=＝＝23.8≈24(根)