文档介绍：篇一:接地极之间的屏蔽及利用系数
摘要:在做人工接地工程中,要考虑接地极之间屏蔽及利用系数,降低接地极之间的屏蔽效应,获得较小接地电阻。
关键词:接地极屏蔽利用系数
在实际接地工程中,接地极往往由多个接地体组成,当电流通过某一接地体向地中流散时,将会受到其他接地体的影响,其结果使得接地体的按地电阻大于组成这一接地极的各接地体接地电阻的并联值,这是由于接地体之间的屏蔽效应所引起的。

如图1所示,当地表面两个相距不远的点接地极同时向地中注入电流源发出的电流线不再像单独一个点接地极时那样,呈辐射状的均匀分布,而是点接地极a,b发出的电流线不能通过垂直于ab连线的中垂面on,中垂面on就像一层屏障不让电流通过,这种现象称为接地极之间的屏蔽效应或电流线的排斥作用。同样,当电流i通过相距较近任意两个或两个以上的其他形状接地极向地中流散时,也会出现上述的屏蔽效应。屏蔽作用的结果,使得每一接地极的接地电
阻比各自单独存在时增大,从图中能明显看出,这是由于电流线的排斥作用,每一接地极发出的电流线在地中穿过的截面积减小,所以,其接地电阻增大。并且,接地极之间的距离越近,这种屏蔽效应就越严重,接地电阻增加得越多。
图1 两个点接地极之间的屏蔽效应
通常屏蔽效应是用接地极之间的互电阻来表示。所谓互电阻是指当接地极a向地中流散单位电流时,在接地极b(认为b无电流流散)上产生的电位。而接地极a或b单独流散单位电流时在接地极a或b自身产生的电位,称为接地极a或b的自电阻。
当n个接地极同时向地中流散电流i1,i2?in时,仿照静电方程,可以写出计算各接地极电位u1,u2?un表达式为
式中:rii为第i个接地极的自电阻,rij为第i个接地极与第j个接地极的互电阻,i=1,2?n,j=1,2?n。
当电流i通过两个相连的接地极流散时,有
由于u1=u2=u,i1+i2=i,r12=r21,求解上式得该复合接地极的接地电阻为
显然,这个复合接地极的接电阻大于两个接地极接地电阻的并联值。

实际工程中的接地装置,往往是由多个接地极组成的复合接地极,如人工接地网,为了降低其接地电阻,常由于水平
地网和垂直接地极组成。为了计算接地装置的接地电阻,可以引进利用系数的概念,若接地装置是由水平接地极(可以是水平地网或其他形状的水平接地极)和垂直接地极组成,设水平接地极的接地电阻为r1,垂直接地极的接地电阻为r2,由水平接地极和垂直接地极组成的复合接地极的接地电阻为r,由接地极之间屏蔽效应的利用系数η定义为
如果已知利用系数η,由上式可以很方便地求出复合接地极的接地电阻为
因此,确定利用系数η是计算复合接地极电阻的关键。若水平接地极是由少数几个简单形状的接地极构成,则可以根据式()连立求解,计算出整个复合形接地极的接地电阻r,然后由式()计算出相应各接地极之间的利用系数。但当接地极形状比较复杂,求解式()会比较困难,就难以计算出该接地装置接地极之间的利用系数,因此,必须借助模拟试验或大型接地参数计算程序的计算,获得复杂接地装置的接地电阻r,才能计算出考虑所有接地
极屏蔽效应的利用系数。。有垂直接地极的简单水平接地装置的利用系数η
注:表中s为垂直接地极间的间距,l为垂直接地极的长度。
,“o”表示垂直接地极,“—”表示水平接地极(包括地网)。

分析表中的数据可以看出,在水平接地极(包括地网)尺寸一定的情况下,利用系数η随着垂直接地极长度的增加而减小;当垂直接地极长度一定时,利用系数η随着垂直接地极间距增大而增大,而随垂直接地极根数的增加而减小。因此,要获得较大的利用系数,应尽可能保持垂直接地极之间有足够的间距,一般s/l大于或等于1,只有这样,才能降低接地极之间的屏蔽效应,获得较小的接地电阻。
篇二:垂直接地极对电气性能的影响
摘要:确保高土壤电阻率地区发变电站接地系统的安全性是电力部门关心的问题,将接地系统向纵深方向发展是解决高土壤电阻率地区及城区地网安全性的重要措施。采用数值计算方法分析了垂直接地极对接地系统的接地电阻、接触电压及跨步电压等的影响。分析表明,增设垂直接地极能有效减低接地系统的接地电阻、减小发变电站的接触电压和跨步电压、减小季节因素对地网安全性的影响。但在有限的地网面积范围内布置过多的垂直接地极时,垂直接地极的效果将趋于饱和。分析结果能为电力设计及运行部门提供参考。
发变电站良好的接地是电力系统安全运行的根本保证。随着电力系统电压等级的不断提高和系统容量的不断增大,接地故障电流和发变电站接地网的面积也不断增大,生产运行部门对于降低地网接地