第三章冲击接地电阻 冲击接地电阻的物理意义?冲击电流或雷电流通过接地体流向大地时,接地体呈现的电阻叫冲击接地电阻。?冲击电流的幅值可能很大,会引起土壤放电,而且冲击电流的等效频率又比工频高得多。?当冲击电流进入接地体时,会引起一系列复杂的过渡过程。为了使冲击接地电阻 R ch有一明确的定义,通常令 m m chI UR?由于 U m和I m出现的时刻可能不同,所以 R ch并无实际上的物理意义(因电感作用,冲击电压幅值 U m一般出现在电流幅值I m之前),但是这一定义在工程上使用很方便,因为我们感兴趣的是在一定的 I m下接地体上的最大电压 U m是多少, 而这在 R ch已知的条件下马上可以算出来。在某些情况下,为了数字处理,有时也把在雷流波头时刻( t= μs)接地体呈现的电阻作为冲击接地电阻,而对于某一特定 t值的冲击接地电阻将加以说明。冲击效应冲击效应包括土壤的放电效应和接地体的分布参数效应。 1. 土壤放电效应土壤中的电场强度式中: E是土壤中的电场强度?是土壤电阻率 J是土壤中的电流密度如果土壤中的电场强度很高,也会使土壤击穿。(土壤也有击穿强度) ?在土壤击穿区域,土壤的电阻率变得很小,导电性能增强, 相当于接地体的横截面增大。 JE?? 2. 接地体的分布参数效应雷电流波头很陡,等值频率很高,较长接地体在泄散雷电流时, 它不仅具有电阻参数,还有电感和电容参数,并且沿接地体长度方向分布存在。?强大的冲击电流流入土壤后会形成很强的电场, 使土壤发生强烈的局部放电现象。?一般土壤由于是不均匀媒质,所以其耐压强度只有 8. 5kV /cm 左右?实验表明: 当单根水平接地体的电位为 1000kV 时,火花放电区域的直径可达 70cm 。?土中形成的强烈放电可使土壤的等值电阻率大为减小,也可以认为ρ不变,但接地体的等值直径已大为增加,所以此时接地体的冲击接地电阻将比工频接地电阻小冲击系数α冲击接地电阻 R ch与工频接地电阻 R g的比值,称为接地体的冲击系数α。?对集中接地体来说, α一般小于 1,但对长度很大的延长接地体来说,由于其电感效应, α也可能大于 1。?α值一般由实验方法求得?在缺乏准确数据时,集中的人工接地体或自然接地体的冲击系数。可按下式计算 I——冲击电流幅值. kA; ρ——土壤电阻率, kΩ·m l——, m; β,m——与接地体形状有关的系数,对垂直接地体有β= ,m= ,对水平及闭合接地体有β= ,m= 。冲击接地电阻 R ch为R ch = αR g由n根接地体并联形成的复合接地体的冲击接地电阻 R chn,也可由各个接地体的冲击接地电阻 R ch与冲击利用系数η ch求得,即式中的η ch一般取为工频利用系数η的90% ,但拉线棒拉线盘间,以及铁塔的各基础间应取η的70% 。 ch ch chnn RR??
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