PL103278B1 - Sposob wyznaczania sprzezenia galwanicznego pomiedzy uziomem,a przewodem podziemnym - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wyznacza¬ nia sprzezenia galwanicznego pomiedzy uziomem, a przewodem podziemnym, zwlaszcza pomiedzy uziomem prostym lub ukladem uziomowym o do¬ wolnej konfiguracji, a znajdujacym sie w poblir zu przewodem podziemnym.

Spos6b wyznaczania sprzezenia galwanicznego pomiedzy uziomami urzadzen elektroenergetycz¬ nych, a urzadzeniami podziemnymi umozliwia miedzy irinymi okreslenie oddzialywania niebez¬ piecznego na te urzadzenia pradów zwarciowych w sieci elektroenergetycznej, a to z kolei pozwa¬ la wlasciwie rozmieszczac uzbrojenie podziemne.

Znany jest sposób wyznaczania sprzezenia gal¬ wanicznego pomiedzy uziomem, a przewodem pod¬ ziemnym z artykulu prof. dr inz. M. Krakowskie¬ go, zamieszczonego w „Archiwum Elektrotechniki" t. XXII, zeszyt 3, 1973 t. pt. „Influence óf currents Irom nearby grounding arrangemenlts on under¬ ground conductors of finite length". Sposób ten polega na tym, ze najpierw wyznacza sie pozioma odleglosc pomiedzy uziomem, a przewodem pod¬ ziemnym, zewnetrzny promien przewodu podziem¬ nego, glebokosc ulozenia przewodu w ziemi i dlu¬ gosc przewodu podziemnego. Z kolei mierzy sie jednostkowa impedancje podluzna przewodu pod¬ ziemnego i rezystywnosc gruntu. Nastepnie roz¬ wiazuje sie równania rózniczkowo-calkowe i obli¬ cza sie napiecie na przewodzie podziemnym, wy¬ wolane przeplywajacym pradem uziomowym, co jest równoznaczne z wyznaczeniem ' sprzezenia galwanicznego jakie wystepuje pomiedzy uziomem, a znajdujacym sie w jejgo pobliizu przewodem podziemnym.

Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze najpierw mierzy sie wartosc rezystancji uziomu, rezystywnosc gruntu w poblizu uziomu, srednice przewodu podziemnego;, ¦? odleglosc srodika ukladu uziomowego do punktu: konturu, uziomu polozone¬ go najblizej przewodu podziemnego i odleglosc tego puniktu na konturze. uziomu od osi praewodu podzaernnego. Nastepnie, wykorzystujac uprzednio dokonane pomiary, tworzy, sie ; ezwórnik typu gamma sprzezenia galwanicznego skupiony w pun¬ kcie sprzezenia, zawierajacy rezystancje, w galezi podluznej i w galezi poprzecznej.- Z kolei oblicza sie wartosci tych rezystancji dla zblizenia prze¬ wodu podziemnego z rozbudowanym ukladem uziomowym ze wzorów: sp n[min(rsp, 1L) + min(rsp, lp)] In D + rz 2Rsparcsm Rbz —' *s + ** U — 2arcsin rs + rz 2 r0 gdzie: rSD = —> r0 arcsin — n rs + r2 >r0 = 4R„ 103 278103 278 a dla zblizenia przewodu podziemnego z nieroz- budowamym ukladem uziomowym ze wzorów: **sp^' 4nr -In D + rz sp Rbz — Ru + R, sp 2^2^ -1 gdzie: rsp = przy czym rsp oznacza promien okregu sprzezenia, *L — dlugosc przewodu podziemnego po lewej stronie od punktu zerowego, lp — dlugosc prze¬ wodu podziemnego po prawej stronie od punktu zerowego. 2Rsp arc sin • Rbz — k r8+rz n - 2 arc sin- 38 Istotna zaleta rozwiazania wedlug wynalazku jest unikniecie potrzeby rozwiazywania skompli¬ kowanych równan rózmiczkowoHcalk»wyeh dla wy¬ znaczenia sprzezenia galwanicznego, przy czym zachowana jest duza dokladnosc okreslenia sprze¬ zenia galwanicznego. Pozwala to na ilosciowe okreslenie potencjalów na powlokach metalowych kabli, co umoliwia prawidlowe projektowanie urzadzen podziemnych zapewniajac jednoczesnie ustalenie wlasciwej ochrony przeciwporazeniowej i to zarówno w zakresie napiec razenia dotyku jak i napiec razenia krokowych.

W przypadku sprzezen z urzadzeniami teleko¬ munikacyjnymi sposób wedlug wynalazku umozli¬ wia ocene stopnia zagrozenia tych urzadzen i pra¬ widlowe zaprojektowanie srodków ochronnych.

Przedmiot wynalazku jest blizej objasniony w przykladzie wykonania pokazanym na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat sprzezenia galwanicznego pomiedzy ukladem uziomowym, a przewodem podziemnym z zastosowaniem czwórnika skupionego sprzezenia, fig. 2 — sche¬ mat zblizenia przewodu podziemnego do rozbudo¬ wanego ukladu uziomowego, a fig. 3 ten sam schemat dla nierozbudowanego ukladu uziomowe¬ go. ^ Uklad uziomowy 1 o rezystancji Bu, przylaczo¬ ny do punktów 2 i t* i wykonany w gruncie o rezystywnosci p , sprzezony jest galwanicznie z przewodem podziemnym S o srednicy D po¬ przez warstwy ziemi, takze o rezystywnosci p , od- 49 dzielajace uklad uziomowy 1 od przewodu pod¬ ziemnego S.

Odleglosc konlturu uziomu od osi przewodu pod¬ ziemnego wynosi rz. Srodek ukladu uziomowego sQ znajduje sie w odleglosci rs od punktu konturu so uziomu lezacego najblizej przewodu podziemne¬ go 3.

Slprzezenie galwaniczne pomiedzy ukladem uzio¬ mowym 1, a przewodem podziemnym & okreslone jest przez skupiony w punktach 0 i 0' sprzezenia, 56 czwórnik sprzegajacy typu gamma, którego rezy¬ stancja podluzna Rsp wlaczona jest pomiedzy punktami 2 i 4, a rezystancja poprzeczna R^ wlaczona jest pomiedzy punktami 4 i 4': Rezys¬ tancje te obliczamy za pomoca wzorów; 00 — dla zblizenia przewodu podziemnego z rozbudo¬ wanym ukladem uziomowym — fig. 2. rs + rz gdzie: rsp = -^- r0 arc sin - rn = - 4RU rQ — promien zastepczego uziomu w postaci okraglej plyty — dla zblizenia przewodu pod¬ ziemnego z nierozbudowanym ukladem uziomo¬ wym lub uziomem prostym — fig. 3. p , D+Tz Rsp =— !n P 411 rsp D Ru + Rsp Rbz ——ZZ 2lIr2Ru P p2 gdzie: rsp =— -— nRuinRu^+ p) Pomiedzy punktami 9 i 0' wystepuje impedanicja wejsciowa Wpz obwodu: przewód podziemny 3 — ziemia odniesienie 5, stanowiaca obciazenie czwór¬ nika sprzezenia galwanicznego. Punkty 2', 4' i 0' posiadaja potencjal ziemi odniesienia 5.

Claims (2)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób wyznaczania sprzezenia galwanicznego pomiedzy uziomem, a przewodem podziemnym znajdujacym sie w poblizu tego uziomu, gdzie po zmierzeniu rezystywnosci gruntu w poblizu uzio¬ mu i srednicy przewodu podziemnego;, znamienny tym, ze z kolei mierzy sie najjpierw rezystancje uziomu (Ru), odleglosc (rs) srodka ukladu uzio¬ mowego (sQ) do punktu konturu uziomu polozone¬ go najblizej przewodu podziemnego oraz odleglosc tego punktu od osi przewodu podziemnego, po czym tworzy sie model czwórnika typu gamma sprzezenia galwanicznego skupiony w punktach sprzezenia (0, 00 skladajacego sie z galezi podluz¬ nej o rezystancji (R^) i z galezi poprzecznej o re¬ zystancji (R^),, a nastepnie oblicza sie wartosci tych rezystancji dla zblizenia przewodu podziem¬ nego z rozbudowanym ukladem uziomowym ze wzorów: Rsp — II [min (rsp, 1L) + min (r^, 1P)] In E> + rz 05 Rbz — II [min (rsp, 1L) +min (rsp, lp)] In D + rz163278 2 Rsp arc sin Rbz — fs + rz II — 2 arc sin- rs + rz gdzie: rsp = — r0 arc sin n rs + rz 4R„ r oznacza promien okregu sprzeze- przy czym nia, 1L — dlugosc przewodu podziemnego po le¬ wej stronie od punktu zerowego,, lp — dlugosc przewodu podziemnego po prawej stronie od punk¬ tu zerowego, D — srednice przewodu podziemne¬ go, rz — odleglosc osi przewodu podziemnego od konturu ukladu uziomowego, rQ — promien uzio¬ mu zastepczego, p — rezystywinosc gruntu.

2. Sposób wyznaczania sprzezenia galwanicznego pomiedzy uziomem, a przewodem podziemnym znajdujacym sie w poblizu tego uziomu gdzie po zmierzeniu rezystywnosci gruntu w poblizu uzio¬ mu i srednicy przewodu podziemnego, znamienny tym, ze z kolei mierzy sie najpierw rezystancje uziomu (Ru), odleglosc (rg) srodka ukladu uziomo¬ wego (sQ) do punktu konturu uziomu polozonego 10 15 20 25 najblizej przewodu podziemnego oraz odleglosc tego punktu od osi przewodu podziemnego, po czym tworzy sie model czwórnika typu gamma sprzezenia galwanicznego skupiony w punktach sprzezenia (0, 0') skladajacego sie z galezi podlui- nej o rezystancji (Rsp) i galezi poprzecznej o re¬ zystancji (Rbz), a nastepnie oblicza sie wartosci tych rezystancji dla zblizenia przewodu podziem¬ nego z nierozbudowanym ukladem uziomowym ze wzorów: Rsp —- ln- D + : Rbz — 4llrsk D Ru r Rsp 2lIrzRu - 1 gdzie: rsp = IlRu(IlRurz + p) przy czym rsp oznacza promien okregu sprzeze¬ nia D — srednice przewodu podziemnego, rz — odleglosc osi przewodu podziemnego od konturu ukladu uziomowego, p rezystywnosc gruntu. — V:L ff'g.4 fig. 2 fig. 3