一种水平敷设长方体接地体接地电阻的计算方法技术

本发明专利技术公开了一种水平敷设长方体接地体接地电阻的计算方法，属于计算高土壤电阻率技术领域，解决高土壤地区无法对接地电阻进行电阻率计算问题,本发明专利技术接地装置包括长方形面板，所述长方形面板放置并铺设于距离水平地面0.7m深处；通过计算公式能够精确的计算出长方形面板与平行于地面的任意一点的电势；本发明专利技术通过长方形面板过渡到地面土壤电流密度来计算接地电阻，能够具体计算出高土壤地区采用长方形面板与地面间的接地电阻阻值，实现了长方形面板接地电阻的精确计算，本发明专利技术具有解决高土壤地区电阻率的计算方法的优点。土壤地区电阻率的计算方法的优点。土壤地区电阻率的计算方法的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种水平敷设长方体接地体接地电阻的计算方法


[0001]本专利技术涉及计算高土壤电阻率
，具体涉及一种水平敷设长方体接地体接地电阻的计算方法。

技术介绍

[0002]随着我国经济的快速发展，电力事业进入快速发展期，而经济迅速发展的同时也带来了土地资源的极度紧缺，变电站选址日益困难，土壤电阻率较高的问题时常发生；同时由于对GIS或HGIS配电装置大规模推广，变电站站址面积进一步缩小，两者共同造成变电站接地电阻超标问题较为普遍(规定接地电阻≤0.5Ω)，而高接地电阻易造成变电站运行人员的伤害及设备的损坏。因此降低接地电阻是保证变电站人员及设备安全的重要保证。
[0003]由于受地理条件的限制，有些变电站不得不建在高土壤电阻率地区，导致这些变电站的接地电阻、跨步电压与接触电压的设计计算值偏高，无法满足现行标准的要求。因此，合理确定接地装置的设计方案，计算接地电阻，这是变电站电气设计施工的重点之一。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于：为了解决高土壤地区无法对接地电阻进行电阻率计算的技术问题，本专利技术提供了一种水平敷设长方体接地体接地电阻的计算方法，。
[0005]本专利技术为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
[0006]一种水平敷设长方体接地体接地电阻的计算方法，包括以下步骤：
[0007]步骤1)：设定基本参数：基于均匀带电长方形面板建立0
‑
xyz坐标系，该坐标系的原点为均匀带电长方形面板的一角,X轴为均匀带电长方形面板的长度方向，Y轴为均匀带电长方形面板的宽度方向，Z轴为均匀带电长方形面板的竖直方向，设定坐标系空间内一点p的坐标为p(x0，y0，z0)，设定均匀带电长方形面板上的任意一微分点为ds＝dxdy，微分点坐标为(x，y)，微分最长直径是微分点上最远的点是到原点距离；
[0008]步骤2):计算长方形面板对空间点P产生的微分电势dU，dU计算公式如下(1)：
[0009][0010]其中，0≤x≤a，a为均匀带电长方形面板的长度，0≤y≤b，b为均匀带电长方形面板的宽度；
[0011]步骤3)：对微分电势dU进行积分得到P点产生的电势U，公式(2)如下：
[0012][0013]进一步推导得到如下的公式(3)，根据所述公式(3)推导得出以长方形面板建立的空间坐标系0
‑
xyz中的空间任意一点p(x0，y0，z0)产生的电势U为如下公式(6)，
[0014][0015][0016]步骤4)：利用所述公式(6)和如下的电流计算公式(7)计算出接地电阻R，得到的接地电阻R的公式(8)如下:
[0017]电流计算公式(7)为：I＝Q
×
S＝Q
×
a
×
b
[0018][0019]本专利技术的有益效果如下：
[0020]1、本专利技术通过降低从接地面板过渡到土壤的面板电流密度来降低接地电阻，该新的计算方法能够具体计算出高土壤电阻率地区中采用长方形面板的接地装置的接地电阻阻值，实现了面板接地体的电阻精确计算，从而从根本上解决了高土壤电阻率地区的复杂接地电阻的计算问题。
[0021]2、本专利技术从根本上提高了高土壤电阻率地区的计算和接地成本，降低事故，提高设备的利用率结构简单。
[0022]3、本专利技术有利于接地电阻的安全运行，安全可靠的电压，不会对人产生伤害。
[0023]4、本专利技术占地面积小，可以忽略不计，钢材用量小，不论是野外复杂地区还是城市，都能进行铺设。
[0024]5、本专利技术不仅对冲击电流下的接地电阻适用，同时对工频电流的接地电阻也适用，对解决跨步电压计算提供了计算依据。
[0025]6、本专利技术对长方形面板埋入地下0.7m并对长方形面板与地面平行铺设可以计算
出高土壤地区电阻的电阻率。
附图说明
[0026]图1为本专利技术P点电势计算示意图。
[0027]附图标记：1
‑
长方形面板。
具体实施方式
[0028]为了本
的人员更好的理解本专利技术，以下实施例对本专利技术作进一步详细描述，为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0029]实施例1
[0030]如图1所示，本实施例提供一种水平敷设长方体接地体接地电阻的计算装置，包括长方形面板1，长方形面板1的尺寸根据当地安装和地质条件计算后得出，所述长方形面板1水平敷设埋入地里，为了保护和安全，埋设时长方形面板1的平面距地面的埋设深度在0.7m左右，埋设深度是与当地安装和地质条件有关。
[0031]实施例2
[0032]基于上述提供的一种水平敷设长方体接地体接地电阻的计算装置，本实施例还公开了一种水平敷设长方体接地体接地电阻(长方形面板电阻)的计算方法，包括以下步骤：
[0033]如图1所示，步骤1)：设定基本参数：基于均匀带电长方形面板1建立0
‑
xyz坐标系，该坐标系的原点为均匀带电长方形面板1的一角,X轴为均匀带电长方形面板1的长度方向，Y轴为均匀带电长方形面板的宽度方向，Z轴为均匀带电长方形面板的竖直方向，设定坐标系空间内一点p的坐标为p(x0，y0，z0)，设定均匀带电长方形面板上的任意一微分点为ds＝dxdy，微分点坐标为(x，y)，微分最长直径是微分点上最远的点是到原点距离，如：坐标(0，y)到原点距离是y，坐标(x，0)到原点的距离是x，坐标(x，y)到原点的距离是
[0034]步骤2):计算长方形面板1对空间点P产生的微分电势dU，dU计算公式如下(1)：
[0035][0036]其中，0≤x≤a，a为均匀带电长方形面板的长度，0≤y≤b，b为均匀带电长方形面板的宽度；
[0037]步骤3)：对微分电势dU进行积分得到P点产生的电势U，公式如下(2)：
[0038][0039]进一步推导，得到公式(3)如下：
[0040][0041]其中，公式(3)分解成
①
和
②
两部分，
②
部分是
①
部分中的a＝0时的部分，令部分中的a＝0时的部分，令下面对公式(3)中的
①
部分进行进一步说明，得到公式(4)：
[0042][0043]令(a
‑
x0)2+z
02
＝β2对参数β带入公式，得到
[0044][0045]令y
‑
y0＝βtgα(β为参数带入公式)
[0046][0047]令，
[0048]令，带入(4)公式得到如下公式(5)：
[0049][0050][0051]可求得公式(5)中的
③本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水平敷设长方体接地体接地电阻的计算方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1)：设定基本参数：基于均匀带电长方形面板建立0
‑
xyz坐标系，该坐标系的原点为均匀带电长方形面板的一角,X轴为均匀带电长方形面板的长度方向，Y轴为均匀带电长方形面板的宽度方向，Z轴为均匀带电长方形面板的竖直方向，设定坐标系空间内一点p的坐标为p(x0，y0，z0)，设定均匀带电长方形面板上的任意一微分点为ds＝dxdy，微分点坐标为(x，y)，微分最长直径是微分点上最远的点是到原点距离；步骤2):计算长方形面板对空间点P产生的微分电势dU，dU计算公式如下：其中，0≤x≤a，a为均匀带电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓东，
申请(专利权)人：成都工业学院，
类型：发明
国别省市：