РОЗРОБКА ТА МОДЕЛЮВАННЯ ЕЛЕКТРОДІВ ПІДВИЩЕНОЇ ПРОВІДНОСТІ РОЗТІКАННЮ ДЛЯ СКЛАДНИХ ЗАЗЕМЛЮВАЛЬНИХ ПРИСТРОЇВ
PDF

Ключові слова

заземлювальний пристрій
електрична підстанція
вертикальний електрод заземлення
розподіл потенціалу
двошарова модель землі
метод наведеного потенціалу
електропровідність
опір розтіканню

Як цитувати

Балалаєв, В. О. ., і О. М. . Федосеєнко. «РОЗРОБКА ТА МОДЕЛЮВАННЯ ЕЛЕКТРОДІВ ПІДВИЩЕНОЇ ПРОВІДНОСТІ РОЗТІКАННЮ ДЛЯ СКЛАДНИХ ЗАЗЕМЛЮВАЛЬНИХ ПРИСТРОЇВ». Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Енергетика: надійність та енергоефективність, вип. 1 (2), Липень 2021, с. 16-22, doi:10.20998/2224-0349.2021.01.03.

Анотація

Проведено аналіз методів розрахунку електричних характеристик заземлювачів при протіканні аварійних струмів промислової частоти по елементах заземлювальних пристроїв. Запропоновано метод вдосконалення складних заземлювальних пристроїв електроустановок шляхом оптимізації їх конструктивних параметрів. Пропонований метод полягає у встановленні штучного електрода заземлення зі збільшеною площею контакту його поверхні з ґрунтом, що дозволяє підвищити провідність розтіканню заземлювача. Використання зазначених електродів на території проектованих або діючих електроустановок забезпечує доведення величин нормованих параметрів заземлювальних пристроїв до припустимих значень. Використання методу наведеного потенціалу при розрахунках складних заземлювальних пристроїв вимагає заміщення об’ємних заземлювачів сукупністю лінійних вертикальних електродів. Розрахункова модель обґрунтовується по рівнозначним електричним характеристикам стосовно двошарової моделі електричної структури землі. Еквівалентна модель була отримана шляхом досягнення заданого наближення електричних характеристик сукупності прямолінійних електродів в процесі нарощування їх числа до рівнозначних характеристик еталонної моделі. В свою чергу визначення електричних характеристик еталонної моделі було здійснено безпосередньо за допомогою вирішення крайової задачі для потенціалу, яка задовольняє рівнянню Лапласа, методом кінцевих різниць. Проведено теоретичні дослідження з використанням методу наведених потенціалів і методів розрахунку розгалужених електричних кіл із розподіленими параметрами для розрахунку електричного поля і опору складного нееквіпотенціального заземлювача в землі з двошаровою структурою. Розроблені електроди підвищеної провідності розтіканню змонтовані як експериментальні зразки і беруть участь у формуванні електричних характеристик заземлювального пристрою.

https://doi.org/10.20998/2224-0349.2021.01.03
PDF

Посилання

Burgsdorf V. V., Yakobs A. I. Zazemlyayushchie ustroystva elektroustanovok [Earthing arrangements for electrical installations]. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1987. 480 p.

Korovkin N. V. Frolov O. V., Shishigin S. L., Shishigin D. S. Grounding and shielding in EMC problems of electric power substations. 2013 International Symposium on Electromagnetic Compatibility, Brugge, 2-9 September 2013. Brugge, IEEE, 2013. pp. 863–866.

Matveev M. V. Elektromagnitnaya obstanovka na ob"ektakh opredelyaet EMS tsifrovoy apparatury [The electromagnetic environment at facilities determines the EMC of digital equipment]. Electric engineering news. 2002, no. 2(14), pp. 32–36.

Evdokimova O. G. Analiz razvitiya konstruktsiy zazemlyayushchikh ustroystv. Byulleten' rezul'tatov nauchnykh issledovaniy [Analysis of the development of earthing arrangements]. Bulletin of Scientific Research Results. 2012, iss. 1(2), pp. 50–58.

Sanchez V., Rosendo A. Diseno de la malla de puesta a tierra en la subestacion terminal terrestre. Available at: http://www.dspace.espol.edu.ec/xmlui/handle/123456789/31266 (accessed 25 квітня 2021).

SOU 31.2-21677681-19:2009 Vyprobuvannya ta kontrol' prystroyiv zazemlennya elektroustanovok. Typova instruktsiya [Company Standard 31.2-21677681-19:2009 Testing and inspection of earthing arrangements for electrical installations. Model guidelines]. Kyiv, OEP “HRIFRE” Publ., 2010.

Kats E. L., Men'shov B. G., Tselebrovskiy Yu. V. Zazemlyayushchie ustroystva elektroustanovok vysokogo i nizkogo napryazheniy [Earthing arrangements for high and low voltage electrical installations]. Moscow, VINITI Publ., 1989. 160 p.

Minchenko A. A., Fedoseenko O. M., Minchenko A. A., Yarovyy V. M. Sposib vykonannya zazemlyuval'nykh prystroyiv elektrychnykh stantsiy ta pidstantsiy [Method of carrying out the earthing arrangements for electric power stations and substations]. Patent UA, no. 23105, 2007.

Fedoseenko O. M. Sposib pidvyshchennya providnosti roztikannyu vertykal'nykh zazemlyuvachiv elektroustanovok [Method for increasing the spread conductivity of vertical earth electrodes for electrical installations]. Bulletin of the Petro Vasylenko Kharkiv National Technical University of Agriculture. 2017, vol. 186, pp. 44–46.

Starkov K. A., Fedoseenko E. N. Improved algorithm for calculating complex non-equipotential grounding devices of electrical installations taking into account conductivity of natural groundings. Electrical Engineering & Electromechanics. 2017, no. 4, pp. 66–71. doi: https://www.doi.org/10.20998/2074-272X.2017.4.11

Fedoseenko E. N., Minchenko A. A. Vertikal'nye elektrody zazemleniya povyshennoy provodimosti rastekaniyu i ikh zameshchenie pri raschetakh elektricheskikh kharakteristik slozhnykh kombinirovannykh zazemliteley [Vertical earth electrodes with increased spread conductivity and their substitution in calculating the electrical characteristics of complex combined earthing arrangements]. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2007, vol. 6, no. 5(30), pp. 56–59.

Link I. Yu., Koliushko D. G., Koliushko G. M. Matematicheskaya model' neekvipotentsial'nogo zazemlyayushchego ustroystva podstantsii, razmeshchennogo v dvukhsloynom grunte [Mathematical model of a non-equipotential substation earthing arrangement placed in a bilayer ground]. Electronic modelling. 2003, vol. 25, no. 2, pp. 99–111.

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Авторське право (c) 2021 В'ячеслав Олександрович Балалаєв, Олена Миколаївна Федосеєнко