Исследование сопротивления растеканию тока в земле от заземляющих устройств различной конфигурации с помощью моделирования в уменьшенном масштабе полем тока в иной проводящей среде

САНКТ − ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА  ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ

ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ

ОТЧЕТ

О ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ № 8

«ИССЛЕДОВАНИЕ РАСТЕКАНИЯ ТОКА В ПРОВОДЯЩЕЙ СРЕДЕ И СОПРОТИВЛЕНИЯ ЗАЗЕМЛЕНИЙ»

Работу выполнили студенты гр. 3023/1

Терновая П.

           Олейник С.

Работу проверил преподаватель

Ладанюк Л. Я.

Санкт – Петербург

 2009

Цель и программа работы:

Целью работы является исследование сопротивления растеканию тока в земле от заземляющих устройств различной конфигурации с помощью моделирования в уменьшенном масштабе полем тока в иной проводящей среде и знакомство с методами расчета сопротивления заземлений.

Вид экспериментальной установки:

h                      D                              

Схема измерительного моста:

f

A

C₁

R₁                                         R₂

D                                                            C     

R_x                           R₃

B

Стержни:    d1 = 60 мм, d2 = 12 мм

Диаметр шара: D = 100 мм

Радиус шара: r = 50 мм

Внутренний диаметр сосуда: d = 60 мм

Диаметр трубочки: d = 12 мм

Расстояние между дисками L = 300 мм

Сопротивление столба воды R = 8000 Ом

Программа работы:

1. Определение удельной проводимости воды:

2. Зависимость сопротивления растеканию тока от глубины погружения шарового электрода.

Табл. 1. Экспериментальные данные

h, см	R, Ом
5	217
10	153
15	128
20	128
25	123
30	119

Теоретический расчет критических точек зависимости R(h):

1)  Шар погружен наполовину:

2)  Шар погружен на глубину, равную его диаметру:

3)  Если бы стенки бака были бесконечно удалены от электрода, то величина R стремилась бы к значению:

Зависимость сопротивления R от глубины h погружения электрода:

3. Снятие зависимости сопротивления растеканию тока для одного стержневого электрода в зависимости от глубины погружения.

Табл. 2. Экспериментальные данные

h, см	R, Ом	Rтеор, Ом
5	452	409.52
10	332	272.225
15	258	208.785
20	204	171.329
25	167	146.283
30	148	128.211
35	122	114.482
40	112	103.658
45	101	94.878

Теоретический расчет:

Согласно методу электростатической аналогии имеем:

               

В случае одного стрежня:    , тогда имеем

График зависимости сопротивления растеканию тока от глубины погружения стержневого электрода(d=11мм): 

4. Зависимость сопротивления растеканию тока от глубины погружения двух стержневых электродов (d=11мм, D=100мм).

D, мм	R, Ом	Rтеор, Ом
60	375	280.112
120	447	336.7
180	480	362.319
240	500	374.532
300	511	383.142
360	517	387.597
420	518	392.157

Теоретический расчет:

Вывод:  Мы получили  практическим способом удельную проводимость воды, которая сходится с теоретическим значением. Также мы получили практические зависимости сопротивления от глубины погружения и от расстояния между электродами. Основной причиной расхождений опытных кривых с расчетными является то, что бак имеет конечные размеры, а расчетные формулы выведены в предположении, что стенки бака бесконечно удалены от электродов.