Газардуулгын электродын тооцоо
Газардуулгын систем нь цахилгаан байгууламжийн аюулгүй ажиллагааны үндэс суурь бөгөөд хүнийг цахилгаанд цохиулахаас, тоног төхөөрөмжийг гэмтлээс хамгаалах гол үүрэгтэй. Газардуулгын электродын зөв тооцоо нь тавьсан газардуулагч бодит нөхцөлд шаардлагатай бага эсэргүүцлийг хангаж, богино залгаа буюу тусгаарлагын эвдрэлийн үед гэмтлийн гүйдлийг найдвартай зайлуулах боломжийг олгодог. Дэд станц, шугам, хөдөлгүүр зэрэг 0.4-ээс 220 кВ хүртэлх байгууламжид газардуулгын эсэргүүцлийг нормын дотор барих нь реле хамгаалалт цаг тухайд ажиллах, хүчдэлийн аюулгүй хэмжээг хадгалах нөхцөл болдог. Монголын хатуу ширүүн, хүйтэн уур амьсгал, хөрсний гүн хөлдөлт нь тооцоонд онцгой анхаарал шаарддаг.
Хөрсний хувийн эсэргүүцэл
Тооцооны гол хувьсагч нь хөрсний хувийн эсэргүүцэл (ρ, Ом·м) бөгөөд энэ нь хөрсний төрөл, чийглэг, температур, давсжилт, нягтралаас хамаардаг. Ойролцоо жишиг утгууд:
- Шавар, шавранцар: ойролцоогоор 20–60 Ом·м
- Элсэрхэг шавар: ойролцоогоор 100–150 Ом·м
- Элс: 300–500 Ом·м ба түүнээс дээш
- Чулуурхаг, хайргархаг хөрс: 1000 Ом·м ба түүнээс дээш
Бодит утгыг зөвхөн хэмжилтээр тодорхойлох нь зөв бөгөөд лавлах хүснэгтийн тоог зөвхөн урьдчилсан тооцоонд ашиглана.
Нэг электродын эсэргүүцлийн тооцоо
Босоо (босоо цулгуй) ганц электродын тархалтын эсэргүүцлийг ойролцоогоор дараах томъёогоор бодно:
R = ρ/(2πL) · ln(4L/d)
Энд ρ — хөрсний хувийн эсэргүүцэл (Ом·м), L — электродын урт (м), d — электродын диаметр (м). Жишээ нь ρ = 100 Ом·м, L = 3 м, d = 0.016 м бол ln(4·3/0.016) = ln(750) ≈ 6.62 болж R ≈ 100/(2·3.14·3)·6.62 ≈ 35 Ом гарна. Электродыг гадаргуугаас доош булсан гүнийг харгалзсан илүү нарийвчилсан хэлбэр нь логарифмын нэмэлт гишүүнтэй боловч практик тооцоонд дээрх энгийн томъёо хангалттай ойролцоолол өгдөг. Хэвтээ туузан газардуулагчийн хувьд өөр томъёо хэрэглэдэг ба ихэвчлэн босоо электродуудыг холбосон шин болж давхар үүрэг гүйцэтгэдэг.
Электродын тоо, зай, ашиглалтын коэффициент
Ганц электродын эсэргүүцэл нормыг хангахгүй бол хэд хэдэн электродыг зэрэгцээ холбоно. Гэвч зэргэлдээ электродуудын гүйдэл тархалтын талбай давхцдаг тул нийт эсэргүүцэл нь энгийн зэрэгцээ холболтоос их байдаг. Үүнийг ашиглалтын коэффициент η (0-ээс 1 хооронд) илэрхийлнэ:
Rгр = R1 / (n · η)
Энд R1 — нэг электродын эсэргүүцэл, n — электродын тоо, η — ашиглалтын коэффициент. Тооцоог дараах дарааллаар гүйцэтгэнэ:
- Норм утга ба хөрсний ρ-г тогтоож нэг электродын R1-г бодно;
- Шаардагдах ойролцоо тоог n ≈ R1/Rнорм гэж урьдчилан авна;
- Электрод хоорондын зайг сонгоно (ихэвчлэн электродын уртын 1–3 дахин, зай их байх тусам η сайжирна);
- Сонгосон байршил, тоонд тохирох η-г хүснэгтээс авч Rгр-г шалгана;
- Норм хангахгүй бол n-г нэмэх буюу зайг ихэсгэж дахин тооцоолно.
Ердийн байдлаар η нь 0.4–0.9 хооронд хэлбэлздэг: электрод олон, ойрхон байх тусам буурч, цөөн, зайтай байх тусам нэмэгдэнэ.
Норм утга ба хэмжилт
Газардуулгын эсэргүүцлийн зөвшөөрөгдөх дээд утгыг MNS стандарт болон дүрмийн дагуу байгууламжийн хүчдэл, саармагийн горимоор тогтооно. Жишээ болгон нийтлэг чиг баримжаа:
- 110 кВ ба түүнээс дээш, үр дүнтэй газардуулсан саармагтай дэд станц: R ≤ 0.5 Ом;
- 0.4 кВ сүлжээний хүчний трансформаторын саармаг: R ≤ 4 Ом;
- Агаарын шугамын давтан газардуулга: R ≤ 10 Ом орчим.
Дүгнэлт
Газардуулгын электродын тооцоо нь хөрсний хувийн эсэргүүцлээс эхэлж, нэг электродын эсэргүүцэл, дараа нь ашиглалтын коэффициентыг харгалзан бүлэг электродын нийт эсэргүүцлийг тодорхойлох дараалсан үйл явц юм. Монголын хүйтэн, гүн хөлддөг хөрсний нөхцөлд улирлын коэффициентыг заавал тооцож, эцсийн шийдвэрийг зөвхөн бодит хэмжилтээр баталгаажуулах нь найдвартай, аюулгүй газардуулгын гол баталгаа болно.