Исходные данные:
- удельная проводимость
земли (1/Ом*м),
- радиус стержня (м),
- глубина погружения
стержня (м),
.
Расчетная формула:
,
Расчетные значения:
Сопротивление стержня
при "нулевой" глубине погружения:
Используется
представление погруженного в воду
конца
стержня как половины
шара, радиус которого равен радиусу
стержня.
,
Ом,
Матрица измеренных
значений сопротивления стержня с
изменением глубины погружения:
Сопротивление растекания стержневых заземлителей
1. Сопротивление одиночного стержня
2. Сопротивление
растекания между стержнями при глубине
погружения h = 0.1 м при
м,
,
м,
м,
Расчетные формулы:
,
,
,
.
Расчетные знечения
сопротивления между стержнями (Ом):
Сплайновая аппроксимация зависимости
сопротивления:
,
,
,
,
,
Изменении расстояния d между ними.
Матрица измеренных
значений сопротивления между стержнями
с изменением расстояния
между стержнями при
неизменной глубине погружения h = 0.05 м
:
Сплайновая аппроксимация зависимости
сопротивления:
,
,
,
,
,
Построение графиков:
Введем обозначения:
,
,
,
,
,
3. Сопротивление
растекания между двумя электрически
соединенными стержнями и баком
при глубине
погружения h = 0.05 м и изменении расстояния
d между ними.
Расчетная формула:
,
Матрица расчетных
сопротивлений между стержнями и баком
(Ом):
Сплайновая аппроксимация зависимости
сопротивления:
,
Матрица измеренных значений сопротивления между соединенными стержнями и баком с изменением расстояния между стержнями при неизменной глубине погружения h = 0.05 м :
Сплайновая аппроксимация зависимости
сопротивления:
,
,
,
,
Построение графиков
Введем обозначения:
,
,
,
,
,
,
,
Сопротивление
шарового заземлителя
Ом
-измеренное при частоте
100Гц. сопротивление шара, погруженного
наполовину.
м
-радиус шара.
Проводимость воды
,
1/Ом*м
,
Расчет сопротивления
шарового заземлителя методом
электростатических аналогий.
Для расчета используется
известное из литературы [ ] выражение
для емкисти системы из двух
проводящих сфер при
одинаковом потенциале по отношению к
бесконечности.
Сопротивление
растекания шарового электрода
определяется из выражения:
R
= 2*/*C
,
где С - емкость
состемы из двух проводящих сфер.
- расстояние (м) от
пверхности воды до центра шарового
заземлтеля.
- расстояние между
центрами сферических электродов.
- радиус сферических
электродов.
Расчетные формулы:
,
,
,
,
,
- сопротивление шарового
заземлителя.
Матрица расчетных
значений сопротивления шарового
заземлителя:
- сопротивление шарового
зоземлителя (Ом) на глубине, равной
радиусу шара.
Ом.
Сопротивление стержня
подвески шара
мм
-радиус стержня.
- сопротивление
растекания стержня подвески шара.
Сопротивление системы
шар - стержень:
,
Результаты расчета
сопротивлений (Ом):
Матрицы расчетных
сопротивлений шара:
Rs1 - сопротивление
одиночного шара
,
R - сопротивление
системы шар-стержень
,
Матрица результатов
измерений мостом Е7-4 на частоте 100Гц. :
Введем обозначения:
,
,
Построение графиков
,
,
,
,
,
,
Графики изменения
сопротивления шарового заземлителя
Вывод: мы получили опытным и расчетным путем зависимость сопротивления R от глубины погружения h и расстояния между стержнями х. Все полученные экспериментальные значения приближены значениям, найденным расчетным путем, графики сравнения всех данных, приведенных в приложении 1, имеют небольшие расхождения. Эти расхождения связаны с несовершенством измерительных приборов, а так же с присутствием субъективной погрешности, зависящей от участников лабораторной работы.