От каких факторов зависит импульсное сопротивление заземляющего устройства подстанции

импульсное сопротивление Z„ может быть найдено по формуле
Z„ = a„R,
где R — стационарное сопротивление, Ом; аи — коэффициент импульса.
Коэффициент импульса может быть меньше, больше и равен единице в зависимости от того, какой процесс превалирует при прохождении тока молнии: искрообразование или большое индуктивное сопротивление. При сильном искрообразовании и небольшой индуктивности (сосредоточенные заземлители) сопротивление заземлителя снижается, коэффициент импульса меньше единицы. При большой индуктивности (протяженные заземлители) коэффициент импульса больше единицы. В том случае, когда эффект искрообразования компенсирует влияние большой индуктивности на сопротивление заземлителя, коэффициент импульса равен единице.
Импульсный коэффициент заземлителей зависит не только от его геометрических размеров, но и от удельного сопротивления грунта р и тока молнии /м.
На рис. 50 показана зависимость импульсного коэффициента вертикальных заземлителей от характера грунта р и параметров тока молнии (/м, Екр).
Как видно из рис. 50, с увеличением тока молнии, стекающего с заземлителя, и с увеличением удельного сопротивления грунта импульсный коэффициент снижается. При больших амплитудах тока молнии увеличивается плотность стекающего с заземлителя тока, что приводит к развитию искровой зоны вокруг заземлителя и снижает его сопротивление.
Увеличение удельного сопротивления грунта также способствует развитию искровой зоны, значение которой зависит от пробивной напряженности грунта Епр. Наименьшее значение Ещ, наблюдается в грунтах с удельным сопротивлением около 500 Ом-м и при предразрядном времени 3—5 мкс и составляет 6—12 кВ/см.

Рис. 50. Импульсные коэффициенты вертикальных заземлителей

Надо иметь в виду, что при стекании импульсного тока молнии контур защитного заземления подстанции, имеющей значительные размеры, будет вести себя как протяженный заземлитель, для которого импульсное сопротивление может быть значительно больше его стационарного сопротивления из-за преобладающего влияния индуктивности над искровым процессом.
Из рис. 51 видно, как изменяются стационарное и импульсное сопротивления заземлителя подстанции в зависимости от его геометрических размеров и удельного сопротивления грунта. Заземлитель с сеткой площадью S = 6400 м² (V-5 =80 м), состоящий из 16 вертикальных электродов (п=16) длиной по 8 м (/=8 м) каждый, при удельном сопротивлении грунта площадки подстанции р = 400 Ом-м имеет стационарное заземление R = 2,2 Ом, а импульсное при 100 кА и т=6 мкс Z„ = 2,5 Ом, тогда как контур с сеткой площадью 400 м² (~\/S = 20 м), состоящий из четырех вертикальных электродов (п=4) длиной по 8 м (/=8 м) каждый, при том же удельном сопротивлении грунта 400 Ом-м имеет соответственно >? = 6,9 Ом, ZH=6,1 Ом.
Если при большой площади заземляющего контура (S = 6400 м²) импульсное сопротивление было больше стационарного, то при меньшей площади (S=400 м²), наоборот, стационарное заземление больше импульсного. Из рис. 51 также видно, что с увеличением площади, занимаемой заземлителей, значительно снижается как стационарное, так и импульсное его сопротивление.
В сложных заземлителях явление взаимного экранирования наблюдается как при токах промышленной частоты, так и при импульсных токах. Однако коэффициент использования сложных заземлителей при импульсных токах ниже, чем при токах промышленной частоты. Таким образом, при установке стержневых молниеотводов на конструкциях ОРУ, когда заземлителей молниеотвода служит заземляющий контур подстанции, имеющий значительные размеры, его следует считать протяженным.
Для заземления отдельно стоящих стержневых молниеотводов выполняется свое обособленное, не соединенное с контуром подстанции заземление. Оно состоит из небольшого числа вертикальных электродов, объединенных между собой горизонтальной полосовой или круглой сталью.

Рис. 51. Зависимости стационарного сопротивления и импульсного сопротивления (при /м = 40-100 кА) сеток и сеток с вертикальными электродами от удельного сопротивления грунта: 1 — /м -40 кА; 2 - 1и -100 кА.