Шаровой заземлитель вблизи поверхности земли

Обычно заземлители погружают в землю на относительно небольшую глубину, при которой  поверхность земли оказывает влияние на электрическое поле, искажая линии тока (рис. 2.2, 2.3).

                                     wpe1A.jpg (14299 bytes)                                wpe23.jpg (7415 bytes)

                                                     wpe3F.jpg (8801 bytes)

 

В этом случае расчет потенциалов осуществляется методом зеркального отображения: потенциал jс  в некоторой точке С  будет равен сумме потенциалов j д и j ф, создаваемых в этой точке полями токов, стекающих как с действительного, так и с фиктивного заземлителей, В: 

     j с = j д + j ф.

С учетом  уравнения 2.1 можно записать:

где m и n - расстояния от центров действительного и фиктивного заземлителей до точки С:

Если нас интересуют потенциалы точек, лежащих на поверхности земли, то для каждой такой точки, например точки D (рис. 2.3),

                                                                         (2.3)

а уравнение, определяющее ее потенциал, т. е. уравнение потенциальной кривой для точек на поверхности земли имеет вид:      

                                                                                    (2.4)

или

                                                                       (2.5)

Потенциал шарового заземлителя вблизи поверхности земли  j з, В, т. е. максимальный потенциал, будет при y = 0 и, следовательно, при х = r (рис. 2.3):

                                                            (2.6)

Если 4t2 >> r (так обычно бывает на практике), это уравнение примет вид:

                                                                        (2.7)