Вертикальные электроды

имеют соответственно обозначения: Мл/Ои/1/М^оо, Ол/ ^оо и MZ/MU/I/N^OO. Для этих систем будут найдены вероятностно-временные характеристики в стационарном случае при п-»-оо, для которого (2.19) — (2.21) не зависят от времени и соответственно примут вид:

Обратимся к моделям систем и найдем их вероятностно-временные характеристики, которые являются основой для расчета при проектировании элементов сетей и систем перелагай данных.

Перечисленные характеристики получены для варианта системы с экспоненциальными потоком заявок и потоком обслуживания при бесконечной емкости накопителя. Пользуясь приведенной методикой, можно получить указанные вероятностно-временные характеристики для конечного N и системы с N=1. Эти процедуры предлагается читателю проделать самостоятельно.

Вектор финальных вероятностей Рт=[ро, р\, ..., pq, ..., PN] находится из (2.5"'). С помощью компонентов pq находятся все интересующие проектировщика вероятностно-временные характеристики системы, подобно тому как это делалось для системы M/M/1/N^.oo. В [15] приведены рекуррентные формулы для нахождения pq. К ним мы вернемся несколько позже.

Отсюда можно найти распределение f°°(q), используя (2.6'), а также среднее значение длины очереди q с помощью (2.14) и другие вероятностно-временные характеристики системы. В случае буфера ограниченной емкости можно воспользоваться общим методом. Вначале с помощью (2.62) найти (2.62'), а затем решить вектор-но-матричное уравнение (2.5'") с матрицей (2.38). При этом необходимо помнить, что элементы матрицы определяются из (2.64).

По значениям рч можно определить вероятностно-временные характеристики подобно тому, как это сделано, например, в § 2.2 для системы

С помощью (2.80) определяются вероятностно-временные характеристики системы. Вероятность того, что поступающая заявка не застанет ни одного свободного обслуживающего прибора (линии или системы передачи) определяется С-формулой Эрланга, которая следует из (2.80) и имеет вид

С помощью (2.84) можно найти вероятностно-временные характеристики системы. Так, среднее число заявок в системе q—1 Система М/М/оо/<х>/1. Из (2.79') имеем

Для каждой процедуры можно построить матрицу Л интенсивностей с двумерными состояниями [q, е], с помощью которой, решая (2.24), находится вектор финальных вероятностей. Затем определяются -вероятностно-временные характеристики системы. Так, средняя длина очереди в i'-м накопителе определяется с помощью выражения

Учитывая результаты исследования реальных сетей, можно-рассматривать системы концентрации в сетях с большим временем занятия как системы массового обслуживания типа М/М/т^\ или M/G/m^l, для которых можно получить практически все вероятностно-временные характеристики. При анализе систем реального времени разработчик может ограничиться вычислением средних очередей и задержек, используя аппроксимационные формулы для системы наиболее общего типа

В предлагаемом подходе проектирование связано вначале с выполнением функций для всей системы и на ее отдельных уровнях, что связано с выбором протокола, затем решается вопрос о выборе конкретной версии протокола, т. е. варианта ее реализации, наконец, выбираются элементная база и схемные решения. На каждом из указанных этапов проектирования логическим (на первых двух этапах) и физическим (на последнем) моделям ставятся в соответствие математические модели для оценки возможных вариантов этих моделей и выбор наилучшего. Для этого вводятся характеристики, например вероятностно-временные, и такие, которые позволяют оценить, насколько спроектированный уровень системы и вся система в целом удовлетворяют требованиям отдельного абонента, коллектива абонентов, администраторов системы.

этом должны быть приняты меры от обратных перекрытий изоляции. Для этого вблизи стойки молниеотвода устанавливаются дополнительные вертикальные электроды и увеличивается число магистралей заземляющих устройств.

Коэффициент использования для сложного заземлителя в виде «гребенки», у которого вертикальные электроды расположены вдоль отрезка прямой и соединены горизонтальными элементами, находится по формуле

Алгоритм оптимального проектирования ЗУ [9]. Описание алгоритма целесообразно рассмотреть в развернутом виде. Такое описание является более наглядным и удобным для понимания и практического использования. Исходными данными для оптимального проектирования ЗУ являются норма сопротивления заземлителя Л3.норм, Ом, площадь S0, м2, длина а0, м, ширина />0, м, суммарная длина горизонтальных электродов L0, м, глубина заложения заземлителя в землю t, м, параметры двухслойной электрической структуры земли Р! и р2, Ом • м, удельные капитальные затраты на горизонтальные электроды зг, руб/м, удельная компенсация за землю, отчуждаемую для сооружения заземлителя, К^, руб/м2, длина вертикального электрода /„, м, удельные капитальные затраты на вертикальные электроды зв, руб/м, •

Заземляющие устройства состоят из следующих основных элементов: грунт (земля), характеризуемый его удельным сопротивлением (у влажного глинистого — до 1-Ю2 Ом-м; у сухого песчаного — более 10-102 Ом-м); искусственный заземлитель (стальные вертикальные электроды из труб, уголков или стержней и горизонтальные металлические полосы, заглубленные в землю); естественные заземли-тели (металлические элементы сооружений, кабелей или других подобных предметов, находящиеся в земле и могущие быть использованы в системе заземляющих устройств для стекания токов в землю); заземляющие магистрали и проводники, связывающие отдельные заземлители между собой и с оборудованием, подлежащим заземлению.

Для заземлителей используются горизонтальные и вертикальные электроды, углубленные на расстояние h = 0,5 — 1 м от поверхности земли. Для горизонтальных заземлителей применяется полосовая сталь шириной 20—40 мм и толщиною не менее 4 мм и круг-

Усовершенствованные методы погружения вертикальных электродов в грунт позволяют применять электроды длиной до 20 м, что дает возможность достигнуть более проводящих слоев грунта (уровня подпочвенных вод) и уменьшить влияние сезонных изменений удельного сопротивления грунта на сопротивление заземли-теля. Длинные вертикальные электроды обеспечивают более пологую кривую распределения потенциала по поверхности земли и оказываются более экономичными по сравнению с короткими из-за меньшего их количества и меньшего взаимного влияния их электрических полей друг на друга.

Если заземлитель выполнен в виде сетки, то его сопротивление снижается, однако эффект экранирования ограничивает это снижение. Аналогично влияют на JR и вертикальные электроды. При достаточной густоте сетки, что характерно для современных подстанций, R практически не зависит от d и глубины укладки и подсчитывается по эмпирической формуле

Эффективность заземлителя опоры как элемента грозозащиты зависит от его импульсного сопротивления при токе, близком к полному току молнии, Поэтому для заземления опор желательно использовать сосредоточенный зазем-литель, обеспечивающий наименьший импульсный коэффициент, например за-землитель из одного или нескольких вертикальных электродов, объединенных горизонтальной полосой, или из двух, трех, четырех лучей небольшой длины. Если с помощью таких заземли-телей не удается получить необходимое сопротивление, применяются лучевые заземлители увеличенной длины, вдоль которых размещаются вертикальные электроды. При весьма высоких удельных сопротивлениях грунта становится целесообразной прокладка от опоры к опоре одного или двух непрерывных горизонтальных заземлителей, называемых противовесами.

Для устранения влияния резких сезонных колебаний удельного сопротивления грунта вертикальные электроды забивают так, чтобы их верхние концы находились от поверхности земли на глубине 0,5 м и более. На этой же глубине располагаются и соединительные полосы. Длина вертикальных заземлителей принимается равной 2—3 м, так как увеличение длины сверх 3 м приводит обычно к незначительному уменьшению сопротивления заземления, как это можно установить из формул (15—2) и (15—3).

Погружение их в грунт производится ввертыванием с оконце-ванием стержня в виде буравчика. Применение стержней вместо труб и уголков приводит к экономии металла (примерно 0,5 т на 100 электродов). Погруженные в грунт вертикальные электроды

72. Рябкова Е. Я. Длинные вертикальные электроды для заземляющего контура подстанций. —Электрические станции, 1965, № 11, с. 64—65.