導(dǎo)語：如何才能寫好一篇接地電阻測試，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

1接地電阻的概念

電氣設(shè)備接地端或者說同地面相接處與電氣設(shè)備容易觸及的金屬部件之間的連接電阻就是接地電阻，其是一種量化指標(biāo)，用來評價電氣設(shè)備的接地連續(xù)性。電氣設(shè)備接地性能的可靠性，用其接地電阻值的大小來表示。如果接地電阻太大，給人體帶來的傷害性會較大，因?yàn)樵谑褂秒姎庠O(shè)備的時候，電阻過大會導(dǎo)致其電流過大，這樣在通過人體時會造成傷害。常用電氣設(shè)備進(jìn)行正確的接地電阻測試能夠有效避免安全隱患的存在，從而達(dá)到規(guī)范電氣產(chǎn)品市場和保障人們生命財(cái)產(chǎn)安全的目的。國家對于不同場合的電氣設(shè)備的接地電阻具有不同的標(biāo)準(zhǔn)要求，因此有必要針對不同的接點(diǎn)電阻運(yùn)用不同的方法。

2常用電氣設(shè)備接地電阻測試方法

2.1ZC8接地電阻測試儀（輔助電極型）

ZC8接地電阻測試儀的使用方法是將電流電壓打入土壤之中，用來輔助電極。如果用“Δ”測法，那么就要保持電流極、電壓極、接地極三者之間20m的距離；如果用直線測法，那么就要保持電壓極、測試點(diǎn)兩者之間約為20m的距離，而電流極、測試點(diǎn)兩者之間要保持約為40m的距離，該方法對于連接接地體的測試導(dǎo)線也有要求，即必須使用2.5平方毫米的銅質(zhì)軟導(dǎo)線，此外，針對測量電阻來說，為了減少導(dǎo)線自身電阻對其的影響作用，要盡可能使用較短的銅質(zhì)軟導(dǎo)線。其他的電阻測試儀基本上與ZC8接地電阻測試儀的測量原理差不多，輔助電極的數(shù)字接地電阻測試儀只是由以前的手搖發(fā)電裝置轉(zhuǎn)變?yōu)榱顺潆姷男问?，或者自帶電池方式。近幾年類似于ZC8接地電阻測試儀的儀器型號很多，但是都具有一個共同的缺點(diǎn)，那就是儀器測量數(shù)據(jù)時容易受到外界的干擾，缺乏一定的穩(wěn)定性，尤其是在接地體上，具有帶電位的缺陷。下圖為常見的電氣設(shè)備輔助電氣測試示意圖1。上圖中，a代表接地體，b代表電流極，c代表電壓極，D代表接地電阻測試儀。無論是對于暴露在外面的電氣設(shè)備接地體，還是其接地體埋藏在混凝土之下，用這種電氣設(shè)備輔助電氣測試儀進(jìn)行接地電阻的測試對于變電所等設(shè)備來說，該種方法都能集中測試，需要注意的是通過圓鋼、扁鋼或者其他導(dǎo)體在設(shè)備與設(shè)備之間進(jìn)行連接時，要保障設(shè)備與接地體之間是斷開的狀態(tài)，這樣測試儀所測得的數(shù)據(jù)才是電氣設(shè)備最真實(shí)的接地電阻數(shù)據(jù)。輔助電極接地電阻測試儀是常用的測量工具和測量方法，其應(yīng)用也最為廣泛。

2.2鉗型接地電阻測試儀（非輔助電極型）

鉗型接地電阻測試儀屬于一種不用輔助電極形式的測試儀，具有使用方便、簡單，且不容易受外界環(huán)境影響的特點(diǎn)，同時鉗型接地電阻測試儀在測量數(shù)據(jù)時具有一定的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，儀器設(shè)備也較成熟，具有一定可靠性。試，如在1處的測試，只要將卡鉗卡入1點(diǎn)接地線，就能夠通過儀器測得所需要測的1處的數(shù)據(jù)。實(shí)際上，非輔助電極鉗型接地電阻測試儀是測量的一種閉環(huán)導(dǎo)體的回路電阻，雖然這種測量方法在一定情況下具有其自身的優(yōu)點(diǎn)，但是這種方法并不適用于非閉環(huán)系統(tǒng)或者獨(dú)立的系統(tǒng)，因此具有使用范圍上的限制。

3結(jié)束語

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Abstract： This paper analyzes the causes of error in the testing process caused large grounding resistance， reduce errors， and test data for error analysis and data processing to ensure accurate and reliable test data for large Grounding resistance testfor reference.

關(guān)鍵詞： 大型地網(wǎng)；接地電阻；誤差分析；內(nèi)容和方法

Key words： large grounding grid；grounding resistance；error analysis；content and methods

中圖分類號：TM13 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2012）29-0104-04

0 引言

為了更好地掌握電網(wǎng)的接地狀況，我們必須較準(zhǔn)確測試其接地電阻和對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的誤差分析，這是工程技術(shù)人員必須關(guān)心的課題。

1 大型地網(wǎng)接地電阻測量原理

大型接地網(wǎng)的工頻接地阻抗包含電阻性分量和感性分量，工程上測試大型接地網(wǎng)接地電阻的測量方法有很多，除多級法和鉗口式接地電阻測試儀法外，其它各種測量方法的基本原理大致相同的，均為三極法的測量原理。

1.1 接地電阻的理論計(jì)算

如圖1所示的緊靠地面的半球形接地體G，半徑為rg，當(dāng)有電流I由接地極流入大地時，在土壤電阻率均勻的情況下，電流均勻?qū)ΨQ的沿的徑向發(fā)散，距離球心x處的電流密度為：

J=■ （1）

電場強(qiáng)度E=Jρ=■ （2）

式中：ρ——土壤電阻率

理論上，無窮遠(yuǎn)處為零電位區(qū)，則距離球心x處的對地電位為：

U=■Edx=■■dx=■ （3）

半球接地極表面的對地電位

Ug=■ （4）

因此半球極的接地電阻為

Rg=■=■ （5）

1.2 三極法測量接地電阻的原理

圖中： G——被測接地裝置；

P——測試用的電壓極；

C——測試用的電流極。

假設(shè)圖2中的接地體為半球形，電流極與半球接地體中心之間的距離為dGC，電壓極與半球接地極中心之間的距離為dGP，電流極與電壓極之間的距離為dPC。由式（3）可以得出通過被測接地極G流入大地的電流使G、P兩點(diǎn)產(chǎn)生電位差為：

U′=■■-■ （6）

通過電流極C流入大地的電流使G、P兩點(diǎn)之間產(chǎn)生電位差

U″=■■-■ （7）

則，G、P兩點(diǎn)之間的總電位差為：

U=U′+U″=■■-■+■-■ （8）

G、P兩點(diǎn)之間呈現(xiàn)的電阻

R=■=■■-■+■-■ （9）

由于半球接地極的實(shí)際接地電阻如式（5）所示，因此測量誤差

δ=■=r■■-■-■ （10）

當(dāng)式（11）成立時，測量誤差δ=0，P點(diǎn)即為實(shí)際零電位點(diǎn)

■-■-■=0 （11）

從式（9）、（10）和（11）得到如下測量接地電阻誤差啟示：

①測量誤差由三個互電阻造成。

②測量誤差取決于各個電極之間的相對位置（布極誤差）。正確的電極位置的布置應(yīng)使■-■-■=0

則測量誤差就可等于或接近于零。

③如果電極周圍土壤電阻率是均勻的，兩極的互電阻大小與土壤電阻率成正比，而與兩電極之間的距離成反比。

2 接地電阻測量方法

接地電阻測量方法，按測試電極的數(shù)量區(qū)分，可分為三極法、四極法和多極法；按輔助電極的位置不同，可分為遠(yuǎn)離法、補(bǔ)償法和電位降法；按輔助電極的布置方式不同，可以分為直線布置方式和三角形布置方式；按測量電源和測量信號的不同，可分為工頻電流電壓法、瓦特表法、直流法、異頻法和接地電阻測量儀法。此外，針對干擾信號而采取的方法有倒相法、雙電位極引線法、附加串接接地電阻法和相位差法等等。

2.1 遠(yuǎn)離法 根據(jù)前文的分析結(jié)果，要使測得的接地電阻R與接地體的實(shí)際接地電阻RG相符，必須使式（11）成立，即■-■-■=0

遠(yuǎn)離法就是盡量增大d■、d■和d■，使之趨于無窮大，即可滿足上式的要求。

2.2 補(bǔ)償法 在圖2中，令d■=αd■，則d■=（1-α）d■，代入式（11）得到

■-■-1=0 （12）

解得α=0.618，即P點(diǎn)為直線段GC的黃金分割點(diǎn)。只要將電壓極P放在d■=0.618d■處，就能準(zhǔn)確的測量接地電阻，這種方法稱作補(bǔ)償法，也稱為0.618法。

根據(jù)補(bǔ)償法的原理，圖2中d■和d■的確定原則可歸納為以下三條。

①測量用的電流極C和電壓極P離被測接地裝置G邊緣的距離一般取d■=（4～5）D和d■=（0.5～0.6）d■，D為被測接地裝置的最大對角線長度；

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關(guān)鍵詞：接地電阻；測量；誤差

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.12.239

0 引言

雷電能量巨大，直接擊在建筑物或大地上時，因電效應(yīng)、熱效應(yīng)和機(jī)械力效應(yīng)會造成嚴(yán)重的建筑物損壞和人員傷亡，避雷接地是使雷擊時所產(chǎn)生的雷電流通過埋在地下的導(dǎo)體向大地釋放，以避免雷擊損害的接地[1]。近年來，工程技術(shù)人員使用的接地電阻的測量方法有很多，最常用的有兩點(diǎn)法、三點(diǎn)法、三極法、四極法、大電流法及變頻法。在實(shí)際操作中，有很多干擾因素的存在會對工程技術(shù)人員的測量結(jié)果產(chǎn)生影響，例如：電壓極和電流極引線間的互感、地下附近的金屬物、電壓表內(nèi)部參數(shù)、大地的趨膚效應(yīng)、干擾信號、季節(jié)因素、儀器使用誤差等因素，以致于不能得到準(zhǔn)確而有效的測量數(shù)據(jù)。在防雷安全接地檢測中測量接地電阻，必須做到準(zhǔn)確而有效[2-3]。因此，研究分析影響防雷接地的各個因素，進(jìn)而采取相應(yīng)的預(yù)防和改進(jìn)措施，對于工程技術(shù)人員準(zhǔn)確測量接地電阻有著重要意義。

1 電流極引線和電壓極引線之間的互感對測量結(jié)果的影響

采用直線補(bǔ)償法測量接地電阻時，在對角線的長度達(dá)到幾百米的大接地網(wǎng)中，需采用四到五倍對角線電流極引線長度測量，則電流極引線、電壓極引線則需要達(dá)到幾千米的長度。電流極和電壓極引線在很長的范圍內(nèi)平行敷設(shè)，而且間距較小時，會產(chǎn)生比較大的互感電勢，其互感電勢會對接地電阻的測量值產(chǎn)生影響，此外，測量值與線纜的長度、線纜敷設(shè)的距離、所用測試電流的幅值、頻率及線纜距地面的高度等也有關(guān)系[4-6]。

電流極引線中電流的流動，會耦合到電壓極引線而產(chǎn)生電壓，其耦合產(chǎn)生的電壓將直接B加到所欲測量的電壓上，使得電壓極電位升高，最終導(dǎo)致所測接地電阻值較真實(shí)接地電阻值偏大。通常情況，互感電勢作用在電壓極引線上時，兩條平行試驗(yàn)引線間的電感耦合所造成的誤差可高達(dá)0.1Ω/100m，其影響是可觀的，尤其對于接地阻抗小的地網(wǎng)。通常低接地阻抗總是出現(xiàn)在大面積接地網(wǎng)上，測量這種接地網(wǎng)就得用長的試驗(yàn)引線，以便引到遠(yuǎn)方零電位點(diǎn)[7]。此時，為了消除引線互感的影響，可以采用三角形法布置電極的方法，使電壓線和電流線相距的較遠(yuǎn)，以消除引線互感的影響。

我國一般采用下式估算兩條平行線間的互感[8]（適用于均勻土壤，不適用于非均勻性土壤）：

2 地下附近金屬物體對測量結(jié)果的影響

在測量某一接地裝置時，其附近很可能存在其他建筑物基礎(chǔ)或金屬管道等建構(gòu)筑物，這些建構(gòu)筑物都會對接地電阻值的測量產(chǎn)生一定的影響。為了盡可能地減小建筑物基礎(chǔ)和金屬管道的影響，在條件允許的基礎(chǔ)上，首先應(yīng)全面了解建筑物附近的布局圖。

圖中P點(diǎn)為電壓極位置，C點(diǎn)為電流極位置，大接地網(wǎng)為待測接地裝置，小接地網(wǎng)為測量線路經(jīng)過的另一接地裝置。

當(dāng)測量某一接地裝置時，若附近有其他小地網(wǎng)，當(dāng)測量線路經(jīng)過小接地網(wǎng)時，可以近似的認(rèn)為小地網(wǎng)上電位處處相等，所以在該接地電阻的測量曲線上會出現(xiàn)一段平坦部分，這時可能會對電壓極補(bǔ)償點(diǎn)位置選擇的判斷產(chǎn)生影響。由于小地網(wǎng)范圍內(nèi)電位幾乎沒有差別，小范圍的移動電壓極（小地網(wǎng)范圍內(nèi)）對接地電阻的測量結(jié)果基本上沒有影響。以上情況出現(xiàn)時，工程測量人員找到的“補(bǔ)償點(diǎn)”不是真實(shí)的，會使測量結(jié)果有很大的誤差，導(dǎo)致最后測量數(shù)據(jù)的不真實(shí)。此種情況下，工程技術(shù)人員實(shí)際進(jìn)行接地電阻的測量時，應(yīng)先測量接地裝置附近的土壤電阻率，一是了解土壤結(jié)構(gòu)，二是查探被測地網(wǎng)附近是否存在其它小地網(wǎng)或金屬管道區(qū)域，可以通過分析測得的土壤電阻率來計(jì)算補(bǔ)償點(diǎn)的正確位置，以獲得真實(shí)有效的測量數(shù)據(jù)。此外還可以通過增加電流極引線的長度，讓補(bǔ)償點(diǎn)的位置遠(yuǎn)離小地網(wǎng)，然后再通過左右移動5%的方法確定補(bǔ)償點(diǎn)的位置[9]。

當(dāng)測量某一接地裝置時，若附近有其他金屬管道，測量線路經(jīng)過金屬管線區(qū)域時，相當(dāng)于縮短了測試極與被測地網(wǎng)之間的有效距離，也會對測量結(jié)果造成巨大的誤差，導(dǎo)致最后測量數(shù)據(jù)的錯誤和無效。在此種情況下，工程技術(shù)人員需使電極布置的方向與地下金屬物走向垂直，減少地下金屬物對測量結(jié)果的影響，以獲得準(zhǔn)確的測量結(jié)果。

3 干擾信號對測量結(jié)果的影響

干擾信號對避雷接地的測量結(jié)果有著很大的影響，在被測試的接地系統(tǒng)中經(jīng)常存在高電平干擾信號、雜散電流及工頻干擾信號等。在涉及到工業(yè)中的接地系統(tǒng)和電源變壓器時，其中的強(qiáng)大放電電流會流向大地。在靠近高壓配電線、鐵路等處的接地電極周圍區(qū)域常常存在較高的漏電電流。要注意測量干擾地電壓，觀察是否超過了儀器規(guī)定值[10]。一般干擾信號的存在會對接地電阻的測量產(chǎn)生影響，降低測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，因此，消除干擾因素的影響是十分必要的。可以根據(jù)不同干擾信號，采取適當(dāng)?shù)拇胧?，例如，對于有雜散電流干擾的接地裝置進(jìn)行測量時，可以采用大電流接地電阻測試儀，加大測量信號的強(qiáng)度；對于有高頻干擾存在的情況下，應(yīng)盡量做到遠(yuǎn)離高頻干擾源，并采取檢測引線屏蔽措施?，F(xiàn)代建筑多為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其建筑物框架的鋼筋相互連接，構(gòu)成了一個個法拉第籠，在進(jìn)行接地電阻測量時，如果將測量極的線路從建筑物內(nèi)部引至待測量設(shè)備，就可以對戶外的干擾電磁波起到一定的屏蔽作用，從而減少干擾信號對測量結(jié)果的影響。

4 測量電極對測量結(jié)果的影響

測量電極對測量結(jié)果的影響有以下三方面：測試電極與土壤之間的接觸電阻、測量電源的注入電流以及電極的極化效應(yīng)。

工程技術(shù)人員在對接地裝置進(jìn)行測量時，得到的接地電阻中包含了插入土壤中的測試電極與土壤之間產(chǎn)生的接觸電阻。為減小測量誤差，要盡量減少測量電極與土壤之間的接觸電阻，在實(shí)際操作中應(yīng)使電極與土壤緊密接觸。因此在測量電極的選用上要格外注意，宜選用圓鋼而不宜使用螺紋鋼。

在接地電阻的測量中，測量電源的注入電流也是影響測量結(jié)果準(zhǔn)確性的一個重要因素，電流極接地電阻與測量電源的內(nèi)阻是串聯(lián)起來的，可見電流極會直接影響到注入電流。在測量電源電壓不變的情況下，接地電阻越大，注入電流越??；相反地，接地電阻越小，注入電流則越大。在實(shí)際測量中，可以通過降低電流極接地電阻的方法獲得較大的注入電流，提高測量精度和準(zhǔn)確度，例如，將電流極全部打入土壤或在電流極周圍澆水。

在外電場作用下，金屬電極與土壤之間會產(chǎn)生電化學(xué)作用，產(chǎn)生電極極化效應(yīng)。電極表面會產(chǎn)生極化電位，對于測量電極間就存在極化電位差，從而干擾測量的準(zhǔn)確性。

5 地電壓和周圍電磁場對測量結(jié)果的影響

通常地電壓影響最終測量結(jié)果有兩個途徑，一是建筑物采用了共用接地裝置時，由于設(shè)備絕緣不好或短路，會引起接地裝置對地產(chǎn)生地電壓，從而在檢測過程中出現(xiàn)指針搖擺不定的情況，產(chǎn)生誤差；二是由于附近的變壓器或其他裝置產(chǎn)生漏電，使周圍電場發(fā)生畸變，產(chǎn)生地電位分布不均，從而影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。此外，當(dāng)檢測現(xiàn)場附近有大功率發(fā)射塔、天線等存在時，周圍就會存在強(qiáng)的電磁場，也會對測量儀器產(chǎn)生干擾，引起一定的測量誤差。

6 環(huán)境因素對測量結(jié)果的影響

在影響土壤電阻率變化的眾多環(huán)境因素中，應(yīng)充分考慮到季節(jié)因素的影響。伴隨著季節(jié)的變化，土壤的含水量和溫度有明顯的變化。土壤越濕，含水量越高，導(dǎo)電性能就越好，土壤電阻率就越??；反之就越大。當(dāng)溫度在0℃以上時，土壤電阻率是S溫度的增加而減小的，且平穩(wěn)變化；而溫度在0℃以下時，土壤電阻率隨溫度的降低顯著變大。由此可見，接地體的接地電阻隨土壤干濕和溫度是變化的，因此，在不同季節(jié)進(jìn)行土壤電阻率測試時，應(yīng)充分考慮到溫度和濕度的變化對接地電阻測量的影響，其中，降雨和冰凍對土壤電阻率的影響最大。其他環(huán)境因素的影響也是不容忽視的，例如，地中多處有獨(dú)立接地的存在時，如變壓器接地，由于多種原因，會引起接地電阻變大、變壓器本身絕緣變差，產(chǎn)生漏電現(xiàn)象，使接地極周圍產(chǎn)生電位差；被測接地極本身存有交變電流。

7 人為因素對測量結(jié)果的影響

人為因素引起的測量誤差，主要來源于工程技術(shù)人員對測量儀器的使用或儀器本身維護(hù)不當(dāng)。例如，經(jīng)常彎曲使用有可能造成接地電阻測試儀接線連接處連線的折斷，從而出現(xiàn)時斷時通的現(xiàn)象；檢測棒和檢測夾表面有氧化銹蝕現(xiàn)象出現(xiàn)時會造成接觸不良；檢測高層建筑時，需要使用加長的測試線，過長的檢測線感應(yīng)出電壓，同時，長線本身也有線阻存在，都會造成測量誤差。為避免這些測量誤差，檢測人員需要規(guī)范自己的行為，以認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度做好檢測工作，并對測量儀器進(jìn)行定期的檢定和保養(yǎng)。

8 結(jié)論

在實(shí)際的操作中，影響接地電阻測量的因素有很多，為了保證測量結(jié)果的真實(shí)性和有效性，檢測人員必須具備熟練的技能，需嚴(yán)格按照儀器的操作使用說明，嚴(yán)格執(zhí)行檢測規(guī)范，端正態(tài)度，檢測前要對測試場所環(huán)境作充分的了解，盡量消除各種干擾因素的影響，檢測后需做好測量數(shù)據(jù)的資料累積。

參考文獻(xiàn)：

[1]潘忠林.現(xiàn)代防雷技術(shù)[M].四川：電子科技大學(xué)出版社，2005：86-87.

[2]張培剛，陳章偉，張國鳴.大型接地網(wǎng)接地電阻測量誤差分析和對策[J].浙江電力，2009（02）：81-83.

[3]曹曉華，孫昭昌，孫偉.接地電阻測量方法[J].變壓器，44（10）：40-42.

[4]李景祿，鄭瑞臣.關(guān)于接地工程中若干問題的分析和探討[J].高電壓技術(shù)，2006（06）.

[5]魯志偉，常樹生，蘭淑麗等.引線間互感對土壤電阻率測量結(jié)果的影響[J].高電壓技術(shù)，2004（05）.

[6]許穎，劉繼，馬宏達(dá)等.建（構(gòu)）筑物雷電防護(hù)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010.

[7]中華人民共和國國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局，GB/T17949，卜2000.接地系統(tǒng)的土壤電阻率.接地阻抗和地面電位測量導(dǎo)則第一部分：常規(guī)測量[S]，北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2000.

[8]解廣潤.電力系統(tǒng)接地技術(shù)[M].北京：水利水電出版社，1991.

[9]馮志偉，肖穩(wěn)安，馬金福.影響接地電阻測量結(jié)果的因素分析[J].電氣應(yīng)用，2010（15）.

篇4

關(guān)鍵詞:建筑防雷工程；檢測；接地電阻；測量；注意事項(xiàng)；解決方法

隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的加快，建筑規(guī)模也日益擴(kuò)大，而雷電作為一種自然災(zāi)害對建筑物的威脅非常大的，因此建筑物防雷工程的實(shí)施是十分必要的。防雷工程的重要性要求必須對其進(jìn)行經(jīng)常性的防雷檢測。接地電阻的測量是防雷檢測中最重要的一項(xiàng)工作，而接地電阻大小是衡量接地系統(tǒng)好壞的重要參數(shù)，所以，如何保證接地電阻測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性對防雷工程的安全是十分重要的。

1 接地電阻的組成

接地線的電阻與接地極自身電阻，是指接地線、接地設(shè)備、接地母線、接地極本身的電阻，其阻值與引線的幾何尺寸和材質(zhì)有關(guān)。

接地體(水平接地體、垂直接地體)本身的電阻，與接地體的材質(zhì)和周圍大地的電阻有關(guān)。

散流電阻是從接地體開始向遠(yuǎn)處(20m)擴(kuò)散電流所經(jīng)過路徑的土壤電阻。決定散流電阻的主要因素是土壤中導(dǎo)電離子的濃度和土壤的含水量。

接地極表面與土壤之間的接觸電阻，與土壤的性質(zhì)、顆粒、含水量、土壤與接地體的接觸面接觸的緊密程度有關(guān)，它是接地電阻的主要成分。

2 影響接地電阻的主要因素

影響接地電阻的因素有接地電極的形狀、尺寸，周圍環(huán)境因素，以及接地極周圍的土壤電阻率，其中最重要的是接地極周圍的土壤電阻率。

土壤中的電阻率與土壤中導(dǎo)電離子的濃度和土壤中的含水量有關(guān)。土壤電阻率ρ的大小，主要取決于土壤中導(dǎo)電離子的濃度和土壤中的含水量。土壤中所含導(dǎo)電離子濃度越高，土壤的導(dǎo)電性就越好，ρ就越??；反之就越大。

土壤越濕，含水量越多，導(dǎo)電性能就越好，ρ就越?。环粗驮酱?。土壤中的電阻率與土質(zhì)有關(guān)，不同土質(zhì)的土壤電阻率不同，甚至相差數(shù)千倍。

土壤中的電阻率與土壤的溫度有關(guān)，一般是土壤電阻率隨溫度的升高而下降。

土壤中的電阻率與土壤的致密性有關(guān)。土壤的致密對土壤電阻率也有一定的影響，為了降低接地電極的散流電阻，必須將接地體周圍的回填土夯實(shí)，使接地極與土壤緊密接觸，從而達(dá)到降低土壤電阻率的效果。

土壤中的電阻率與季節(jié)有關(guān)。季節(jié)不同，土壤的含水量和溫度也就不同，影響土壤電阻率最明顯的因素就是降雨和冰凍。在雨季，由于雨水的滲入，地表層土壤的電阻率降低(低于深層土壤的電阻率)；在冬季，由于土壤的冰凍作用，地表層土壤的電阻率升高(高于深層土壤的電阻率)。

3 接地電阻的測量

3.1 常用接地電阻測量方法―――電位降法

電位降法是一種常用的接地電阻測量方法。其測量手段是在被測地線接地樁一側(cè)地上打入兩根輔助測試樁，要求這兩根測試樁位于被測地樁的同一側(cè)，三者基本處于同一條直線上，距被測地樁較近的一根輔助測試樁，距離被測地樁20m左右，距被測地樁較遠(yuǎn)的一根輔助測試樁距離被測地樁40m左右。測試時，將擋位打在3P擋位。按下測試鍵，此時在被測地樁和輔助地樁之間可獲得一電壓，儀表通過測量該電流和電壓值，即可計(jì)算出被測接地樁的地阻。原理如圖1所示。

圖1 電位降法測量接地電阻的測試接線

E為作為測量對象的接地極，C為電流極，P為電位電極

3.2 對測試電流的要求

測試電極必須采用交流信號，因?yàn)榧佑弥绷麟娏鲿a(chǎn)生電化學(xué)作用，使得測量結(jié)果與通過交流電時不一樣。而作為電力系統(tǒng)的接地或作為防雷接地，流過的是交流故障電流和頻率成分極為豐富的浪涌電流。

交流測試信號的頻率，容易與電力系統(tǒng)的感應(yīng)信號、雜散信號分離，應(yīng)采用工頻以外的頻率來加強(qiáng)抗干擾能力。有的接地電阻測試儀能夠自動調(diào)節(jié)測試信號頻率，避開電力系統(tǒng)的感應(yīng)信號和其他雜散信號的干擾。

3.3 輔助電極的接地電阻

電位降法重要特征是兩個輔助電極的接地電阻不影響測量值。輔助電極也是接地的，也有一定的接地電阻。測量用的輔助電極長度和直徑均較小，接地測試是臨時的，輔助電極的接地電阻一般比較高，并且其阻值隨著不同的位置和測試時間而變化，電流輔助極C的接地電阻加入主回路中去，就會影響流入大地中的電流的大小。

4 接地電阻測試儀的選擇

(1)采用內(nèi)部供電(正弦波)和測試探頭的原理。這種儀器是專門用于測試同時具有電阻分量和電感分量的接地系統(tǒng)。采用纏繞在物體上的金屬帶作為接地線時，此種方法比較普遍。

(2)用不帶輔助探頭的外部測試電壓的原理。該原理通常用于測試TT系統(tǒng)內(nèi)接地電阻，當(dāng)在相端子與保護(hù)端子之間測試時，該接地電阻值比故障環(huán)路內(nèi)其他部分的電阻高得多。

(3)用外部測試電壓和輔助測試探頭的原理。該儀器的優(yōu)勢是對TN系統(tǒng)給出精確的測試結(jié)果，其中相線與保護(hù)導(dǎo)體之間的故障環(huán)路電阻非常低。

(4)用內(nèi)部供電、兩個測試探頭和一個測試夾的原理。用該儀器測量時，要機(jī)械斷開可能與測試電極并聯(lián)的任何接地電極。

5 檢測接地電阻的注意事項(xiàng)

(1)應(yīng)在非雨天氣和土壤未凍結(jié)時檢測接地電阻，嚴(yán)禁雷雨天氣檢測接地電阻，現(xiàn)場環(huán)境條件應(yīng)符合正常檢測要求。

(2)接地電阻測試儀應(yīng)經(jīng)過法定計(jì)量單位鑒定合格，并在有效使用期內(nèi)使用。

(3)接地電阻測試儀的接地引線和其他導(dǎo)線應(yīng)避開高低供電線路，且應(yīng)垂直于電網(wǎng)，避免平行布置。當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)帶電檢測時，查明帶電原因后實(shí)施檢測，以提高檢測的準(zhǔn)確性。

(4)接地電阻檢測之前，首先要識別接地系統(tǒng)的類型，根據(jù)不同的接地類型，采用不同的檢測儀器和方法測試。

(5)正確使用接地電阻測試儀。連接電壓輔助電極線和電流輔助電極線，按下開關(guān)，燈亮，說明電路導(dǎo)通；否則，需檢查連接線是否良好和接地棒周圍導(dǎo)電是否良好。

(6)電壓輔助電極和電流輔助電極與接地極之間應(yīng)保持一定的距離，且電壓輔助電極測試線和電流輔助電極測試線不要相互纏繞在一起，避免互相干擾。

(7)當(dāng)建筑物周圍為巖石或水泥地面時，可將P、C極放置在地面并同時用水濕潤，使導(dǎo)電處于最佳狀態(tài)后，實(shí)施檢測。

(8)校正線阻。輔助接地線的長度為5m，當(dāng)需要加長時，應(yīng)將實(shí)測接地電阻值減去加長測試線的電阻值，可用同一接地電阻測試儀在同一環(huán)境中測量加長線阻值。

6 電力部門大地網(wǎng)接地電阻檢測注意事項(xiàng)

(1)測試線的選擇。測試線越粗，測試時電流損失越小，測量的接地電阻越接近實(shí)際值，一般選擇測試線＞1．8mm2的BVR銅線。電流線的長度應(yīng)為大地網(wǎng)對角線長度的3～5倍，電壓線為電流線的0．618倍。

(2)測試時應(yīng)避開高電壓，以減少強(qiáng)電流對測試精度的影響。

(3)測試位置的選擇。一般選擇大地網(wǎng)的中心部位，此處測試結(jié)果精度高，誤差也較小。檢測時，電流線與電壓線擺動5°，比較測量接地電阻的值。

7 測量接地電阻工作中常出現(xiàn)的問題及解決方法

(1)測試夾與接地測量點(diǎn)接觸電阻過大。解決的方法是，將接觸點(diǎn)用銼刀或砂紙磨光，用測試線夾子充分夾好磨光觸點(diǎn)。

(2)在測量接地電阻過程中，由于雜散電流、高頻干擾的影響，接地電阻數(shù)據(jù)讀不準(zhǔn)。解決辦法是可將E線改為屏蔽線后測量；或采用改變測試頻率、具有選頻放大器或窄帶濾波器的接地電阻測試儀表測量，以提高抗干擾能力。此種情況在測量變電站、工業(yè)配電系統(tǒng)以及電源變壓器中經(jīng)常使用。

(3)地表處存在大電位差，有多處獨(dú)立接地存在，如果檢測棒放在其周圍，將會影響測量準(zhǔn)確度。解決的辦法是將輔助測試線加長，調(diào)整檢測的角度。

(4)被測接地極本身存有交變電流(用電設(shè)備絕緣不好，部分短路引起的泄漏現(xiàn)象，引下線附近有高壓電源干擾)，直接影響到接地電阻的測量誤差。解決辦法是屏蔽輔助測試線。

(5)接觸不良(包括儀器本身)。解決辦法是檢測前按操作規(guī)程自檢檢測儀器，加強(qiáng)責(zé)任心，提高檢測人員業(yè)務(wù)技能。

(6)附近有發(fā)射機(jī)、天線等發(fā)出的強(qiáng)電磁場(在大功率的發(fā)射基地附近，如移動、微波等通信發(fā)射場，高壓變電所及高壓線路附近，大功率設(shè)備頻繁起動場所)。解決辦法是屏蔽輔助測試線，調(diào)整檢測的角度。

(7)接地裝置和金屬管道埋設(shè)地比較復(fù)雜時，也可引起接地電阻測量不良或不穩(wěn)。解決辦法是輔助測試線加長，屏蔽輔助測試線，調(diào)整檢測的角度。

(8)不按使用說明書規(guī)定操作，儀器本身維護(hù)不當(dāng)，使用帶病、超檢接地電阻測試儀設(shè)備等都會影響測試結(jié)果。

(9)檢查電池電壓正常，而進(jìn)行接地電阻測量時測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)，誤差大。問題出在接地電阻測試儀與輔助電極及被測接地體連接不好，常見3條連接導(dǎo)線有斷開或接頭地方松動，導(dǎo)致導(dǎo)電性能不好。

(10)接地電阻測試儀電池電量不足，解決方法是更換電池。儀表精確度下降，解決方法是重新校準(zhǔn)為零。

8 結(jié)束語

總之，建筑防雷是一個極其重要的系統(tǒng)工程，必須加強(qiáng)防雷接地的檢測，以有效保證其防雷安全。在防雷接地電阻測量中，檢測人員應(yīng)當(dāng)善于發(fā)現(xiàn)、總結(jié)問題，加強(qiáng)對防雷相關(guān)新技術(shù)的學(xué)習(xí)掌握、注重過程控制，保證測量的科學(xué)性，確保防雷工程的質(zhì)量安全。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞:接地電阻 變電站接地網(wǎng) 降阻措施

前言:隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對電力能源的要求也越來越緊迫,電網(wǎng)的壓力也越來越大,因此新造變電站越來越多。變電站接地網(wǎng)對于電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行和變電站工作人員的人身安全起著重要作用,其接地電阻、跨步電壓與接觸電壓是變電站接地系統(tǒng)的重要技術(shù)指標(biāo),是衡量接地系統(tǒng)的有效性、安全性以及鑒定接地系統(tǒng)是否符合要求的重要參數(shù)。但受到客觀環(huán)境和設(shè)計(jì)選址等的制約,很多新造變電站的接地網(wǎng)接地電阻往往超出要求。

2010年,某供電局一110kV變電站新建動工,但其主接地網(wǎng)的接地電阻測試結(jié)果為2.3歐,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)要求0.5歐。接下來就介紹如何降低其接地電阻的幾種方法。

一.更換土壤與深井接地

工程施工方欲采用電阻率較低的土壤替換原有電阻率較高的土壤,置換范圍在接地體周圍0.5m以內(nèi)。但這種取土置換方法對人力和工時耗費(fèi)都較大,不適合此次工程。由于此變電站本身已采取深井接地的方法,本身已轉(zhuǎn)有約20m深的深井,但為了進(jìn)一步減小接地電阻,繼續(xù)向下轉(zhuǎn)井,但由于此變電站處于山坳里,地下巖層較深,轉(zhuǎn)機(jī)向下進(jìn)行很困難,在原有深度下有向下了5m,不得不停止施工。在進(jìn)行接地電阻測試后,測試結(jié)果為1.9歐。雖有效果,但施工難度太大。由此可見,這種方法對山區(qū)等巖石地帶不是適用。

二.采取污水引入和降阻劑

施工方的接地體采用50mm×50mm×5mm的鍍鋅角鋼,在鋼管上每隔20cm鉆一個直徑5mm的小孔,使水滲入接地體周圍土壤中, 以降低接地體周圍電阻率,降低接地體與大地的接觸電阻,以此降低接地電阻。經(jīng)過測試,主接地體接地電阻值為1.83歐,效果不明顯。然后施工方在接地極周圍敷設(shè)高效膨潤土降阻劑,起到增大接地極外形尺寸,降低與起周圍大地介質(zhì)之間的接觸電阻的作用,因而也能在一定程度上降低接地極的接地電阻。經(jīng)測試后接地電阻為1.5歐,仍不符合要求。

三.外引接地體

施工方然后考慮主接地網(wǎng)引出一條扁鐵至周邊土壤導(dǎo)電較好的地方再埋設(shè)一個接地體。先引至變電站南20m處的溪流邊,此處土壤濕度大,導(dǎo)電性好,電阻率比變電站范圍內(nèi)小,此處引接地體可以使變電站內(nèi)接地電阻降低,經(jīng)測量后主接地網(wǎng)接地電阻為1.2歐,仍不符合要求。于是在變電站周圍的溪流及農(nóng)田等電阻率低的地方試驗(yàn),終于在變電站西方70m溪流邊外引接地極,測得主接地網(wǎng)接地電阻符合設(shè)計(jì)要求?？梢姶朔N方法對山區(qū)變電站效果 明顯。

結(jié)束語:變電站的安全運(yùn)行必須要保證接地網(wǎng)的安全可靠,因此,在新造變電站的選址設(shè)計(jì)中要考慮此地的土壤,地勢與環(huán)境對變電站接地網(wǎng)接地電阻的影響,保證對接地網(wǎng)的良好施工和維護(hù)。

參考文獻(xiàn)

1 《電力設(shè)備異常運(yùn)行及事故處理手冊》陳化鋼

2 《電力設(shè)備維修診斷與預(yù)防性試驗(yàn)》 周武仲

3 《發(fā)電廠 變電站過電壓保護(hù)及接地設(shè)計(jì)》舒廉甫

作者簡介:

韓程亮 助理工程師 華北電力大學(xué)在職碩士研究生在讀

篇6

對接地技術(shù)及各項(xiàng)接地電阻指標(biāo)作出介紹，并對其測量方法及現(xiàn)場情況分析進(jìn)行討論。

關(guān)鍵詞:

接地電阻檢測;三極法;防雷接地電阻;影響因素

隨著我國高速公路建設(shè)市場日新月異的發(fā)展，信息化、自動化的高規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)要求，帶來了機(jī)電工程各類設(shè)施種類豐富化及數(shù)量規(guī)?；陌l(fā)展趨勢，極大的滿足了公路運(yùn)營管理現(xiàn)代化的需求。與此同時，為了保障各類機(jī)電設(shè)施尤其是外場監(jiān)控設(shè)施的電氣安全，就要更加重視機(jī)電工程中尤為關(guān)鍵的一項(xiàng)指標(biāo)———接地電阻。

1接地電阻的基礎(chǔ)知識

1．1接地技術(shù)的引入以及接地電阻的概念

最初引入接地技術(shù)是為了防止電力或電子等設(shè)備遭受雷擊而采取的保護(hù)性措施，目的是把雷電產(chǎn)生的雷擊電流通過避雷針引入到大地，從而起到保護(hù)建筑物的作用。同時，接地也是保護(hù)人身安全的一種有效手段，當(dāng)出現(xiàn)諸如電線絕緣不良，線路老化等原因引起的相線直接和設(shè)備外殼碰觸時，設(shè)備的外殼就產(chǎn)生危險電壓，由此生成的故障電流就會流經(jīng)PE線到大地，從而起到保護(hù)作用。之后，隨著電子通信和其它數(shù)字領(lǐng)域的發(fā)展，為了避免信號之間互相干擾等電磁兼容問題，在通信系統(tǒng)中，大量設(shè)備之間信號的互連要求各設(shè)備也都要有一個基準(zhǔn)‘地’作為信號的參考地。簡單的說，在公路機(jī)電工程中，接地電阻是指電流由接地裝置流入大地再經(jīng)大地流向另一接地體或向遠(yuǎn)處擴(kuò)散所遇到的電阻。接地電阻值能夠體現(xiàn)出電氣裝置與“地”接觸的良好程度和反映接地網(wǎng)的規(guī)模，它包括接地線電阻、接地體電阻、接地體與土壤間的接觸電阻，以及土壤中的散流電阻。其中由于接地線電阻、接地體電阻、接觸電阻相對較小，故通常近似以散流電阻代表接地電阻。

1．2幾種主要的接地電阻指標(biāo)

在2004年頒布實(shí)施的我國交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》(JTGF80/2-2004第二冊機(jī)電工程)(以下簡稱“檢評標(biāo)準(zhǔn)”)中規(guī)定了工作接地電阻、安全接地電阻、聯(lián)合接地電阻以及防雷接地電阻這幾種接地電阻指標(biāo)。工作接地，簡單的來說就是用來保護(hù)設(shè)備安全的。通過工作接地，為電路提供一個基準(zhǔn)電位，一般設(shè)定為零。它的作用是保持系統(tǒng)電位的穩(wěn)定性，即減輕低壓系統(tǒng)由高壓竄入低壓系統(tǒng)所產(chǎn)生過電壓的危險性。在公路機(jī)電系統(tǒng)中，工作接地一般指交流工作地，把計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中使用交流電的設(shè)備做二次接地或經(jīng)特殊設(shè)備與大地作金屬連接，其作用是確保人身和設(shè)備安全。安全接地，也叫保護(hù)接地。如之前所述，它是為了防止電氣裝置的金屬外殼、配電裝置的構(gòu)架和線路桿塔這些平時正常情況下不帶電，但由于絕緣材料損壞導(dǎo)致金屬外殼等帶電壓而危及人身和設(shè)備安全而進(jìn)行的接地。通常，將上述設(shè)備的金屬外殼通過導(dǎo)線與可靠接地體正確連接，即構(gòu)成安全接地。聯(lián)合接地，也可以稱之為單點(diǎn)接地方式，即所有的接地系統(tǒng)共用同一個“地”。它一般運(yùn)用在大樓等集中式建筑物或設(shè)備接地設(shè)計(jì)上。它的特點(diǎn)是對雷擊有較好的屏蔽效果，可有利于減少各接地體間的耦合影響，成本低廉，易于施工。防雷接地，它是組成高建筑物及外場機(jī)電設(shè)施防雷措施中非常重要的一部分，其作用是將雷擊產(chǎn)生的巨大電流引入大地，從而保護(hù)建筑物、外場機(jī)電設(shè)備及人員安全。建筑物和電氣設(shè)備的防雷主要是用避雷器(包括避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)和消雷裝置等)。避雷器的一端與被保護(hù)設(shè)備相接，另一端連接地裝置。當(dāng)發(fā)生直擊雷時，避雷器將雷電引向自身，雷電流經(jīng)過其引下線和接地裝置進(jìn)入大地。此外，由于雷電引起靜電感應(yīng)副效應(yīng)，為了防止造成間接損害，如房屋起火或觸電等，通常也要將建筑物內(nèi)的金屬設(shè)備、金屬管道和鋼筋結(jié)構(gòu)等接地;雷電波會沿著低壓架空線、電視天線侵入房屋，引起屋內(nèi)電工設(shè)備的絕緣擊穿，從而造成火災(zāi)或人身觸電傷亡事故，所以還要將線路上和進(jìn)屋前的絕緣瓷瓶鐵腳接地。

2接地電阻測試方法及現(xiàn)場情況分析

在行業(yè)內(nèi)以往的多篇著作、論文中有大量關(guān)于接地電阻指標(biāo)的專業(yè)學(xué)術(shù)談?wù)?。在本文中，將結(jié)合作者多年的現(xiàn)場檢測工作經(jīng)驗(yàn)，試圖以較為淺顯、明了的方式來介紹接地電阻的測試方法及一些需要注意的問題。

2．1測試方法

現(xiàn)在主流的接地電阻測試原理方法為電流—電壓表三極法，即利用在被測裝置接地極旁的土壤里插入電壓輔助極和電流輔助極，利用電位差產(chǎn)生電流，從而計(jì)算出電阻值。市場上常見的接地電阻測試儀也均是遵循三極法原理，通常會采用典型的四導(dǎo)線地樁法，其中電壓導(dǎo)線的長度為電流導(dǎo)線的0．618倍。在輔助極(樁)布線過程中，具體有兩種方法，一種是直線法，即將電流導(dǎo)線與電壓導(dǎo)線沿同一方向布點(diǎn)，布線長度一般為被測試接地裝置最大對角線長度D的4至5倍(即4D至5D)［3］;另一種是夾角法，即將電流導(dǎo)線與電壓導(dǎo)線沿同一方向，以夾角30°進(jìn)行布線，布線長度也一般為4D至5D。經(jīng)計(jì)算，當(dāng)布線長度不斷加大時，測試值無限接近于真實(shí)值，故兩種方法的布線長度在導(dǎo)線允許范圍長度內(nèi)越長越好。當(dāng)現(xiàn)場布點(diǎn)受局限時，可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，若土壤電阻率較為均勻，布線長度可取2D。不過由于直線法布線在地形較為復(fù)雜地區(qū)測試時零電位不好選擇，且測試時電流導(dǎo)線與電壓導(dǎo)線由于同時產(chǎn)生流，有可能會因?yàn)榫嚯x過近發(fā)生相互互感的問題，從而影響到測試結(jié)果的準(zhǔn)確性，所以一般來說，現(xiàn)場多采用夾角法進(jìn)行布線［4］。輔助極(樁)布線結(jié)束后，為了盡量消除測試夾與被測電極之間的接觸電阻，需將兩根測試導(dǎo)線的夾頭同時夾在待測裝置電極上。接線布點(diǎn)及設(shè)備連接完成后，就可以進(jìn)行通電檢測了。

2．2現(xiàn)場情況分析

具體到公路機(jī)電工程現(xiàn)場檢測，要注意以下一些問題:在收費(fèi)站相關(guān)機(jī)電設(shè)施接地施工時，機(jī)電單位通常會利用房建單位預(yù)留的大型接地網(wǎng)，將監(jiān)控室、收費(fèi)車道上的相關(guān)機(jī)電設(shè)備接地極并入接地網(wǎng)，形成聯(lián)合接地。所以在檢測時，可通過分別檢測綜合樓監(jiān)控室、UPS室、房建配電箱地極以及收費(fèi)車道設(shè)施的安全接地電阻進(jìn)行驗(yàn)證。若結(jié)果值相近，則符合聯(lián)合接地，在結(jié)果判定時應(yīng)以聯(lián)合接地電阻≤1Ω作為技術(shù)要求。在外場機(jī)電設(shè)施接地施工中，正常情況下，施工單位會把設(shè)備的安全接地極與電纜的地線進(jìn)行連接，也就是利用了外場低壓配電設(shè)施的接地進(jìn)行施工。而防雷接地施工方案通常為地極埋入法，即將數(shù)量不等的角鋼等導(dǎo)電金屬材料埋入待接地設(shè)備基礎(chǔ)外數(shù)十米范圍內(nèi)，作為地極，并用扁鋼條帶將設(shè)備避雷接地引線與地極串聯(lián)起來，從而達(dá)到接地效果。但在近幾年的檢測中發(fā)現(xiàn)，個別施工單位為了達(dá)到所謂低電阻的效果，將安全接地和防雷接地進(jìn)行了聯(lián)合接地處理，這是嚴(yán)重違反《檢評標(biāo)準(zhǔn)》等相關(guān)規(guī)范安全規(guī)定的，一旦設(shè)施遭遇雷擊，很有可能對外場低壓配電設(shè)施帶來嚴(yán)重?fù)p壞。另外，個別施工單位在防雷接地施工時不做或者少做金屬地極掩埋焊接工作，甚至是將避雷接地引線與立柱法蘭焊接，即將立柱基礎(chǔ)鋼筋網(wǎng)架作為防雷接地的接地極，這也是違反設(shè)計(jì)的。所以在外場機(jī)電設(shè)施接地電阻檢測時，除了要關(guān)心指標(biāo)的合格與否，更要留意安全接地及防雷接地的施工方式方法是否符合規(guī)范要求。在檢測過程中，接地電阻指標(biāo)會受多方面因素的影響，除了人為因素以外，最大的干擾因素就是氣候環(huán)境因素。簡單地說，接地電阻和土壤電阻之間呈現(xiàn)正比例關(guān)系，即土壤當(dāng)電阻率越大，接地電阻的結(jié)果也會越大。土壤電阻率受土壤濕度和溫度所造成的影響最大，土壤當(dāng)中的電阻率和土壤當(dāng)中的水分含量呈現(xiàn)反比例關(guān)系，即伴隨著土壤當(dāng)中水分含量的增加，土壤電阻率會顯著下降［5］。土壤當(dāng)中溫度和電阻率同樣呈現(xiàn)反比例關(guān)系，即在溫度提高的狀況下，電阻率也會明顯降低，但因?yàn)橥寥乐兴质軣嵴舭l(fā)會導(dǎo)致電阻率升高，故此變化后的作用會相互抵消。所以為了保證檢測結(jié)果的真實(shí)有效，接地電阻的檢測工作應(yīng)選在天氣晴朗的枯水季節(jié)，連續(xù)無雨水天數(shù)應(yīng)在一周以上。并且由于地表面土壤因溫度過低形成冰體構(gòu)造從而導(dǎo)致土壤電阻率升高，所以嚴(yán)冬季節(jié)也不宜開展接地電阻檢測工作［4］。

3結(jié)論

合格的接地電阻保障了機(jī)電設(shè)施的安全運(yùn)營，正確理解各類接地電阻概念，掌握指標(biāo)測試?yán)碚摷胺椒?，增?qiáng)現(xiàn)場檢測情況分析能力，可以更好的服務(wù)于公路機(jī)電工程接地電阻指標(biāo)的檢測、分析工作。

參考文獻(xiàn):

［1］翁小熊．公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)(第二冊)機(jī)電工程技術(shù)手冊［M］．北京:人民交通出版社，2004．

［2］韓文元，朱立偉．公路水運(yùn)工程試驗(yàn)檢測專業(yè)技術(shù)人員職業(yè)資格考試用書交通工程［M］．北京:人民交通出版社，2016．

［3］徐程，龐亮．直線三極法接地電阻測試原理與方法［J］．科技創(chuàng)業(yè)月刊，2010(10):177-179．

［4］呂東波，錢眺，吳巖．接地電阻測試夾角法的布線方法分析［J］．科技情報開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2010(22):170-173．

篇7

【關(guān)鍵詞】變電站；接地網(wǎng)；接地電阻；測量

1引言

變電站接地網(wǎng)是變電站的重要組成部分，在電力系統(tǒng)中，它的正常運(yùn)行離不開接地網(wǎng)的安全設(shè)置和有效保護(hù)，是保證電力系統(tǒng)可靠順利運(yùn)行不可缺少的安全裝置。倘若達(dá)不到要求的變電站接地網(wǎng)，就會發(fā)生變電站繼保系統(tǒng)設(shè)備損害以及人員安全等事故。所以在管理變電站的過程中，接地網(wǎng)的交直流設(shè)置和防雷設(shè)置應(yīng)引起相關(guān)單位的大力重視。由于接地網(wǎng)在設(shè)計(jì)和施工都不易達(dá)到精確的控制，特別是隱蔽性及運(yùn)行維護(hù)困難的特點(diǎn)，使得接地網(wǎng)建設(shè)成為變電站工程建設(shè)中的難點(diǎn)之一，下文就對相關(guān)問題進(jìn)行淺析，談?wù)勅绾胃倪M(jìn)我國變電站中現(xiàn)存的接地問題。

2關(guān)于變電站接地的問題

所謂接地是將電力設(shè)備和用電裝置的外殼、支架及中性點(diǎn)用導(dǎo)體與接地裝置做良好的電氣連接。近年來，由于接地網(wǎng)年久腐蝕，焊點(diǎn)開焊、脫焊等問題逐漸表現(xiàn)出來，對電力系統(tǒng)造成很大的危害，所以因地制宜地選擇合適的接地方案很重要，接地裝置是確保電氣設(shè)備在正常及故障情況下均能安全運(yùn)行的重要保護(hù)措施之一。

在變電站的接地網(wǎng)的連接過程中，有一個影響接地質(zhì)量的因素，那就是接地網(wǎng)同設(shè)備引線之間的連接問題。也就是在接地網(wǎng)的連接時，及時各項(xiàng)指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到了相關(guān)的變電運(yùn)行要求，但是由于設(shè)備導(dǎo)線接觸問題處理不當(dāng)，也容易引發(fā)接地故障。這類問題通常表現(xiàn)為地網(wǎng)焊接不良、接頭不合格等。這種情況下，接地網(wǎng)在運(yùn)行的過程中的有效截面就會減小，形成短路。針對以上這些問題我們可以使用集中方法進(jìn)行解決，均壓法就是其中一種，在高壓配電裝置地面下設(shè)置水平接地網(wǎng)，使其外緣閉合，內(nèi)部敷設(shè)均壓帶，并利用建筑物的鋼筋與地網(wǎng)可靠連接，形成通路。這是一種十分有效的均壓措施。由于均壓帶的存在，配電裝置區(qū)域內(nèi)的電位分布比單獨(dú)接地體和簡單的環(huán)路接地體要均勻的多，所以接觸電壓和跨步電壓的數(shù)值大為降低，實(shí)現(xiàn)了均衡電位接地。

3變電站接地電阻的測試方法

常用的現(xiàn)場測量接地網(wǎng)電阻的方法主要有電流電壓法、比率計(jì)法與電橋法等。這幾種方法除了所采用的電源形式、儀表類型不同外，就其測量回路和電極布置而言則大同小異，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際測量目的與測量對象，選擇適當(dāng)?shù)臏y量方法。并且根據(jù)現(xiàn)場情況分析、判斷測量值的正確性，做好遇到干擾時的排除預(yù)案，消除干擾對測量的影響。測量時，電源頻率f=50Hz（以減少X的影響），電流在十幾安，電壓在幾伏到幾十伏間，若設(shè)備接地引下線與地網(wǎng)連接線斷裂或接觸不良，此時電流不會有太大變化，而電壓則會增加很大。例如長嶺站251過線測試時，電流10A左右，電壓則達(dá)99V左右，而正常值為8V～9V（其它測試點(diǎn)）。測量時，所用表計(jì)準(zhǔn)確級應(yīng)在0.5級以上，載流導(dǎo)線截面要盡量粗，與接地體的連接表面要連接良好。

還有一種方法叫做“電流、電壓表”法也稱之為工頻大電流法，它是通過提高工頻的測試電流，一般為幾十安培，用提高信噪比的方式，降低測試中工頻干擾的影響，測量結(jié)果令人滿意。采用隔離變壓器，使測量所用的電源對地是隔離的。但是，大電流法需要的測試電流較大，互感對測量有很大影響，試驗(yàn)裝置笨重，放線勞動強(qiáng)度大，而且受常規(guī)配套儀表內(nèi)阻的限制，要求電流極的接地電阻很小，有時在現(xiàn)場會非常困難，打輔助極相當(dāng)麻煩。另外，零電位和氣候的影響也非常嚴(yán)重。

一般小型接地網(wǎng)或接地裝置可以使用接地電阻測試儀，而對于大型接地網(wǎng)，接地電阻測試儀容量就不能滿足要求，特別是存在干擾源的情況下，需要大容量電流源或高頻電源以消除干擾。地網(wǎng)與系統(tǒng)接地（如線路塔桿）連接上未解開即測量接地電阻，其值偏小，不能真實(shí)地反映地網(wǎng)的實(shí)際水平。所以在測試前應(yīng)充分了解地網(wǎng)布置、連接情況，查看開關(guān)站系統(tǒng)側(cè)接地是否與電站接地網(wǎng)分開。若打入接地極地點(diǎn)選擇在非原始地表，而是在工程回填土上，由于土壤電阻率與設(shè)計(jì)院勘測時不一致，造成測量結(jié)果偏大。此情況只有另選測試點(diǎn)或增加接地極深度。

4有關(guān)接地網(wǎng)接地電阻的探討

接地電路的阻抗的復(fù)數(shù)阻抗Zs，包含接地電阻與接地電抗兩個分量，這些分量會影響接地電路的載流能力。測試接地阻抗時，頻率應(yīng)接近工頻，對小型地網(wǎng)來說，該地網(wǎng)呈明顯“阻性”，這是因?yàn)樾⌒偷鼐W(wǎng)的接地電抗分量X比接地電阻R小得多，所以在線路桿塔、獨(dú)立避雷針、小型變電站的小型地網(wǎng)測量中，可忽略接地電抗分量X，其接地阻抗近似等于接地電阻。而對于220kV以上變電站及大型發(fā)電廠的大型地網(wǎng)來說，接地電抗分量X已不能被忽略，甚至與接地電阻R在同一數(shù)量級上，所以在大型地網(wǎng)的接地阻抗測量中，應(yīng)測量工頻接地阻抗Zs及與頻率無關(guān)的純接地電阻R。

接地網(wǎng)接地電阻的大小是否符合設(shè)計(jì)、規(guī)范要求，直接影響到電站的長期、穩(wěn)定、安全運(yùn)行，不容忽視。在接地電阻測試方法中，電流、電壓法為常用方法，現(xiàn)場試驗(yàn)條件很容易滿足，但是影響測量結(jié)果的現(xiàn)場測試環(huán)境、干擾因素也多種多樣。如何判定測量結(jié)果的真實(shí)性，需要試驗(yàn)檢測人員前期做好環(huán)境條件的觀察、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)分析、施工過程的了解等；現(xiàn)場檢測要結(jié)合實(shí)際，使用合理的檢測方法，檢測所得數(shù)據(jù)要多分析判斷，少犯經(jīng)驗(yàn)主義錯誤，以保證檢測結(jié)果真實(shí)可靠。

5結(jié)語

在接地工程中因地制宜地采用合理降阻方案及措施是最至關(guān)重要的，設(shè)計(jì)要有針對性而不能盲目套用。，所以，在對接地網(wǎng)進(jìn)行安全管理的過程中，首先要做到對接地電阻的控制，使其盡量保持同地網(wǎng)電位的平衡更要從施工及實(shí)際運(yùn)行效果等方面綜合考慮，不單要比較當(dāng)前工程投資，更要比較遠(yuǎn)期運(yùn)行維護(hù)成本。合理地設(shè)計(jì)接地電阻值，采用合適的材料及先進(jìn)的施工工藝，強(qiáng)調(diào)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)相結(jié)合，才能更好的完善和發(fā)揮接地網(wǎng)在電力系統(tǒng)中起到的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]張馳.特高壓直流換流站不同材料接地網(wǎng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2012（31）.

[2]王寧.衡水地區(qū)變電站接地網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[D].華北電力大學(xué)，2011.

[3]吳永亮.變電站防雷接地工程質(zhì)量控制[J].學(xué)周刊，2011（08）.

篇8

關(guān)鍵詞：接地裝置；接地電阻；電氣參數(shù)；綜合評價

前言

接地裝置是確保電氣設(shè)備在正常和事故情況下可靠和安全運(yùn)行的主要保護(hù)之一，按照GB50150－2006《電氣設(shè)備交接及安裝規(guī)程》和DL/T596－1996《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》以及中國南方電網(wǎng)公司Q/CSG 1 0007-2004《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》的要求，對接地裝置有定期或必要時測量接地電阻的項(xiàng)目，對新投運(yùn)或改造后的接地裝置還有測量地電位分布，必要時應(yīng)進(jìn)行接觸電壓和跨步電壓的檢測。國內(nèi)外運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，變電所接地電阻值低，并不能保證安全。為了解決以上所存在的問題，我局采用了變電站接地網(wǎng)綜合評估測試系統(tǒng)小電流(5A～10A)測試方法。它通過對接地網(wǎng)的主要電氣參數(shù)（接地電阻、地表電位分布、接地體導(dǎo)通測試、接觸電壓和跨步電壓、土壤電阻率）進(jìn)行測量，最后對地網(wǎng)進(jìn)行綜合的安全評價，是否存在故障及缺陷。

1、接地網(wǎng)綜合測試系統(tǒng)功能特點(diǎn)及測量原理

1.1、異頻法小電流測量接地電阻

在傳統(tǒng)的地網(wǎng)測試工作中，一般都需要注入很大的電流信號，才能夠保證在測試工程中將變電站工頻信號的干擾因素降低到最小，使得系統(tǒng)測試的電流和電壓值達(dá)到一個可靠和穩(wěn)定的情況，從而保證現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。然而在戶外條件下要將系統(tǒng)注入的信號提高，并不是容易做到的，隨著地網(wǎng)面積的增加和變電站電壓等級的增加，對于注入的測試信號的要求也相應(yīng)的增加，因此在一些大的變電站要用傳統(tǒng)的方式實(shí)現(xiàn)對地網(wǎng)的測試，往往需要比較大的升流源以及相關(guān)的安全措施的保證，否則，這種方法測試出來的數(shù)值就與實(shí)際的情況有很大的偏差或者由于現(xiàn)場的安全問題引起一些不必要的問題。

異頻法小電流測量技術(shù)就是針對上面的幾點(diǎn)問題提出而生產(chǎn)的。它可以人為的改變設(shè)備注入地網(wǎng)的信號頻率，從而避開現(xiàn)場工頻信號對于測試信號的干擾，達(dá)到給地網(wǎng)注入小電流即可進(jìn)行地網(wǎng)接地電阻測試的目的。這套技術(shù)的使用，使得在現(xiàn)場測試的安全和方便性方面有了很大的提高。

1.2、土壤電阻率測量技術(shù)

對土壤電阻率測試數(shù)據(jù)的分析卻可能是多樣的，在遇到有多種土壤電阻率的土壤時情況更是如此，多種土壤電阻率引起額外的復(fù)雜性是通?，F(xiàn)象，而在深度增加時土壤電阻率不變化也是很少有的現(xiàn)象土壤電阻率不僅隨土壤的類型變化，且隨溫度、濕度、含鹽量和土壤的緊密程度而變化。測量方法主要有：深度變化法（三點(diǎn)法）、等距法（四點(diǎn)法）。我們系統(tǒng)采用的是等距法，因?yàn)榉治鰷y試結(jié)果相對容易及準(zhǔn)確，操作方法簡便。

四點(diǎn)法土壤電阻率測量――要對大體積未翻動過的土壤進(jìn)行土壤電阻率的測量，最準(zhǔn)確的方法是四點(diǎn)法：將小電極埋入被測土壤呈一字排列的四個小洞中埋入深度均為直線間隔均為測試電流流入外側(cè)兩電 而內(nèi)側(cè)兩電極間的電位差可用電位差計(jì)或高阻電壓表測量即為用表示的電阻。

2.3、導(dǎo)通、接觸電壓、地表電位分布及跨步電壓測量技術(shù)

接地系統(tǒng)中的接地樁、柱的電流導(dǎo)通有效性是另一個測量要點(diǎn)。由于變電站的接地系統(tǒng)占地廣，涉及組件多，各種設(shè)備、線路均會發(fā)生對地耦合現(xiàn)象，因此，電流可能會沿不同途徑流入地極。應(yīng)用小電流測試系統(tǒng)可精確測量電流流過各接地柱（樁）的比率和電流在接地系統(tǒng)中的分布狀況，并通過電流信號的相位變換測量得出接地系統(tǒng)阻抗和線路對地或不同部件之間耦合狀態(tài)及接地柱的導(dǎo)通能力的結(jié)論。

接地系統(tǒng)破損狀況的查尋----通過測量接地系統(tǒng)電壓分布曲線，從電壓曲線的階躍點(diǎn)可以準(zhǔn)確查尋出破損點(diǎn)（或者腐蝕點(diǎn)），避免盲目開挖，節(jié)約很多的人力和物力。

電壓、電流分布情況測量----通過測量不同的點(diǎn)，可以描繪出電壓、電流曲線分布圖

接觸電壓--地的金屬結(jié)構(gòu)和地面上相隔一定距離處一點(diǎn)間的電位差 此距離通常等于最大的水平伸臂距離約為1m

跨步電壓--地面一步距離的兩點(diǎn)間的電位差 此距離取最大電位梯度方向上的1m長度。

3、現(xiàn)場應(yīng)用及測試結(jié)果故障分析

案例

我局修試所人員于2009年04月07日利用綜合地網(wǎng)測量系統(tǒng)并在中試所人員的配合下，對我局所管轄的110kV勐海變電站地網(wǎng)電阻進(jìn)行了測試，取得了良好的測試效果，下面將具體的測試步驟以及詳細(xì)信息進(jìn)行整理：

、變電站概況：

110kV勐海變電站位于西雙版納州勐?？h，于1999年投入運(yùn)行，主變?nèi)萘繛?1.5MVA，電壓等級為110/35/10kV。

測試環(huán)境

運(yùn)行單位：110kV勐海變

試驗(yàn)日期：2009.4.7天氣情況：晴相對濕度：50%

環(huán)境溫度：28℃ 土壤情況：相對干燥

電流線長度：L＝500m 電流注入點(diǎn)：#1主變接地引下線

接地電阻測試：

測點(diǎn) 電壓極距離S（m） 頻率f(Hz) 注入電流I（A） 測量電壓U（V） 測試值Zx（Ω） 換算后Zx（Ω） 變化率（Zx%）

1 400 54 6 5.59 0.930 0.952 ――

46 5.58 0.920

2 350 54 6 4.79 0.798 0.7955 19.67

46 4.76 0.793

3 300 54 6 4.50 0.750 0.749 6.21

46 4.48 0.749

4 250 54 6 3.72 0.607 0.605 23.80

46 3.70 0.603

土壤電阻率測試

通過測試接地電阻為0.749Ω，超出設(shè)計(jì)值小于0.5Ω。為了確定改造方案，用等距4點(diǎn)法對變電站周邊土壤電阻率進(jìn)行測試。

測點(diǎn)一：變電站側(cè)面圍墻外側(cè)

a=5m, R=8.7Ω，ρ1=2 Ra=28.7 5=273.18；ρ=Ψρ1=1.3 273.18=355.134Ω•m；

a-電極距離 R-接地阻抗ρ1

測點(diǎn)二：變電站后面圍墻外側(cè)

a=5m, R=4.19Ω，ρ1=2 Ra=24.19 5=131.566；ρ=Ψρ1=1.3 131.566=171.04Ω•m；

以上數(shù)據(jù)經(jīng)分析，變電站所處位置土壤電阻率分布不均勻,垂直大門方向土壤電阻率稍低, 為ρ=Ψρ1=1.3 131.566=171.04Ω•m；而平行于變電站大門側(cè)土壤電阻率比較高,達(dá)到ρ=Ψρ1=1.3 273.18=355.134Ω•m。

曲線1：接地電阻隨接地極深度增加而降低，可以通過深埋接地極降低接地電阻；

曲線2：深埋或淺埋均效果不佳；

曲線3：接地電阻不隨深度增加而降低，可以增加條帶型地極或地網(wǎng)降低接地電阻。

通過測試不同電極距離下的土壤電阻率；測試的數(shù)據(jù)與曲線①吻合，土壤電阻率隨著深度增加而降低，可以采用深埋接地極的方法降低接地電阻。

結(jié)論

本次測試以#1主變接地引下線為電流注入點(diǎn)，選擇等距相鄰兩點(diǎn)變化率最小處的電阻值為地網(wǎng)接地電阻實(shí)測值,以DL475-2006《接地裝置工頻特性參數(shù)的測量導(dǎo)則》為依據(jù)。對照測試數(shù)據(jù)，110kV勐海變主接地網(wǎng)接地阻抗值為0.749Ω。

本次測試值0.749Ω與變電站設(shè)計(jì)值(設(shè)計(jì)值小于0.5Ω)有差異，鑒于110kV勐海變于今年大修檢測期間已多次對主地網(wǎng)檢測及連通性測試，檢測結(jié)果與本次測試值差異不大，地網(wǎng)連通性測試數(shù)據(jù)無異常。且主地網(wǎng)開挖檢查并無腐蝕痕跡。為保障系統(tǒng)及變電站設(shè)備安全運(yùn)行，提出改造方案對110kV勐海變主地網(wǎng)進(jìn)行改造。

4、故障整改與消缺處理

案例

針對110kV勐海變電站地網(wǎng)電阻過大的問題，我們通過多次不同的現(xiàn)場測試，測試值也都與此次測試的0.749Ω (設(shè)計(jì)值小于0.5Ω)比較相近，但都屬于超標(biāo)狀態(tài)，鑒于110kV勐海變于今年大修檢測期間已多次對主地網(wǎng)檢測及連通性測試，檢測結(jié)果與本次測試值差異不大，地網(wǎng)連通性測試數(shù)據(jù)無異常。且主地網(wǎng)開挖檢查并無腐蝕痕跡。參照DL/T621―1997《交流電氣裝置的接地》之6.1.3條的規(guī)定,綜合110kV勐海變周邊自然環(huán)境及人文環(huán)境，無法采用敷設(shè)引外接地極和敷設(shè)水下接地網(wǎng)的方法。因此，110kV勐海變可采用深井式、深鉆式接地極的方法降低主接地網(wǎng)工頻接地電阻值；同時考慮到110kV勐海變投運(yùn)未達(dá)5年，主網(wǎng)接地電阻實(shí)測值為0.749Ω，與設(shè)計(jì)值0.5Ω的要求相差較遠(yuǎn)，單一采用深井法降低主地網(wǎng)工頻接地電阻值工程量較大，成本較高，且難以達(dá)到預(yù)期效果。因此，考慮采用深井式、深鉆式接地極與填充電阻率較低的物質(zhì)或降阻劑相結(jié)合的方法對變電站主地網(wǎng)進(jìn)行綜合改造。

5、總結(jié)：

通過變電站地網(wǎng)綜合測試系統(tǒng)的應(yīng)用，我們實(shí)現(xiàn)了對變電站接地網(wǎng)的小信號測試，并且取得了比較明顯的效果。實(shí)踐證明，該系統(tǒng)能夠很好地實(shí)現(xiàn)地網(wǎng)的接地電阻、土壤電阻率、地表電位分布、接觸電壓、跨步電壓、地網(wǎng)接地引下線的導(dǎo)通性進(jìn)行有效地測量，實(shí)現(xiàn)對大型地網(wǎng)的綜合評估。在綜合系統(tǒng)的長期使用中，使工作人員對該系統(tǒng)及其測量方法有了更加全面的認(rèn)識和了解。同時,通過傳統(tǒng)的測試方法及現(xiàn)場使用,表明此測量系統(tǒng)功能正常，使用狀況良好。利用綜合測試系統(tǒng)能夠非常方便、迅速而又準(zhǔn)確地測量出大型地網(wǎng)的各項(xiàng)參數(shù),為全面地評估地網(wǎng)的運(yùn)行狀況提供有效的技術(shù)依據(jù)。在往后的工作中，我們還將更好的使用該測試方法，使得能夠真正的服務(wù)于電網(wǎng)生產(chǎn)事業(yè)。

參考文獻(xiàn)

［1］何金良. 現(xiàn)代電力系統(tǒng)接地技術(shù)［R］. 清華大學(xué)電極工程與應(yīng)用電子系技術(shù)報告, 2002.6

［2］中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn): 電氣試驗(yàn)設(shè)備交接標(biāo)準(zhǔn)(GB50150－2006)［S］.

篇9

[關(guān)鍵詞] 接地網(wǎng)；接地電阻；防雷；短路電流

中圖分類號：TM411+.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

接地技術(shù)是一項(xiàng)傳統(tǒng)的基礎(chǔ)及建筑工程技術(shù)，在電力系統(tǒng)電氣裝置中，接地工作的質(zhì)量關(guān)系到人員安全，電氣設(shè)備的安全及滿足系統(tǒng)正常運(yùn)行的穩(wěn)定。地網(wǎng)承擔(dān)了雷電流泄流，以及系統(tǒng)短路電流的安全排放，是一項(xiàng)綜合防雷工程的基礎(chǔ)，因此，地網(wǎng)的設(shè)計(jì)和接地電阻的計(jì)算是發(fā)電廠和變電站設(shè)計(jì)時重要的環(huán)節(jié)；近年來隨著電力工業(yè)的飛速發(fā)展及電子信息化技術(shù)的迅猛發(fā)展，系統(tǒng)的容量大量增大及電子產(chǎn)品的功能多樣化，對接地系統(tǒng)的接地電阻的穩(wěn)定性及接地系統(tǒng)使用壽命提出更高更復(fù)雜的要求.

1 接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求

電廠的安全運(yùn)行的年限內(nèi)，接地電阻值滿足要求，接地系統(tǒng)可靠穩(wěn)定工作；從安全的角度：1） 電氣連通，在正常及事故時都能與接地網(wǎng)連通，形成良好的導(dǎo)電通道，起到均壓和泄流作用；2） 滿足短路時熱穩(wěn)定的要求；3） 接地導(dǎo)體能夠承受機(jī)械外力及環(huán)境氣候所產(chǎn)生的應(yīng)力。

2 接地設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

1）根據(jù)項(xiàng)目的要求確定接地設(shè)計(jì)的原則：根據(jù)地網(wǎng)的類型、目的，接地要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。用于防雷接地的地網(wǎng)，其接地線長度應(yīng)滿足Le≤2姨p ；主要用于短路電流的泄流保護(hù)的地網(wǎng)不受上述限制，在高土壤接地電阻地區(qū)可以在2 公里范圍內(nèi)增設(shè)外引接地體或打接地井；特殊要求地網(wǎng)應(yīng)獨(dú)立（如煙囪、冷卻塔），屬于第一類防雷建筑物的防直擊雷接地網(wǎng)要求獨(dú)立于建筑物接地。2） 勘測現(xiàn)場：充分收集有關(guān)資料，進(jìn)行現(xiàn)場勘查。掌握現(xiàn)場地形、地貌，水文、氣象、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、礦藏等，實(shí)測相關(guān)情況土壤電阻率。可供利用的自然接地體的情況及接地電阻值。3） 確定地網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，在一般情況下使用共用接地網(wǎng)，根據(jù)項(xiàng)目現(xiàn)場條件宜優(yōu)先考慮環(huán)形接地網(wǎng)，地網(wǎng)均壓網(wǎng)格根據(jù)項(xiàng)目現(xiàn)場實(shí)際合理設(shè)置。4） 確定地網(wǎng)的材質(zhì)，地網(wǎng)材質(zhì)應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范。一般情況下使用鍍鋅鋼管作為垂直接地極，鍍鋅扁鋼作為水平接地體。在地質(zhì)條件特殊的地區(qū)可使用復(fù)合材料接地裝置（有的還需加特殊的降阻劑），因?yàn)閺?fù)合材料具有很多金屬的特性，在發(fā)生各種反應(yīng)時可以相互補(bǔ)充，達(dá)到接地性能的穩(wěn)定，使用壽命長，從長遠(yuǎn)考慮經(jīng)濟(jì)性好。5） 選擇合適的地網(wǎng)連結(jié)方式：在地下的連結(jié)點(diǎn)，盡可能采用放熱焊接。放熱焊接，溫度高，焊接接頭載流能力大于導(dǎo)線的載流能力，在相同條件下，可以節(jié)約材料，且連接器能經(jīng)受多浪涌電流的沖擊而不退化，應(yīng)用范圍廣泛，且可使用于不同材質(zhì)。釬焊連接，容易發(fā)生虛焊和漏焊，不利于系統(tǒng)的穩(wěn)定。夾具連接，冷壓連接和夾具連接隨連接處的腐蝕容易松脫。6） 接地設(shè)計(jì)的理論計(jì)算：在地網(wǎng)接地電阻的理論推算，使用國際標(biāo)準(zhǔn)或國標(biāo)、部標(biāo)中推出的公式，在計(jì)算中由于特殊環(huán)境或特殊技術(shù)而找不到相關(guān)規(guī)范，可參考技術(shù)部門或企業(yè)提供的計(jì)算方法，但要仔細(xì)核實(shí)其可靠程度，留有設(shè)計(jì)余量。7） 根據(jù)需要及項(xiàng)目方要求進(jìn)行校驗(yàn)。包括接地電阻值，跨步電壓、接觸電勢，材質(zhì)的熱穩(wěn)定校驗(yàn)等。

3 接地電阻

3.1接地電阻 就是電流由接地裝置流入大地再經(jīng)大地流向另一接地體或向遠(yuǎn)處擴(kuò)散所遇到的電阻，它包括接地線和接地體本身的電阻、接地體與大地的電阻之間的接觸電阻以及兩接地體之間大地的電阻或接地體到無限遠(yuǎn)處的大地電阻。接地電阻大小直接體現(xiàn)了電氣裝置與“地”接觸的良好程度，也反映了接地網(wǎng)的規(guī)模。

3.2 測量接地地阻的要求

（1）接地電阻的測量工作有時在野外進(jìn)行，因此，測量儀表應(yīng)堅(jiān)固可靠，機(jī)內(nèi)自帶電源，重量輕、體積小，并對惡劣環(huán)境有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。

（2）大于20dB以上的抗干擾能力，能防止土壤中的雜散電流或電磁感應(yīng)的干擾。

（3）儀表應(yīng)具有大于500kW的輸入阻抗，以便減少因輔助極棒探針和土壤間接觸電阻引起的測量誤差。

（4）儀表內(nèi)測量信號的頻率應(yīng)在25Hz～1kHz之間，測量信號頻率太低和太高易產(chǎn)生極化影響，或測試極棒引線間感應(yīng)作用的增加，使引線間電感或電容的作用，造成較大的測量誤差，即布極誤差。

（5）在耗電量允許的情況下，應(yīng)盡量提高測試電流，較大的測試電流有利于提高儀表的抗干擾性能。

（6）儀表應(yīng)操作簡單，讀數(shù)最好是數(shù)字顯示，以減少讀數(shù)誤差。

4 接地電阻的計(jì)算

4.1 定義

接地電阻：接地極或自然接地極的對地電阻和接地線電阻的總和成為接地裝置的接地電阻。接地電阻大小等于接地裝置對地電壓與通過接地極流入地中的電流的比值。接地電流分工頻電流和沖擊電流，因此接地電阻分為工頻接地電阻和沖擊接地電阻。

4.2 對發(fā)電廠或變電站接地電阻的計(jì)算

發(fā)電廠（或變電站） 的接地電阻可以理解為是整個廠區(qū)水平接地體的接地電阻值和垂直的接地體得電阻的總和。

對一個任意形狀的廠區(qū)總的接地電阻（即人工接地極工頻接地電阻） 的計(jì)算:

式中：

Rn———任意形狀邊緣閉合接地網(wǎng)的接地電阻；

Re———等值方形接地網(wǎng)的接地電阻，Ω；

S———接地網(wǎng)的總面積，m2；

d———水平接地極的直徑或等效直徑，m；

h———水平接地極的埋設(shè)深度，m；

L0———接地網(wǎng)的外緣邊線總長度，m；

L———水平接地極的總長度，m。

2） 單個垂直接地極的接地電阻計(jì)算：

當(dāng)l>>d 時

式中：

Rv———垂直接地極的接地電阻，Ω；

ρ———土壤電阻率，Ω·m；

l———垂直接地極的長度；

d———接地極用圓鋼時，圓鋼的直徑，m （當(dāng)用其他型鋼材料時，其等效直徑應(yīng)按下列公式計(jì)算，鋼管d=d1；扁鋼，d=b/2（b 為扁鋼的寬度）；等邊角鋼，d=0.84b （一側(cè)的寬度）；不等邊角鋼，d=0.71（b1，b2 分別為角鋼的兩邊的寬度）

不同形狀水平接地極的接地極電阻計(jì)算：

式中：

Rh———水平接地極的接地電阻，Ω；

L———水平接地極的總長度，m。

h———水平接地極的埋設(shè)深度，m；

d———水平接地極的直徑或等效直徑，m；

A———水平接地極的形狀系數(shù)。

4.3 由公式（1）、（2） 和（3） 我們可以求出垂直接地極的數(shù)量n———為垂直接地極的數(shù)量。

5 結(jié)語：

以上是對普通的接地體接地電阻的計(jì)算，對于地質(zhì)情況特殊的發(fā)電廠及變電站廠區(qū)的接地電阻，當(dāng)普通的接地材料不能滿足要求時，當(dāng)應(yīng)用特殊的接地材料時，可利用相關(guān)規(guī)范計(jì)算出水平接地體的接地電阻和垂直接地體接地電阻從而得出廠區(qū)的總的接地電阻。變電站接地網(wǎng)是維護(hù)變電站安全可靠運(yùn)行，保障運(yùn)行人員和電氣設(shè)備安全運(yùn)行的根本保證和重要設(shè)施。隨著電力建設(shè)的快速發(fā)展，一方面短路電流日益增大要求接地電阻越來越小，另一方面是站區(qū)面積不斷減少，特別是城市規(guī)劃區(qū)和高電阻率地區(qū)，使得變電站接地電阻難以降低，解決問題的關(guān)鍵是怎樣合理地采用降阻措施，以達(dá)到既滿足接地電阻的要求，又經(jīng)濟(jì)合理，便于施工。對接地網(wǎng)設(shè)計(jì)與施工必須予以高度重視。高土壤電阻率地區(qū)的變電站，應(yīng)根據(jù)其地質(zhì)和環(huán)境條件，采用效果好、經(jīng)濟(jì)、合理、安全、可靠的輔助措施，因地制宜，綜合治理，最終實(shí)現(xiàn)降低接地電阻的目的。

參考文獻(xiàn)

［1］DL/T621-1997,交流電氣裝置的接地［S］.北京:中國電力出版社，1998

［2］莊義國.變電站深井接地法降低接地電阻探討.電氣技術(shù),2006年第10 期

［3］曾嶸，何金良，吳維韓，高延慶.變電站接地系統(tǒng)中垂直接地極作用分析.中國電力,2000 年5 月，第33 卷第5 期

［4］尹浩柳,崔翔,趙志斌.池塘對附近變電站接地電阻影響的分析.高電壓技術(shù),第32 卷第1期,2006 年1 月

［5］唐世宇,莫文強(qiáng),周艷玲.高土壤電阻率地區(qū)變電站接地處理.高電壓技術(shù),第32 卷第3 期,2006 年3 月

［6］王東生.關(guān)于降低變電站接地電阻的實(shí)際應(yīng)用研究.廣西氣象,第27 卷增刊II,2006 年12 月

篇10

關(guān)鍵詞：接地網(wǎng)；接地電阻；設(shè)計(jì)；安裝施工

中圖分類號：TF806文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

引言

隨著隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，接地短路電流不斷增大，設(shè)備接觸電位差和跨步電位差也不斷增大。電力系統(tǒng)容量的不斷增加，流經(jīng)地網(wǎng)的入地短路電流也愈來愈大，因此要確保人身和設(shè)備的安全，維護(hù)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，不僅要強(qiáng)調(diào)降低接地電阻，還要考慮地網(wǎng)上表面的電位分布。因此，可靠的接地網(wǎng)就成為保障電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要措施。為了滿足接觸電位差和跨步電位差以及電力系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的接地要求，需采用均壓、隔離、分流和限制接地電阻等方法，使工頻接地電阻降到目標(biāo)值，并滿足國家電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中對接地網(wǎng)的要求。

1 接地網(wǎng)設(shè)計(jì)的基本要求

1.1常規(guī)情況下，接地裝置的接地電阻應(yīng)符合： R≤2000/I 。

1.2根據(jù) DL/T5149 - 2001 國家電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)可知，二次系統(tǒng)的信號接地是將邏輯信號系統(tǒng)的公用端接到接地網(wǎng)，使其成為穩(wěn)定的參考零電位。由于信號接地是所有邏輯電路的公用基準(zhǔn)點(diǎn)，對接地電阻的要求最高，如果處理不當(dāng)，會在信號接地上形成噪聲電壓，導(dǎo)致微機(jī)不能正常工作，甚至損壞。因此，必須滿足計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的接地要求。在電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展中，接地短路電流也愈來愈大，土壤電阻率又高，此時，取決于人地短路電流和總接地電阻的地電位就會非常之高。從而接地電阻就無法滿足要求，這對接地網(wǎng)的設(shè)計(jì)構(gòu)成了很大的難題。為此需要采取相應(yīng)的有效措施，其中包括不同的接地方案。

2 接地網(wǎng)的設(shè)計(jì)

2.1關(guān)于接地短路電流的計(jì)算

電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T 6211997中的計(jì)算公式為:I=(Imax-In)(1-Ke1)和I = In(1 - Ke2)，取其最大值，式中I為接地短路電流，即通過接地網(wǎng)進(jìn)行散流的電流。Imax為接地短路時的最大接地短路電流，上述公式僅適用于有效接地系統(tǒng)，該值可向運(yùn)行部門或繼電保護(hù)部門索取，也可自己計(jì)算，一般采用單相接地時，最大運(yùn)行方式下的最大短路接地電流。In為發(fā)生最大接地短路時，流往變電所主變壓器中性點(diǎn)的短路電流。當(dāng)所內(nèi)主變壓器中性點(diǎn)不接地時，In = 0，上述可簡化為I = Imax(1 -Ke1)；當(dāng)變壓器只有1個中性點(diǎn)，發(fā)生所內(nèi)接地時，In =30%Imax，有2個中性點(diǎn)時，In約等于50%Imax，實(shí)際值應(yīng)以繼電保護(hù)部門計(jì)算和實(shí)測為準(zhǔn)。Ke1為短路時，與變電所接地網(wǎng)相連的所有避雷線的分流系數(shù)，據(jù)專家分析，Ke1應(yīng)由避雷線的出線回路數(shù)確定，出線為1路時，取0.15,2路時取0.28，3路時取0.38，4路時取0.47,5路以上時取0.5～0.58，且應(yīng)根據(jù)出線所跨走廊的分流效果做出相應(yīng)的增減。Ke2為所外接地時，避雷線向兩側(cè)的分流系數(shù)，一般取0.18,這僅適于變電所內(nèi)有變壓器中性點(diǎn)接地的所外接地。取值時，要考慮10年以上的發(fā)展規(guī)劃，需乘以1.2～1.5的發(fā)展系數(shù)；在散流比較困難的地方,還應(yīng)乘以散流系數(shù)1.25。由上述取值可得出，只有當(dāng)變電所內(nèi)有兩個中性點(diǎn)接地時，所外接地時的入地短路電流才有可能大于所內(nèi)短路的入地短路電流。

2.2土壤電阻率ρ的取值

土壤電阻率ρ是決定接地網(wǎng)的關(guān)鍵參數(shù),選擇變電所所址時,要考慮所在地的土質(zhì)情況,接地網(wǎng)處的土壤分層情況,不能僅取表層土壤的電阻率ρ,若土壤電阻率ρ太大,接地網(wǎng)的接地電阻值滿足不了R≤2000/I的要求。

2.3接地電阻值的要求

根據(jù)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T 621197規(guī)定,接地裝置的接地電阻值應(yīng)滿足R≤2000/I,即IR < 2000V。由于現(xiàn)在普遍采用微機(jī)保護(hù),其對接地電阻值的要求很高,即R < 1ρ,2000V難以滿足要求,故有的采取鋪設(shè)接地銅排等措施來降低接地電阻值,國外有的已要求IR < 650V。

3 接地網(wǎng)施工安裝

由于部分施工單位的技術(shù)水平較差,在工程監(jiān)理水平有限的情況下,難以保證接地網(wǎng)的施工質(zhì)量,如虛焊、斷開、主網(wǎng)未留活動檢查點(diǎn),甚至設(shè)備接地引下線都未接到主網(wǎng)干線上。另外,施工單位將總體布置圖當(dāng)作竣工圖給運(yùn)行單位,未標(biāo)出施工過程中改動的地方。為防止上述違規(guī)事件的發(fā)生,接地網(wǎng)的檢查、試驗(yàn)應(yīng)由專業(yè)人員認(rèn)真進(jìn)行通電檢查,做好中間驗(yàn)收和竣工驗(yàn)收,發(fā)現(xiàn)不規(guī)范的地方,及時要求施工隊(duì)返工,這樣才能保證工程質(zhì)量。

施工時,還應(yīng)注意以下問題:

1、主網(wǎng)干線上的鍍鋅扁鋼應(yīng)豎直放置,減少銹蝕速度。

2、控制室的接地應(yīng)形成環(huán)網(wǎng),主干線穿過控制室時,應(yīng)從兩側(cè)往樓上引接地線,且樓房的基石鋼筋應(yīng)與接地主干線連接,以改善接地效果。

3、穿墻套管的接地應(yīng)設(shè)在室外,且每組的接地線都應(yīng)引至主干線,以提高運(yùn)行人員和室內(nèi)二次設(shè)備的安全性。

4、一次設(shè)備的接地線不得往電纜溝內(nèi)的接地扁鋼上連接,也不應(yīng)懸空穿越電纜溝。

5、接地網(wǎng)水平接地極鋪設(shè)后,回填土?xí)r,接地網(wǎng)下要用干凈的原土,不得將臟土或碎石填到下部。

4 電位隔離

當(dāng)接地網(wǎng)敷設(shè)完成后，實(shí)測接地電阻，如不滿足要求時，應(yīng)進(jìn)行接觸電位差和跨步電位差的校驗(yàn)。根據(jù)校驗(yàn)結(jié)果采取以下電位隔離措施：

1、進(jìn)入變電所圍墻的管道裝設(shè)絕緣段。

2、引至水泵房的全部電纜在進(jìn)入戶前剝?nèi)ヒ欢谓饘偻馄ぁ?/p>

3、通向所外的通信電纜裝設(shè)隔離變壓器。

4、在發(fā)電廠、變電所開關(guān)站構(gòu)架和設(shè)備支架基礎(chǔ)周圍用礫石、瀝青鋪設(shè)絕緣地面，以滿足接觸電位差的要求。

5 接地網(wǎng)阻抗的測試

接地網(wǎng)施工完后，必須準(zhǔn)確測試接地電阻值，以驗(yàn)證設(shè)計(jì)計(jì)算的準(zhǔn)確程度，為運(yùn)行單位提供確切的接地網(wǎng)參數(shù)。由于接地網(wǎng)的特性，隨土壤的成分和物理狀態(tài)，以及隨接地極的延伸范圍和形狀而變化，還隨季節(jié)變化。測試接地電阻時，接地棒離變電所較遠(yuǎn)，其間的土壤情況可能很復(fù)雜，有分層或埋有金屬物等現(xiàn)象，引起電阻值測試不準(zhǔn)確，或與設(shè)計(jì)計(jì)算值相差較遠(yuǎn)。因此，測試接地網(wǎng)的接地電阻值時應(yīng)在相似氣侯和濕度條件下進(jìn)行。

結(jié)論

電力系統(tǒng)中對接地裝置的要求越來越嚴(yán)格,變電所接地系統(tǒng)直接關(guān)系到變電所的正常運(yùn)行,更涉及到人身與設(shè)備的安全。因此，接地網(wǎng)的質(zhì)量是保證變電所安全、可靠運(yùn)行的重要因素，應(yīng)引起電力有關(guān)部門的重視,并且從設(shè)計(jì)上、施工上、測量驗(yàn)收上下功夫,盡可能做到設(shè)計(jì)合理、施工精細(xì)、測試準(zhǔn)確。從而保證我國電力事業(yè)安全、快速的發(fā)展，造福人民。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔡曉鵬.江西安全約束系統(tǒng)在大集控中的應(yīng)用[J].中國電力教育,2010,(S2):137-138.