接地电阻

2024-08-24

接地电阻(精选10篇)

篇1:接地电阻

一、接地电阻测试要求:

a. 交流工作接地,接地电阻不应大于4Ω;

b. 安全工作接地,接地电阻不应大于4Ω;

c. 直流工作接地,接地电阻应按计算机系统具体要求确定;

d. 防雷保护地的接地电阻不应大于10Ω;

e. 对于屏蔽系统如果采用联合接地时,接地电阻不应大于1Ω。

二、接地电阻测试仪:

ZC-8型接地电阻测试仪适用于测量各种电力系统,电气设备,避雷针等接地装置的电阻值。亦可测量低电阻导体的电阻值和土壤电阻率。

三、本仪表工作由手摇发电机、电流互感器、滑线电阻及检流计等组成,全部机构装在塑料壳内,外有皮壳便于携带。附件有辅助探棒导线等,装于附件袋内。其工作原理采用基准电压比较式。

四、使用前检查测试仪是否完整,测试仪包括如下器件。 1、ZC-8型接地电阻测试仪一台 2、辅助接地棒二根 3、导线5m、20m、40m各一根。

五、使用与操作

1、测量接地电阻值时接线方式的规定仪表上的E端钮接5m导线,P端钮接20m线,C端钮接40m线,导线的另一端分别接被测物接地极E@,电位探棒P@和电流探棒C@,且E@、P@、C@应保持直线,其间距为20m 。

1.1测量大于等于1Ω接地电阻时接线图见图1 将仪表上2个E端钮连结在一起。

1.2测量小于1Ω接地电阻时接线图见图2 将仪表上2个E端钮导线分别连接到被测接地体上,以消除测量时连接导线电阻对测量结果引入的附加误差。

2、操作步骤 :

2.1、仪表端所有接线应正确无误。

2.2、仪表连线与接地极E@、电位探棒P@和电流探棒C@应牢固接触。

2.3、仪表放置水平后,调整检流计的机械零位,归零。

2.4、将“ 倍率开关”置于最大倍率,逐渐加快摇柄转速,使其达到150r/min。当检流计指针向某一方向偏转时,旋动刻度盘,使检流计指针恢复到“0”点。此时刻度盘上读数乘上倍率档即为被测电阻值。

2.5、如果刻度盘读数小于1时,检流计指针仍未取得平衡,可将倍率开关置于小一档的倍率,直至调节到完全平衡为止。

2.6、如果发现仪表检流计指针有抖动现象,可变化摇柄转速,以消除抖动现象。

六、注意事项:

1、禁止在有雷电或被测物带电时进行测量。

2、仪表携带、使用时须小心轻放,避免剧烈震动。

篇2:接地电阻

二、接地体埋于较深的低电阻率土壤中。

三、采用降阻剂。

篇3:接地装置冲击接地电阻测量研究

接地是电气安全保护措施之一, 是确保电力系统安全稳定运行的重要手段。随着电力系统的发展, 电网规模不断扩大, 系统容量及电压等级不断提升, 系统可能遭受的接地短路电流也越来越大, 与此同时雷电流对电力系统的影响日趋严重, 对接地装置的要求也越来越高。以往对接地装置状况的考虑仅局限于工频特性参数, 现今为确保接地装置的状况, 提高其耐雷水平, 接地装置冲击接地电阻对其影响也应该引起人们的足够重视, 开展并推广接地装置冲击接地电阻测量工作意义重大。

1 冲击接地电阻及雷电流作用

1.1 冲击接地电阻定义

冲击接地电阻是指当雷电流通过接地装置流向大地时, 接地装置所呈现的电阻。它有别与传统测试的工频接地电阻, 从物理过程来分析的话, 主要有两点区别, 一是流过接地装置的电流大小不同, 二是流过接地装置的电流频率不同。由于雷电流是一种上升沿很陡的单极性冲击电流, 不仅幅值很大, 会导致地中电流密度增大, 而提升地中电场强度, 在靠近电流入地端处尤为显著, 当地中电场强度达到土壤的临界击穿场强时, 土壤击穿产生火花放电。而且雷电流中含有丰富的高次谐波分量, 等效频率很高, 因而接地装置中的电感及电容成分将对其产生较大的阻碍作用。同时雷电流流入接地装置时, 还会引发一系列复杂的的过渡过程, 导致各个时刻接地装置的有效电阻值都有所区别, 即流经接地装置的雷电流达到最大值时, 所产生的接地装置对地电位差不一定最大。

为了方便工程上的使用, 使冲击接地电阻RJ有一个明确的意义, 通常令:

其中, Im为流经接地装置的雷电流的幅值, Um为雷电流流经接地装置时所响应的对地电位差的幅值。即冲击接地电阻在数值上等于雷电流流经接地装置时所响应的对地电位差幅值与流经接地装置的雷电流幅值之比。由于Im和Um所出现的时刻可能不同 (由于受电感作用, 冲击电压幅值Um一般出现在电流幅值Im之前) , 所以严格上说, 按此定义的冲击接地电阻并无实际的物理意义, 但这一定义在工程上使用却很方便, 具有一定的工程意义。因为在实际工程应用中重点关注的是在某一冲击电流Im的作用下, 接地装置可能出现的最大对地电位差Um的情况, 而在RJ确认的条件下, 此工程需求很容易得以实现。

1.2 雷电流作用分析

雷电流流经接地装置的最初瞬间, 冲击阻抗与接地装置的稳态或工频接地电阻无关, 此时起主要作用的是接地装置的波过程, 冲击阻抗等于波阻。但当雷电波继续往接地装置深处传导时, 在波电流上将叠加土壤的传导电流 (等效增加一个电导作用) , 此时接地装置的冲击阻抗主要受接地装置的电感及附着的电导影响, 此过程称为“电感-电导”过程。最终, 当电流的变化趋于稳态时, 电感作用可以忽略不计, 冲击阻抗才表现为电阻的性质, 近似与稳态或工频接地电阻。

雷电流通过接地装置流散的情况比较复杂, 具有以下几个主要特征:

1) 雷电波的主要频率分量主要集中在0~20 k Hz这个波段, 而雷电所蕴含的能量却大致集中在100 Hz~100 k Hz这个波段内, 所以雷电流等效为高频电流, 除接地装置的电阻和电导作用外, 接地装置的电感和电容也对冲击阻抗有所作用。当雷电流在地中流散时, 由于受高频电流趋肤效应的影响, 不能像直流电那样无限制的穿透土层, 也不像工频电流那样可以穿透土层的有限深度, 而仅仅只能在距地面不太深的范围内流动, 即接地装置存在一个有效的流散面积, 且其远小于接地装置的实际面积, 有效面积以外的接地装置起不到有效的散流作用。

2) 雷电流的幅值一般在20 k A~200 k A的范围内, 远远高于一般的工频接地电流值, 因此, 当雷电流流经接地装置向周围土壤流散时, 将在接地装置周围形成一个很强的电场, 当电场强度超过土壤的击穿场强时, 土壤被击穿, 出现火花放电现象, 从而改变土壤的物理特性, 根据其变化情况可将其划分为以下几个区域:

a.电弧区:紧靠接地体附近的区域, 该区域电流密度大, 极易形成强烈的电弧放电, 其特点是电流分布不均匀, 主要集中于几个电弧通道内。

b.火花区:

随着电流向外扩散, 电流密度逐渐减小, 此时, 原来集中在几个电弧通道内的电流逐渐扩散而趋于均匀分布, 土壤被击穿的状态由电弧放电过渡为火花放电, 故该区称为火花区。此区域的范围为电流密度减小到由其产生的电场强度不足以击穿土壤为限。

c.电解质传导区:随着电流继续向外扩散, 电流密度所产生的电场强度已不足以再击穿土壤, 但此处的电流密度仍然相当大, 其产生的电场强度对土壤所呈现的电导值仍有影响。该区域内, 随着电场强度的增大, 土壤所呈现的电导也随着增大。

d.恒定电导区:

当电流继续向外扩散使电流密度减小到基本不再影响对应区域的土壤电阻率时, 就称该区域为恒定电导区。

总的来说, 在雷电流经接地装置的泄散过程中, 可认为接地装置的尺寸有所增大。

3) 雷电流的传播为波过程, 由于雷电流经接地装置的传播和泄散过程为一波过程。而电磁场的传播需要时间, 从而使接地体的充电长度和与电流波交链的磁链都处于动态变化过程中。因此接地装置的电容、电导和电感都会随雷电流的传播而动态变化。

2 冲击接地电阻测量研究现状

1) 数值计算方式, 在理论分析研究的基础上, 结合实际接地装置情况搭建数学物理模型, 通过数学物理求解手段, 对偏微分方程或差分方程进行求解, 进而计算得到该接地装置的冲击接地电阻。采用此方式的研究难点在于数学物理模型的搭建以及复杂繁琐的求解过程, 另外根据不同的接地装置需建立相应的数学物理模型与之相对应, 不仅通用性差, 而且计算结果也无法进行有效的比对验证。

2) 经验公式估算方式, 通过利用以往的一些经验公式来对接地装置的冲击接地电阻进行估算, 采用此方式工作量较少, 能够提高工作效率, 在接地装置设计初期阶段具有一定的参考性意义, 但在实际检测工作中基本无用处, 且估算结果的误差较大。

3) 冲击系数换算方式, 通过对接地装置工频接地电阻的测量, 并利用所测得的工频接地电阻值乘以一个冲击系数, 换算求得接地装置的冲击电阻值。此方式在目前工程应用上也最为广泛。但实际上, 工频接地电阻与冲击接地电阻在定义上就存在明确区别, 因此利用工频接地电阻值乘以一个冲击系数替代冲击接地电阻的测量方式, 其科学性及有效性还是有待进一步研究商榷。

4) 现场模拟测试方式, 通过对接地装置注入一个波头很陡、幅值很大冲击电流信号来模拟接地装置在遭遇雷电冲击电流下的情况, 并以此方式实现冲击电阻的测量计算。此方式虽然测量结果准确, 但需要产生这样一个波头很陡、幅值很大雷电流信号, 必然需要配备一个庞大笨重的冲击信号发生装置, 此举不便于接地装置冲击接地电阻现场测试工作的展开, 尤其在地形复杂的场区, 进行现场模拟测量就显得更加困难。这也是采用此方式测量的难点之一, 就目前国内外而言, 还尚未有较好的测试设备能够克服这一难点。

3 冲击接地电阻测量技术

在对现有冲击接地电阻测量技术综合对比分析的基础上, 同时考虑到接地装置冲击接地电阻测量的着重点在于其测量结果的有效性和实用性, 本文在此介绍一种通过模拟测试及数值计算相结合的方式来实现接地装置冲击接地电阻测量的新型技术。

通过向被测接地装置注入一个波头较缓、幅值较低的冲击信号, 再通过卷积变换的数值计算方法, 换算出接地装置在波头较陡、幅值较高的标准雷电冲击电流下的电压响应, 进而求得接地装置的冲击接地电阻值, 由于测试冲击信号幅值不需要很大, 若采用此技术进行相关测量装置的设计开发, 容易实现小型化、便携化的设计要求, 有效地克服了现有接地装置冲击接地电阻测量装置庞大笨重, 不便于现场使用的问题。同时此技术通过采用卷积的数学计算公式又避开了数值计算方式中对接地装置数学物理模型的搭建以及偏微分方程或差分方程复杂繁琐的求解过程, 具有较强的现场实用性及通用性。

4 测量原理

在进行冲击电阻测量时, 考虑到接地装置在雷电流作用的情况下, 由于雷电流的陡度很大、频率很高, 不能忽略接地装置中的电感和电容成分对冲击接地电阻的影响, 因此可将接地装置等效为一个包含电阻、电感及电容的分布参数系统。

而在不考虑土壤火花放电的情况下, 接地装置又可以等效为一个线性非时变系统, 此时求得的冲击电阻值不仅偏于安全, 而且完全满足工程上的有效性。原因在于当出现火花发电时, 在火花发电区域的等效电阻值降低, 促进电流的散流作用, 相当于接地装置的等效几何尺寸增大, 从而降低接地装置冲击电阻值。另外由于接地装置本身的电感成分对雷电流呈现较大的阻碍作用, 且火花放电主要集中在电流入射点附近, 火花放电的作用范围相对于整个接地装置而言很小, 因此火花放电对接地装置冲击接地电阻的影响有限, 在工程上可忽略其影响, 将接地装置等效为一个线性非时变系统。

线性非时变系统是具有微分特性, 满足因果关系, 且兼具叠加性、齐次性以及时不变特性的系统。对于线性非时变系统, 将零状态下的响应象函数R (s) 与激励象函数E (s) 之比定义为系统函数 (或称为网络函数) 。即

公式 (1) 中的E (s) , R (s) 分别为频域中激励象函数与响应象函数。当激励象函数E (s) 与响应象函数R (s) 取自系统同一端口时, 系统函数具有输入阻抗或输入导纳的含义。即

对于线性非时变系统, 其系统函数是唯一不变的, 不会随激励信号的特性变化而变化, 所以有下列关系成立, 即

公式 (3) 中的I1 (s) 和I2 (s) 分别为频域中的激励信号, 而U1 (s) 和U2 (s) 则为相应激励下的响应信号。变换上式可得:

公式 (4) 两边同时进行拉普拉斯逆变换可得到时域卷积方程, 即

公式 (5) 为连续时域卷积。根据卷积的定义, 当采样时间间隔T足够小时, 可以对连续时域的卷积进行离散处理, 将公式 (5) 离散化后可得:

公式 (6) 中的T为采样时间间隔, 令T为单位时间, 整理上式, 可得到离散时域的卷积公式:

公式 (7) 中u1 (n) , i1 (n) , i2 (n) 均为时域中采样值序列, 求解上式卷积得到u2 (n) 序列。

因此, 通过波头较缓的冲击电流i1 (n) 及其响应电压u1 (n) , 可换算得出标准雷电流i2 (n) 作用下的地网响应电压u2 (n) 。再根据冲击电阻的定义, 可轻易求得冲击电阻值, 其中Um及Im分别用的最大值及的最大值进行替换即可。

5 实际应用分析

5.1 实验室模拟测试

在实验室通过采用PI型模型来模拟雷电冲击情况下的接地装置, PI型接地装置模型如图1所示:

通过4051型雷电冲击电阻测试仪产生一个冲击电流信号, 并施加在实验室的PI型接地装置仿真模型上。并通过双踪示波器跟踪显示冲击电流信号波形及PI型接地装置在冲击电流信号下的响应电压波形, 波形如图2所示:

通过改变PI型接地装置模型的基本参数设置, 进行模拟测试, 并将测试结果与理论值进行比较, 实验室模拟测试结果与理论值的偏差均在合理范围内, 此次通过实验室模拟测试的手段验证了模拟测试及数值计算相结合方式的冲击接地电阻测量技术的合理性和有效性。

5.2 现场测试

通过4051型雷电冲击电阻测试仪与采用传统模拟测试方式的冲击接地电阻测量装置对220 k VⅠ回线#007塔的接地装置进行现场实测, 并将测试结果进行比较, 见表2:

由表2看出, 基于模拟测试及数值计算相结合方式的冲击接地电阻测量技术设计的4051型雷电冲击电阻测试仪的现场实测结果与采用传统模拟测试方式的冲击接地电阻测量装置的测量结果基本一致, 从而进一步验证了模拟测试及数值计算相结合方式的冲击接地电阻测量技术在实际应用中的可行性及可信性。

6 结束语

文中通过对传统冲击接地电阻测量技术综合对比分析, 介绍了一种测量冲击接地电阻的新型技术, 通过原理性分析及实际应用进行了进一步阐述。此测量技术综合了模拟测试及数值计算两种方法, 通过采用变换计算的方式不仅解决了传统模拟测试方式需要产生一个波头很陡、幅值很大的冲击测试信号, 而导致测量设备复杂笨重, 不便于现场测试的缺陷, 而且测试结果相较传统的估算方式及冲击系数换算方式更加准确、可靠。

摘要:分析比对传统冲击接地电阻测量技术, 介绍了一种结合模拟测试及数值计算方式的新型冲击接地电阻测量技术, 并论证其有效性及可行性。

关键词:接地装置,冲击接地电阻,线性非时变系统,卷积

参考文献

[1]谢广润.电力系统接地技术[M].水利电力出版社, 1996.

[2]李景禄, 胡毅, 刘春生.实用电力接地技术[M].中国电力出版社, 2002.

[3]何金良, 陈先禄.输电线路杆塔接地装置冲击特性的模拟原理[Z].

[4]何金良, 曾嵘.电力系统接地技术[M].科学出版社, 2007.

篇4:弧线圈接地和小电阻接地的探讨

关键词供电系统;消弧线圈接地;小电阻接地;中性点接地;可靠性

中图分类号TM文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)071-0099-01

电力系统的中性点是指发电机、变压器的三相绕组接成星形的公共连接点。

电力系统中性点的接地方式有两大类:一类是中性点不接地(包括为测量中性点对地电压而在中性点与地之间接入的单相电压互感器)和经消弧线圈或高阻抗接地,称为小接地电流系统;另一类是中性点直接接地或经低阻抗接地,称为大接地电流系统。

我国采用经消弧线圈接地方式已运行多年,但近几年有部分区域采用中性点经小电阻接地方式。随着采用电缆线路的用户日益增加,系统单相接地电容电流不断增加,导致电网内单相接地故障扩展为事故。世界各国对中压电网中性点接地方式有不同的观点及运行经验,在中压电网改造中,其中性点的接地方式问题,现已引起多方面的关注,面临着发展方向的决策问题。下面对分析中性点不同的接地方式与供电的可靠性。

1中性点经消弧线圈接地方式

1916年发明了消弧线圈,运行经验表明,其广泛适用于中压电网,在世界范围有德国、中国、前苏联和瑞典等国的中压电网均长期采用此种方式,显著提高了中压电网的安全经济运行水平。采用中性点经消弧线圈接地方式,在系统发生单相接地时,流过接地点的电流较小,其特点是线路发生单相接地时,可不立即跳闸,按规程规定电网可带单相接地故障运行2小时。从实际运行经验和资料表明,当接地电流小于10A时,电弧能自灭。中性点经消弧线圈接地方式的供电可靠性,大大的高于中性点经小电阻接地方式,但中性点经消弧线圈接地方式也存在着以下问题:

当系统发生接地时,由于接地点残流很小,且根据规程要求消弧线圈必须处于过补偿状态,接地线路和非接地线路流过的零序电流方向相同,故零序过流、零序方向保护无法检测出已接地的故障线路。

因目前运行在中压电网的消弧线圈大多为手动调匝的结构,必须在退出运行才能调整,也没有在线实时检测电网单相接地电容电流的设备,故在运行中不能根据电网电容电流的变化及时进行调节,所以不能很好的起到补偿作用,仍出现弧光不能自灭及过电压问题。

中性点经消弧线圈接地方式存在的缺点,具体体现在以下几个方面:

1)消弧线圈各分接头的标称电流和实际电流误差较大,有些甚至可达15%,运行中就发生过由于实际电流值与铭牌数据差别而导致谐振的现象。

 2)计算电容电流和实际电容电流误差较大,对于电缆和架空线混合的出线,单位长度的电容电流也不尽相同,消弧线圈补偿的正确性难以保证。

3)出线电缆的单相接地故障多为永久性故障。由于中性点经消弧线圈接地的系统为小电流接地系统,发生单相接地永久性故障后,在接地故障点的检出过程中,这对城市中人口密集的现状而言,事故的后果会非常严重。

 4)中性点经消弧线圈接地系统仅能降低弧光接地过电压发生的概率,并不能降低弧光接地过电压的幅值,将使系统设备长时间承受过电压作用,对设备绝缘造成威胁。

2中性点经小电阻接地方式

世界上以美国为主的部分国家采用中性点经小电阻接地方式,中性点经小电阻接地方式可以泄放线路上的过剩电荷来限制弧光产生的过电压,由于美国在历史上过高的估计了弧光接地过电压的危害性,因而采用此种方式。中性点经小电阻接地方式通过零序电流继电器来保护线路。其优点是:接地时,由于流过故障线路的电流较大,零序过流保护有较好的灵敏度,可以比较容易检除接地线路;系统单相接地时,健全相电压不升高或升幅较小,对设备绝缘等级要求较低,其耐压水平可以按相电压来选择。

但是其缺点也很明显:由于接地点的电流较大,当零序保护动作不及时或拒动时,将使接地点及附近的绝缘受到更大的危害,导致相间故障发生;当发生单相接地故障时,无论是永久性的还是非永久性的,均作用于跳闸,使线路的跳闸次数大大增加,严重影响了用户的正常供电,使其供电的可靠性下降。因此,为了弥补这一缺点,在线路上广泛的装设了自动重合闸装置,使之尽快恢复供电。在中性点直接接地系统中,较大的单项接地短路电流将会在输电线路周围产生较强的单项磁场,对邻近的通信线路和信号装置产生较大的电磁干扰。为了避免这种干扰,应使输电线路远离通信线路,或在弱电线路上加装特殊的保护装置。

对于城市核心区中心变电站采用小电阻接地方式,具有如下优点:虽然不如消弧线圈那种方式下,事故时可以坚持运行1~2个小时,但是它可以立即切除故障,最大限度的保证了核心城区的居民安全,减少了事故影响,它的优越性还体现在:

1)经低电阻接地这种接地方式可以降低弧光接地过电压倍数,破坏谐振过电压的发生条件。

2)当发生单相接地故障时,可以准确迅速地判断出故障线路,并在很短的时间内切除,使设备耐受过电压的时间大幅度缩短,为系统设备降低绝缘水平创造了有利条件,使系统运行的可靠性增加。

3)中性点经电阻接地的配网系统中,当中性点电阻阻值不是很大时,当接地电弧熄弧后,零序残荷将通过中性点电阻提供的通路泄放掉,所以当发生下一次燃弧时,其过电压幅值和从正常运行情况发生单相接地故障时的情况相同,并不会象中性点不接地或经消弧线圈接地系统,由于多次燃弧、熄弧而使过电压幅值升高。

4)在中性点不接地或经消弧线圈接地系统中,如果架空线路断线,此时缺相运行,落下来的导线对于人身将会造成较大的威胁,如果人恰好误碰该导线而且不易立即脱离电源,这时会危及到人身安全,如果绝缘线恰好落在繁华地区,引起的人身伤害将更加严重。但在中性点经低电阻接地系统中,如果绝缘线落地发生金属性接地,保护正确动作后切除电源,此时是比较安全的。但是如果绝缘导线非金属性接地时,掉在地面上的电流与断裂端头绝缘的状态密切相关,如果在清洁、干燥条件下几乎可以承受相电压而不建弧,此时保护不能正确动作情况类似于不接地或消弧线圈接地系统;如果掉在湿地上电流较大,保护能正确动作,这时也是比较安全的。所以综合两种情况而言,对于人身直接接触高压的安全性方面,采用低电阻接地系统比不接地或消弧线圈接地系统有一定的优势。

5)对于消弧线圈接地方式,当发生单相接地故障时,目前是采用选线装置来寻找故障点,这种方式很不准确,而且易引发其它故障(如相间故障);采用手动点掉再重合,逐路拉试,影响供电可靠性。采用低电阻接地后,可以通过继电保护及时将故障线路跳开,无需人工进行查找切除。

3小结

中压电网的中性点接地方式不止在国内在国外也有不同的观点,现已引起多方面的关注。在电力建设和改造中,必须结合实际情况进行设备的改造。

1)新建的变电站。中压多采用单母线多分段结构,如果外线建设能充分改善网架结构,出线电缆较多或外界环境较好(在市区中新建的变电站此类情况较多),可以使用小电阻接地方式。如果考虑由于配电自动化的普及率不高,也可采用自动调谐的消弧线圈,使用消弧线圈接地系统。

2)新建变电站或近年建设的变电站。如外线施工由于各种原因,未能改善原有网架或网架结构较差,架空出线较多,外界运行环境较差,例如受台风影响较大。应考虑使用消弧线圈系统,通过自动调谐的消弧线圈进行补偿。

3)老旧变电站。如果是单母線分段结构,可考虑采用小电阻接地系统,以避免老的外线设备在单相接地的情况下,发生绝缘薄弱点被击穿引起停电扩大的情况。如出线以架空线居多,而运行环境较为恶劣的话,可以考虑采用消弧线圈接地系统,并采用自动调谐的消弧线圈进行补偿。

4)老旧变电站。如果是双母线分段结构,可以考虑采用小电阻接地系统,以避免由于站外单相接地故障引起的站内设备击穿的情况。

我厂新建的35KV总降压站,由于厂内近几年的改造,出线基本上都改成电缆,而且全部自动化控制,故当时采用了小电阻接地系统。

参考文献

[1]胡汉才.单片机原理及其接口技术.清华大学出版社.

[2]童敏明,唐守锋.检测与转换技术.中国矿业大学出版社.

[3]康光华.电子技术基础.高等教育出版社.

篇5:接地电阻

专设的静电接地体的对地电阻值不应大于100Ω,在山区等土壤电阻率较高的地区,其对地电阻值也不应大于1000Ω。

2当其它接地装置兼作静电接地时,其接地电阻值应根据该接地装置的要求确定。

篇6:接地电阻

1 在低压TN系统中,架空线路干线和分支线的终端,其PEN线或PE线应重复接地,电缆线路和架空线路在每个建筑物的进线处,均须重复接地(如无特殊要求,对小型单层建筑,距接地点不超过50m可除外),但对装有中性线断线保护装置的用户进户端,应符合要求。在装有漏电电流动作保护装置后的PEN线也不允许设重复接地,中性线(即N线),除电源中性点外,不应重复接地。

低压线路每处重复接地装置的接地电阻不应大于10Ω,

但在电力设备接地装置的接地电阻允许达到10Ω的电力网中,每处重复接地的接地电阻值不应超过30Ω,此时重复接地不应少于3处。

2 在非沥青地面的居民区内3~10kV高压架空配电线路的钢筋混凝土杆宜接地,金属杆塔应接地,接地电阻不宜超过30Ω。电源中性点直接接地系统的低压架空线路和高低压共杆的线路其钢筋混凝土杆的铁横担或铁杆应与PEN线连接,钢筋混凝土电杆的钢筋宜与PE线或PEN线连接(但出线端装有漏电电流动作保护装置者除外)。

篇7:接地电阻测试仪使用方法是什么

1 测试方法如下:

(1)在E-E两个接线柱测量接地电阻时,用镀铬铜板短接,并接在随仪表配来的5m长纯铜导线上,导线的另一端接在待测的接地体测试点上。测量屏蔽体电阻时,应松开镀铬铜板,一个E接线柱接接地体,另一个E接线柱接屏蔽。

(2)P柱接随仪表配来的20m纯铜导线,导线另一端接插针。 (3)C柱接随仪表配来的40m纯铜导线,导线的另一端接插针2。

2?接地电阻测试仪设置的技术要求 (1)接地电阻测试仪应放置在离测试点1~3m处,放置应平稳,便于操作。 (2)每个接线头的接线柱都必须接触良好,连接牢固。

(3)两个接地极插针应设置在离待测接地体左右分别为20m和40m的位置;如果用一直、线将两插针连接,待测接地体应基本在这一直线上。

(4)不得用其他导线代替随仪表配置来的5m、20m、40m长的纯铜导线。

(5)如果以接地电阻测试仪为圆心,则两支插针与测试仪之间的夹角最小不得小于120°,更不可同方向设置。

(6)两插针设置的土质必须坚实,不能设置在泥地、回填土、树根旁、草丛等位置。

(7)雨后连续7个晴天后才能进行接地电阻的测试。

(8)待测接地体应先进行除锈等处理,以保证可靠的电气连接。

3?接地电阻测试仪的操作要领 (1)测试仪设置符合规范后才开始接地电阻值的测量。

(2)测量前,接地电阻档位旋钮应旋在最大档位即x10档位,调节接地电阻值旋钮应放 置在6~7Ω位置。

(3)缓慢转动手柄,若检流表指针从中间的0平衡点迅速向右偏转,说明原量程档位选择过大,可将档位选择到x1档位,如偏转方向如前,可将档位选择转到x0?1档位。

(4)通过步骤(3)选择后,缓慢转动手柄,检流表指针从0平衡点向右偏移,则说明接地电阻值仍偏大,在缓慢转动手柄同时,接地电阻旋钮应缓慢顺时针转动,当检流表指针归0时,逐渐加快手柄转速,使手柄转速达到120转/分,此时接地电阻指示的电阻值乘以档位的倍数,就是测量接地体的接地电阻值。如果检流表指针缓慢向左偏转,说明接地电阻旋钮所处在的阻值小于实际接地阻值,可缓慢逆时针旋转,调大仪表电阻指示值。

(5)如果缓慢转动手柄时,检流表指针跳动不定,说明两支接地插针设置的地面土质不密实或有某个接头接触点接触不良,此时应重新检查两插针设置的地面或各接头。

(6)用接地电阻测量仪测量静压桩的接地电阻时,检流表指针在0点处有微小的左右摆动是正常的。

(7)当检流表指针缓慢移到0平衡点时,才能加快仪表发电机的手柄,手柄额定转速为120转/分。严禁在检流表指针仍有较大偏转时加快手柄的旋转速度。

篇8:接地装置的接地电阻及其降阻措施

一、接地装置及其接地电阻

接地装置是指所有接地体以及由接地体引到电气及电子设备上的连接导线的总和, 而接地电阻是指接地装置各部分电阻之和, 具体包括:土壤电阻;土壤和接地体之间的接触电阻;接地体本身的电阻;接地体和设备连接线电阻。因此, 接地电阻实际是两部分电阻之和, 即接地体金属物的电阻和整个大地的电阻也称流散电阻。由于金属接地体的电阻很小, 接地电阻的大小主要决定于流散电阻。

二、对接地电阻值的规定

1、系统及设备接地电阻

部颁接地规程中规定, 大接地短路电流系统的电力设备, 其接地装置的接地电阻应符合:R<=2000/Id (Ω) (当Id>4000A时, 取R<=0.5Ω) 。

式中, R指考虑季节影响的最大 (工频) 接地电阻 (Ω) ;Id为流经接地装置的最大单相稳态短路电流 (A) 。

中性点非直接接地的小接地短路电流系统的电力设备, 接地电阻值应符合下述要求:

(1) 高压与低压电力设备共用的接地装置R<=120/Ijd, (Ω) 。

(2) 只用于高压电力设备的接地装置R<=250/Ijd, (Ω) 。

2、各类常用接地电阻的允许值

为确保接地装置在运行中能发挥应有的作用, 其接地电阻均应符合规程要求。对于各类常用的接地装置, 其允许接地电阻值 (Ω) 分别为:

(1) 电源容量100kVA以上的变压器或发电机的工作接地, R<=4Ω。

(2) 电源容量小于等于100kVA的变压器或发电机的工作接地, R<=10Ω。

(3) 100kVA及以下低压配电系统的零线重复接地, R<=10Ω;当重复接地有3处以上时, R<30Ω。

(4) 电气设备不带电金属部分的保护接地, R<=4Ω;引入线装有25A以下熔断器的设备保护接地, R<=10Ω。

(5) 低压线路杆塔的接地或低压进户线绝缘子脚的接地, R<=30Ω。

(6) 变配电所母线上FZ型阀型避雷器的接地, R<=4Ω。

(7) 线路出线端FS型阀型避雷器的接地;管型避雷器的接地;独立避雷针接地 (个别可取R<=30Ω) , 工业电子设备 (包括X光机) 的保护接地, 均为R<=10Ω。

三、降低接地电阻的措施

1、重视接地装置的选材

垂直安装的接地体通常用角钢或钢管制成, 虽然角钢制成的接地体在散流效果方面比钢管差一点, 但施工难度小、成本低, 所以现场安装一般采用角钢。所选用的管材不应存在严重的锈蚀、厚薄或粗细不均匀等现象。规范中要求的比较理想的为50mm×50mm×5mm的镀锌角钢 (一些地方的土壤腐蚀性严重, 逐渐改用63mm×63mm×6mm的镀锌角钢, 实践中证明其防腐效果较好) 。

2、控制人工接地体的埋设深度

对于垂直接地体的埋设安装, 要求接地极的埋设深度在2~3m左右比较合适, 埋土深度太浅、太深对减少流散电阻效果均不明显。同时, 接地体与接地体的间距为接地极的2倍较为合理, 为减少建筑物的接触电压, 接地与建筑物的基础间应保持不小于1.5m的水平距离, 一般最好取2~3m。

3、人工处理土壤

在接地体周围土壤中加入化学物, 如食盐、木炭、炉灰、氮肥渣、电石渣、石灰等, 提高接地体周围土壤的导电性。这种方法虽然工程造价较低且效果明显, 但土壤经人工处理后, 会降低接地的热稳定性、加速接地体的腐蚀, 减少接地体的使用年限。因此, 通常是在迫不得已的条件下才建议采用。

前苏联用加硫酸钙的办法来改善土壤电阻率, 1立方米土壤约需4~8千克。这种化合物不会引起金属腐蚀, 并且对植物有利。当土壤用硫酸钙加工后, 接地电阻可降为原来的1/10, 改良土壤的作用可保持10~20年。

4、多支外引式接地装置

当接地电阻值要求较小而接地装置安装地又难以满足要求时, 如果接地装置附近有土壤电阻率较低导电良好的土壤、不冻的河流湖泊、水井、泉眼、水库等, 可采用此法。对导电良好的土壤, 则外引式接地一般应根据当地情况采用一排或回路式布置;如接地体附近为湖泊、河流和海洋, 在水中设接地体较为经济、合理时, 应采用扁钢成网格状沉于河底, 如在海水或其他有腐蚀性的水中敷设时, 扁钢还要镀锌, 为了减少屏蔽作用, 扁钢间的距离应为10~15米, 扁钢网格的大小根据接地电阻的要求和水的电阻率决定;如必须在水底装设接地体时, 最好将接地体装在可能有河沙堆积的地方, 因为河沙的电阻率一般只有180Ωm, 它比水的电阻率小得多。

外引接地装置应避开人行道, 以防跨步电压触电。设计、安装时, 必须考虑到连接接地极干线自身电阻所带来的影响, 其外引式接地极长度不宜超过100m。

5、采用降阻剂进行化学处理

用碳粉和生石灰等作为主要原料的阻降剂, 因不含电介质, 故能在土壤中长期使用, 且又能获得稳定的低接地电阻 (可降低接地电阻50%左右) , 尤其对小面积的集中接地及小型接地网, 其降阻效果较为明显。

6、灌注导电液降低电阻

在管形接地体的管壁上每隔10~15厘米左右钻几个孔, 孔径约1厘米左右, 然后将各金属管打入地中, 再把食盐或硫酸铜等饱和导电溶液灌注入管内, 让液体自动地通过管壁的小孔流入地中, 加强和大地的良好接触, 从而达到降低接地电阻的目的。

四、对降阻措施应用的比较研究

以上几种方法各有优缺点, 换土法简单易行, 但降低接地电阻效果较低, 为达到预定的要求, 往往要花费很多人力;用填加焦碳、木炭的方法也是可行的, 但它的电阻率也要随含水量变化而变化, 影响其稳定性;用填加化学物品 (如食盐、硫酸铜等) 的办法, 对于降低接地电阻来讲效果较好, 但由于这些物品逐年损耗, 因而需要定期检查, 及时补充或更换接地体, 此外填加化学物品还会对金属接地体带来腐蚀。对于冻结的土壤采用以上方法有时也不能达到要求。这时最好将接地体埋在经常有水分融化的土壤中, 如建筑物的下面, 或在冬天采用填泥炭或用6~12V电压使地内通过电流以保持接地体埋设点附近的土壤处于溶化状态 (后一方法除不得已外一般不要采用, 因需要消耗电能, 增加维护费用) 。

良好的接地装置是电网安全稳定运行的重要保证, 需要正确掌握降低接地电阻的施工方法, 对设计规划论证、接地材料和降阻形式的选择、导体截面热稳定和机械强度的校验、施工过程质量管理、工程交接验收等环节, 都必须认真做实, 在运行中还应坚持周期性检查和维护工作。只有这样, 才能保证接地装置有良好的接地质量, 从根本上防止电气事故的发生。

摘要:接地电阻是接地装置的主要技术指标, 在各种复杂的工程环境中, 接地装置的接地电阻在不满足规程规定数值的情况下, 该如何针对性地采取有效的降阻措施。本文通过对工程实践的调研分析, 本着因地制宜解决问题的思路, 提出了相对有效的降阻措施, 当然有的方法尚待进一步通过工程实践加以探索和改进。

关键词:接地电阻,降阻,方法

参考文献

[1][日]川濑太郎.接地技术与接地系统[M].北京:科学出版社, 2001.

篇9:长输管道接地电阻解析

关键词:接地系统;电阻值;长输管道

中图分类号: TU995 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)34-184-2

0 引言

在各种长输站场中通常防雷、防静电、保护接地系统除单独避雷针系统等通常采用联合接地方式进行接地,共用接地网工程中,接地电阻值越小,电流的泄放效果越好,特别是针对瞬时大电流的雷电的泄放越明显。仪表系统为保证设备的正常运行,要求接地电阻小于1欧,因此联合接地一般设计要求不大于1欧姆。

长输管道站场涉及多种多样的设备,安全要求性高,因此在工程施工过程中,分析当地的土质、气候状况,有针对性的对接地装置的类型、位置、材料、埋深、连接形式和降阻措施进行优化设计,可以有效的保证接地效果,确保设备安全,取得良好的经济和社会效益。

1 什么是接地电阻

接地电阻是各类带电导体的电流经接地系统通过各种类型的接地极导入大地后,再通过大地向远方扩散所遇到的电阻,接地系统的电阻包括各种接地体以及接地极本身的电阻、接地极与地的电阻之间的接触电阻或以及两接地体之间大地的电阻或接地体到无限远处的大地电阻。接地电阻的大小能够直接体现各类型的电气装置与“地”的接触是否程度,能够有效的反映接地网的大小。在现场工程测量中,对接地电阻的测量,测量方法和测量设备插入地下的探针位置和探针角度等不同,会导致接地电阻值有一定的随机数值误差。

2 接地系统

在日常接地系统工程的设计、施工、竣工验收过程中,接地电阻值的大小作为接地系统工程质量的主要指标,接地电阻值越小,接地系统的散流能力越好,整个系统的杂散电流越小,设备和金属导体的较高电位保持时间就越短,对雷电的泄放和精密设备的稳定运行越有利。根据工程实际,长输管道站场中往往存在许多不同性质的电气设备、通信设备、仪表设备和阴保设备,设备对接地电阻的要求有不同需求,需要针对这些设备、材料和保护要求的不同,而安排多个功能的接地系统(如:防雷接地、保护接地、工作接地、防静电接地、中性点接地等),因此鉴于各系统的联系和相关性,一般在长输站场设计采用共用接地系统。

3 接地电阻值的确定

接地电阻值的确定要根据土壤地质、环境、保护要求、设备性能以及经济等要求综合确定,其数值根据相关理论公式、标准规范为依据。接地系统的电阻值和接地体的电流大小有着密切的关系,阻抗与接地电流大小和频率息息相关,接地系统在电流频率较低时的电阻为阻抗的主要部分。

3.1 防雷接地系统电阻

我们在工程项目中建设防雷接地系统的目的是使导体所产生的感应以及直击雷的雷电电流顺利扩散。长输站场中,一般以避雷针单独设立防雷系统,为了使雷电流能够迅速的扩散,防雷接地装置接地电阻应根据相关规范要求和设计要求,不宜大于10Ω(IEC62305—3),单独接地系统应与联合接地系统间隔3m以上。接地装置的形状、位置和尺寸也非常重要,应根据当地情况进行设计,确保电阻值符合要求。

3.2 设备工作接地电阻

精密仪表系统的“地”是都通过接地体与自然大地连接,可以通过与接地体连接,利用接地系统来排泄外界电磁干扰所引起的干扰电信号和消除设备、操作人员所带来的静电危害,使得精密的电子设备可以获得稳定的“地”。防静电的接地电阻一般在百欧姆以上,电流中低频率分量应控制在一定数值内,以免引起电子电路误动作阈值。

3.3 电源系统接地电阻

低压供配电系统接地电阻取决于电源接地电流,它应限制接地电流在设备外露导电部分产生的接触电压小于50V的(一般情况下)。TN系统忽略感抗时应满足R≤50/Ia(Ia为保护器件动作的接地故障电流A);TT、IT系统为R×Id≤50V(Id为接地电流A)。10kV小电阻接地系统为R≤(1500—250)/ Id(Id为10V的接地电流A)。 高压变电场所(35kV以上的)还存在跨步电压的问题,是通过计算高压线路在接地时产生的跨步电压,从而针对这个跨步电压提出接地电阻的要求。

3.4 联合接地系统

联合接地系统是以站场中设备防雷、防静电、保护接地等接地要求,综合了设备类型、经济性等相关因素,设立统一接地网,各需接地设备和构筑物通过接地支线与接地网连接,根据各种接地系统的阻值要求,一般共用接地以仪表设备相关要求确定,一般接地电阻要求不大于1欧姆。

4 接地系统施工要点

接地系统的接地体施工时,涉及隐蔽工程的相关检查,施工完成后应及时通知相关监督管理部门进行检查,施工过程中应严格按照图纸设计要求的位置、埋深和类型等进行施工,接地体的位置、接地体之间间距和是否埋于稳定土层等都对接地体的效果产生影响,因此在施工中应严格把握好质量关和材料关。接地体施工完成后,必须及时进行测量和检查,若接地电阻值不符合要求,应采用增加接地体,敷设降阻剂等方法降低接地电阻,必须确保接地阻值符合要求。

4.1 改善土壤的电阻系数

土壤电阻率受多种因素影响,例如:土质成份、湿度、温度、埋深等的影响。因此为改善土壤电阻率导致的接地电阻值上升,在接地体埋设地点应注意选择,主要措施有:

①水的电阻率因温度的变化而导致快速的变化,例如:当温度由20~-15℃变化导致同一土地中电阻率随温度快速增加459倍,因此接地点在接地施工过程中应选择土壤湿度较大的地方,例如:构筑物的背阴面、地下水丰富地点等。

②在砂质、岩石、冻土中,土壤的电阻系数较高,难以通过传统的方法来降低土壤的电阻率,因此通常可以采用换土、增加埋深、土壤中参杂导电性能好的物质、增加接地体、选用等离子接地体、采用接地模块等方法来改善土壤接地电阻。例如:若假设3m深土壤电阻系数为100%;则4m处土壤电阻系数应为75%;在6.5m时为3m处土壤电阻系数的50%;在9m处土壤电阻系数则为20%,因此可以采用深井接地体来降低接地电阻。

4.2 通常接地极埋设深度不应小于0.6m

因为在0.15~0.5m处是属于土壤干湿交替的区域,接地导体极易受到各种不利条件的腐蚀。一般,工程标准要求垂直接地极之间的间距不应小于接地极长度的2倍。通常接地极长度为2.5m左右,因此垂直接地极的间距一般要求应该大于5m小于10m。因为如果接地极之间的间距太小,在相邻接地极之间的接地电流的会产生同向散流将相互排斥的问题,使得接地极的散流的通道变得狭小,致使接地装置的利用率不高,这种现象被称作屏蔽作用。因此,在设计接地系统的过程中为了减小接地极之间的屏蔽作用对散流的影响,设计应要求垂直接地极的间距应大于其长度的2倍。同时,要求接地线的焊接牢靠,三面施焊,防止假焊;不同类型的金属不能直接焊接,采用过渡处理,以免在土中发生电化学反应,加剧接地极的锈蚀。

4.3 接地线要求

电气设备的金属外壳接地,必须严格按照规定进行。裸铜线、PE线、钢线都可作为接地线。接地线截面积以及接地线长度应符合相关规范的要求,确保接地设备的安全。接地线与设备以及接地体之间宜采用螺栓连接,方便拆卸和设备的移动。

4.4 断接卡设置

采用多根引下线时,宜在各引下线上于距地面0.3m至1.8m之间装设断接卡。当利用混凝土柱内主钢筋和底板钢筋作为构筑物的自然引下线并同时采用基础接地体时,宜在引下线距地面1.5m处设置断接卡子,一个设备应同时至少不少于2处焊接连接,并设置断接卡子,以保证设备连接的可靠性。

5 结束语

合格的接地系统工程的接地电阻必须符合规范要求,在测量时应该采用正确的接地测量方法,但仅仅接地电阻值符合规范要求并不等于防雷设施是合格的。 其实防雷接地装置的结构形式和布置形式比接地系统电阻值更重要。为了保证站场运行安全和设备安全,必须严格执行相关接地规定,做好接地施工管理工作。

参 考 文 献

[1] 李景禄,胡毅,刘春生.实用电力接地技术[M].中国电力出版社,2002.

[2] 邹云波,蔡君,徐启腾.接地电阻测试方法探析[J].科技风,2014(08).

篇10:接地电阻

试品模型由内外电极组成,内电极尺寸直径10mm,外电极内部直径100mm。

2测量方法

上一篇:Unit 15 The necklace重、难点讲解下一篇:设计师挂靠协议