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怎样精确丈量接地电阻

2017-03-31 18:48分类:电工安全知识 阅读:

 

摘要:这篇文章介绍了怎样精确丈量接地电阻的原理、办法和阅历。
要害词:接地设备,接地电阻,三极直线法,三极三角形法
1、 前语
有人认为接地电阻的丈量很简略而草率从事,囫囵吞枣;有人认为接地电阻的丈量不或许得到重复精确的作用而提出“丢掉接地电阻”。两种心境都是不对的和不可取的。这篇文章具体介绍了接地电阻的丈量原理和常用的几种丈量办法和阅历,以助咱们精确把握它,取得精确的丈量作用。
2、 接地电阻的界说和表达式
2.1 接地电阻的界说
接地电阻即是经过接地设备泄放电流时体现出的电阻,它在数值上等于流过接地设备入地的电流与这个电流发生的电压降之除。
(1)
式中,U——接地设备的对地电压,即接地体与大地零电位参亮点之间的电位差。
I——经过接地设备泄放入大地的电流。
经过运算,式(1)可演化成土壤介质的物理常数的表达式:
(2)
式中,x——土壤的介电系数;
r——土壤的电阻率,W·m
C——接地设备的电容,F。
从式(2)可见,在一个断定的本地,由于土壤的介电系数和土壤电阻率是断定的,接地电阻的巨细取决于接地设备本身的电容,而此电容又取决于接地设备的巨细 和构造。为了得到小的接地电阻,央求接地网的方案使它有尽或许大的对地电容。另一方面,还可经过改动土壤(换土或用降阻剂),下降土壤的电阻率或增大土壤 的介电系数来改动接地电阻的巨细。
几种分外接地电极的电容和其接地电阻举例:
半球接地电极,C=2peb,;
半圆盘接地电极, C=4eb,。
式中,b为半球或半圆盘的半径。
由上式可知,相同半径的半球接地极比半圆盘接地极的电容大概1.6倍,相应接地电阻低约1.6倍。这阐明,选用球形或立体接地极比选用平面接地极功率高,节约资料。

2.2 单根接地极的接地电阻
单根接地电极的接地电阻的巨细,首要取决于它的直径和长度。单根园管、园棒电极的接地电阻约为
(3)
式中,L和d别离为管或棒的长和直径,单位米。
从式(3)可知,一根直径50mm的圆钢管,打入地中深度2.5m,其电阻约为R = 0.3r。防雷方案人应好好记住这个0.3 的阅历系数,它关于方案接地网很有帮忙。

3、 接地电阻的丈量原理
接地电阻的丈量是依照公式(1)来进行的:给接地设备(接地极或接地网)施加一个电流I,丈量出接地极(网)上的电压U,电压与电流相除,就得到了接地电阻。
看似简略,可是,这个电流怎样精确的施加,这个电压怎样丈量精确,却并不是每个丈量者都知道。这篇文章向读者介绍的即是这方面的技能和阅历。

3.1丈量电流的施加与电流辅佐极
在公式(1)中,丈量电流是指“流过接地设备入地的电流”。这个电流与导线中流过的电流是纷歧样的。在导线中,电流沿导线活动,构成接连的闭合回路,其路 径是断定的和可预见的。而“流过接地设备入地的电流”却松散到大地里,流到很远很远的本地。它是怎样构成闭合回路,以满足电流的接连性和闭合性规矩呢?
假定这个电流是雷击构成的雷电流,这个电流是从雷云经过雷电放电通道进入接闪器和引下线,再经过接地设备向邻近大地松散传达,终究经过云——地之间的广阔 空间以位移电流的办法,回到雷云,满足电流的接连性与闭合性的规矩,如图1A所示。可是,咱们在进行接地电阻查验时,为了可以向接地设备写入(施加)查验 电流,咱们首要有必要处理电流的归路或搜集疑问。这即是有必要找到或人为制造一个电流回路。在三极直线法和三角形法丈量接地电阻时需求在远方暂时打一个辅佐电 流极,其意图即是为了给电流供给一个回路,如图1B所示。而在钳表法中,不需求打暂时的辅佐电流极,并不是电流不需求回路,而是要找寻现
A 雷电流的散布 B 丈量接地电阻时的电流散布
图1 地中电流散布图
成的可以用作为回路的电路。图1描绘了经过接地设备流入地中电流的场的散布,图1A是雷电流的场,这是一个向邻近松散的电流场,而图1B是查验电流的场,是一个向一边松散的畸变的电流场。
辅佐电流极的呈现使电流场的散布变得不均匀了,畸变了。辅佐电流极离被测接地极(网)越近,电流场的畸变越大;辅佐电流极越远,电流场的畸变越小,但查验作业量越大。因而,这儿有一个适宜的最佳的间隔,在满足查验精确度的央求的状况下,使辅佐电流极比照近。

3.2 丈量电压与辅佐电压极
公式(1)中的电压是指接地设备(网)与大地零电位参亮点之间的电压。大地零电位参亮点在哪里,怎样取得,是接地电阻查验中的另一个首要疑问。显着咱们不或许到无量远的本地去找零电位参亮点,而是在一个较近的可以承受的本地寻觅零电位参亮点。
在接地电阻丈量中,需求在选做零电位参亮点的本地打一个辅佐电压极,用一根导线将参看电位取回来,它与接地设备(网)的电位之差,即是咱们需求的电压U。 要找一个实在的零电位参亮点在实习丈量作业中或许很不简略,但咱们可以找到一个尽或许挨近零电位的本地,或许其差错是可以承受的本地。假定这个点的电位不 是实在的零电位,而是比零电位大一点,或小一点,那终究得到的电压和测得的接地电阻就会有或大或小的差错。多大的差错可以为咱们所承受,这就需求经过丈量 作用来区别。在这儿,不只需了解丈量原理,还要具有相应的实习丈量阅历。总归,为确保接地电阻丈量的精确,要害就在于零电位参亮点挑选的精确与否以及对测 量作用的区别。
大地零电位参亮点在哪里呢?有的人有一种误解,认为大地老是处于零电位的。他们认为,地电位即是零电位,这是禁绝确的。正本,只需地中有电流流过,就有电 压降,这儿的地就不是零电位。没有电流流过的地,才是电气上的零电位地。因而,严峻地说,零电位在离被测接地设备(网)很远的本地。关于单根金属管接地极 来说,离接地极的间隔在20m以上才调够认为是零电位。


辅佐电压极的使命即是取回零电位,因而怎样取得精确的零电位点,是测准接地电阻的要害。

4、 接地电阻丈量的三极直线法
4.1 三极直线法的接线
三极直线法是接地电阻查验中运用最多和最广泛的办法,查验时被测接地网1、电压辅佐极2与电流辅佐极3三点(极)按一贯线安顿,如图2所示。

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