時(shí)間：2023-05-30 09:47:05
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇接地電阻測(cè)試，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
1、工作原理為由機(jī)內(nèi)DC/AC變換器將直流變?yōu)榻涣鞯牡皖l恒流，經(jīng)過(guò)輔助接地極C和被測(cè)物E組成回路，被測(cè)物上產(chǎn)生交流壓降，經(jīng)輔助接地極P送入交流放大器放大，再經(jīng)過(guò)檢測(cè)送入表頭顯示。借助倍率開關(guān)可得到三個(gè)不同的量限:0~2Ω、0~20Ω、0~200Ω。
2、接地電阻測(cè)試儀是摒棄了傳統(tǒng)的人工手搖發(fā)電工作方式，采用先進(jìn)的大規(guī)模集成電路，應(yīng)用DC/AC變換技術(shù)將三端鈕、四端鈕測(cè)量方式合并為一種機(jī)型的新型數(shù)字接地電阻測(cè)試儀。適用于電力、郵電、鐵路、通信、礦山等部門測(cè)量各種裝置的接地電阻以及測(cè)量低電阻的導(dǎo)體電阻值;本表還可測(cè)量土壤電阻率及地電壓。
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關(guān)鍵詞：起重機(jī) 接地電阻 檢測(cè)
前言
隨著起重機(jī)行業(yè)趨勢(shì)的發(fā)展，保證其質(zhì)量以及安全運(yùn)行是必然的。衡量接地裝置好壞的主要技術(shù)參數(shù)就是接地電阻的大小，如何準(zhǔn)確地測(cè)量出接地電阻的數(shù)值就顯的尤其重要。對(duì)于起重機(jī)而言，接地裝置的應(yīng)用也是較為普遍的。為了確保其安全性能，加強(qiáng)接地電阻的檢測(cè)是十分有必要的，這樣可確保設(shè)備及操作者的安全。因此，接地電阻的檢測(cè)如何做到安全可靠、方法先進(jìn)是擺在我們面前的一項(xiàng)重要任務(wù)。
1、接地電阻的概念
通常接地電阻就是指表征工頻電流或沖擊電流通過(guò)接地極向周圍大地流散的能力。接地電阻越小，流散越快。由于接地電阻不能用從接地極到大地某點(diǎn)的電阻來(lái)表達(dá)，因此我們不能用日常的歐姆表測(cè)定接地電阻。
2、國(guó)家關(guān)于起重機(jī)械接地保護(hù)的相關(guān)規(guī)定
起重機(jī)械設(shè)備特別是橋式起重機(jī)具有功率大、電流大、電壓高的特點(diǎn)，一旦出現(xiàn)單一漏電情況，就會(huì)危及操作人員的生命安全，因此，規(guī)范、安全、可靠的接地保護(hù)裝置十分重要，對(duì)衡定接地保護(hù)裝置接地電阻的定期檢測(cè)必不可少。對(duì)此，國(guó)家的法令法規(guī)都有明確規(guī)定。
起重機(jī)械接地要進(jìn)行以下檢查，必要時(shí)用儀表測(cè)量：①檢查用整體金屬結(jié)構(gòu)做接地干線時(shí)，金屬結(jié)構(gòu)的連接是否有非焊接處，是否采用另設(shè)接地干線或者跨接線的處理；②檢查起重機(jī)械上所有電氣設(shè)備正常不帶電的金屬外殼、變壓器鐵芯及其金屬隔離層、穿線金屬管槽、電纜金屬護(hù)層等是否與金屬結(jié)構(gòu)間有可靠的接地連接。
3、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)經(jīng)常發(fā)現(xiàn)的問題
3.1無(wú)接地裝置
一些現(xiàn)場(chǎng)工作人員安全意識(shí)淡薄，安全法規(guī)學(xué)習(xí)不到位，認(rèn)為接地裝置可有可無(wú)。其表現(xiàn)為：起重設(shè)備大車軌道與大地或零線沒有任何傳導(dǎo)金屬連接；或者雖有連接，但疏于檢查和維護(hù)，接地裝置早已開焊或虛接；也有連接者，但接地體不符要求；也有的把導(dǎo)軌放在金屬承軌梁上，承軌梁有金屬支柱，認(rèn)為導(dǎo)軌通過(guò)承軌梁及支柱構(gòu)成有效的接地通道，其實(shí)，這是十分不可靠的想法，因?yàn)閷?dǎo)軌與承軌梁間沒有焊接，完全靠壓板壓在承軌梁上，甚至當(dāng)中有的還塞有絕緣墊片，此外，承軌梁與支柱為了美觀與防銹一般都涂有不導(dǎo)電的油漆，無(wú)法起到接地保護(hù)的作用。
3.2導(dǎo)軌接頭處沒有金屬跨接線
由于銹蝕、灰塵等原因，導(dǎo)軌接頭處的魚尾板并不能起到可靠有效的接地作用，而有的導(dǎo)軌接頭處甚至連夾板也沒有，軌縫寬有10mm，根本無(wú)法起到漏電保護(hù)作用。一些人將接地線固定在道軌壓板螺栓上，或?qū)⒔拥鼐€焊到大車軌道端頭的擋鐵上，而擋鐵與導(dǎo)軌沒有焊接，均構(gòu)成虛接，即表面形成一個(gè)接地通道，而實(shí)際是一個(gè)不穩(wěn)定、不可靠、甚至不通的接地通道，因而這種接地完全不利于安全生產(chǎn)。
3.3接地端子截面不符合要求
接地端子最好使用扁鋼，但許多單位采用圓鋼。關(guān)于圓鋼截面多大為宜，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)尚未作明確規(guī)定，由于一般橋式起重機(jī)要求接地端子金屬截面不小于150mm2，故圓鋼的直徑不應(yīng)小于Φ13.8mm，但一些單位用的是Φ10mm圓鋼，個(gè)別單位甚至用Φ4mm圓鋼，截面顯然太小。
3.4接地線截面小于標(biāo)準(zhǔn)
橋式起重機(jī)中，大車運(yùn)行軌道到大地都有兩根以上接地線，但有的單位實(shí)質(zhì)只有一根有效，其余的已不起保護(hù)作用。
3.5接零保護(hù)與接地保護(hù)置于同一保護(hù)系統(tǒng)
部分起重設(shè)備需要接零保護(hù)，即在低壓中性點(diǎn)接地電網(wǎng)，但接零系統(tǒng)的電氣設(shè)備就不能再接地。檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，有些單位對(duì)起重機(jī)既做接零保護(hù)，又做接地保護(hù)，這是極不安全的。
3.6接地保護(hù)與電焊搭鐵不能混淆
電焊是工廠常有的生產(chǎn)作業(yè)，電焊作業(yè)必須采用地線搭鐵，讓焊機(jī)、焊絲、被焊工件、地線與大地形成一個(gè)回路，否則，不能進(jìn)行電焊作業(yè)，而有些搭鐵只是簡(jiǎn)單壓搭，并沒有焊接也可進(jìn)行電焊作業(yè)；于是，一些起重設(shè)備維護(hù)工誤認(rèn)為簡(jiǎn)單壓搭也可適用于地線保護(hù)裝置地線連接。其實(shí)，這是一個(gè)極大誤區(qū)，接地保護(hù)與電焊搭鐵絕不能混淆，電焊搭鐵是生產(chǎn)操作，連接不好可重新連接，但接地保護(hù)是安全措施，必須百分之百可靠，否則會(huì)危及操作人員的生命安全。
4、接地電阻的測(cè)量
4.1測(cè)量原理
如前所述，不能用日常的歐姆表測(cè)量接地電阻，但接地電阻的測(cè)量原理依然是歐姆定律。接地保護(hù)裝置工頻接地電阻的數(shù)值，等于接地保護(hù)裝置對(duì)地電壓與通過(guò)接地保護(hù)裝置流入大地的工頻電流之比，因此，測(cè)量接地電阻首先應(yīng)測(cè)量接地保護(hù)裝置的對(duì)地電壓和流入大地的工頻電流。其中，接地保護(hù)裝置的對(duì)地電壓是一個(gè)電位差，是接地保護(hù)裝置與大地電流場(chǎng)實(shí)際零電位區(qū)之間的電位差。被測(cè)單根接地極、電壓接地極、電流接地極三者之間應(yīng)組成20m～40m的直線布極方法。這是由于單根接地極的零電位區(qū)應(yīng)與單根接地極之間相距20m以外，同時(shí)電流接地極應(yīng)避免與電壓接地極之間的相互干擾，這樣，電壓接地極必須設(shè)在距離電流接地極和被測(cè)接地極20m以外。注意，測(cè)量電流應(yīng)控制一個(gè)范圍，不能太小也沒必要太大，以實(shí)際短路電流的20%為宜；電源采用獨(dú)立電源，容量5kVA～10kVA，電壓65V～220V。
4.2接地電阻測(cè)量?jī)x的使用
接地電阻測(cè)量?jī)x是專門測(cè)量接地電阻的測(cè)量裝置，配有20m、40m的專用線。電流接地極C與電壓接地極P之間不小于20m，可以很好地消除互電阻影響。當(dāng)電流接地極C距電壓接地極P的位置恰好是建筑物而無(wú)法布置時(shí)，兩者可以布置在被測(cè)接地網(wǎng)G的兩側(cè)；或?qū)㈦娏鹘拥貥OC、電壓接地極P、被測(cè)接地網(wǎng)G組成三角形，每邊長(zhǎng)為20m。
4.3測(cè)量接地電阻時(shí)的安全事項(xiàng)
為保證測(cè)量安全，在測(cè)量接地電阻時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)：①電壓極周圍20m范圍內(nèi)不允許有與被測(cè)接地體電流極相連的接地體，電壓極必須在被測(cè)接地體電流極的零電位點(diǎn)；②接地網(wǎng)中，不允許進(jìn)行接地電阻測(cè)量；③雨中或雨水剛過(guò)時(shí)，不能進(jìn)行接地電阻測(cè)量；④測(cè)量前，應(yīng)將零線從接地體拆掉；⑤發(fā)現(xiàn)接地通零，不進(jìn)行測(cè)量。
關(guān)鍵詞：鉗形接地電阻儀 測(cè)量原理 注意事項(xiàng)
前言：接地電阻表是一種常用的計(jì)量器具，它廣泛應(yīng)用于電力、防雷、通信、交通等領(lǐng)域的電氣設(shè)備及傳輸線路接地電阻的測(cè)量，是電氣安全檢查和接地工程竣工驗(yàn)收必不可少的工具。與傳統(tǒng)的接地電阻測(cè)量方法--電壓-電流法相比，具有很多優(yōu)勢(shì)，如：操作的簡(jiǎn)便性、測(cè)量的準(zhǔn)確度、對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性較強(qiáng)等。
1.測(cè)量原理
鉗形接地電阻儀的基本原理是測(cè)量回路電阻。如下圖所示。儀表的鉗口部分由電壓線圈及電流線圈組成。電壓線圈提供激勵(lì)信號(hào)，并在被測(cè)回路上感應(yīng)一個(gè)電勢(shì)E。在電勢(shì)E的作用下將在被測(cè)回路產(chǎn)生電流I。儀表對(duì)E及I進(jìn)行測(cè)量，并通過(guò)下面的公式即可得到被測(cè)電阻。因此，只能測(cè)量回路電阻似乎是它的一個(gè)局限性。但是，只要用戶能有效地利用周圍環(huán)境，鉗形接地電阻儀就能測(cè)量絕大部分的接地系統(tǒng)。
2.有關(guān)測(cè)量方法的注意事項(xiàng)
鉗形接地電阻儀和傳統(tǒng)的電壓電流法進(jìn)行對(duì)比測(cè)試而出現(xiàn)較大的差異，對(duì)此，在使用的過(guò)程中需要注意如下問題：
2.1 解扣
用傳統(tǒng)的電壓電流法測(cè)試時(shí)是否解扣了（即是否把被測(cè)接地體從接地系統(tǒng)中分離出來(lái)了）。如果未解扣，那麼所測(cè)量的接地電阻值是所有接地體接地電阻的并聯(lián)值。
測(cè)量所有接地體接地電阻的并聯(lián)值大概是沒有什麼意義的。因?yàn)槲覀儨y(cè)量接地電阻的目的是將它與有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的一個(gè)允許值進(jìn)行比較，以判定接地電阻是否合格。但迄今為止，我們尚未發(fā)現(xiàn)哪個(gè)行業(yè)的國(guó)家（行業(yè)）標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)整個(gè)接地系統(tǒng)，而非對(duì)單個(gè)接地支路規(guī)定的。
例如：在GB50061-97 “66kV及以下架空電力線路設(shè)計(jì)規(guī)范”中所規(guī)定的接地電阻允許值是針對(duì)所謂“每基桿塔”而規(guī)定的。在標(biāo)準(zhǔn)的條文解釋中明確指出：“每基桿塔的接地電阻，是指接地體與地線斷開電氣連接所測(cè)得的電阻值。如果接地體未斷開與地線的電氣連接，則所測(cè)得的接地電阻將是多基桿塔并聯(lián)接地電阻。”這個(gè)規(guī)定是相當(dāng)明確的。
前已述及，用鉗形接地電阻儀測(cè)量出的結(jié)果是每條支路的接地電阻，在接地線接觸良好的情況下，它就是單個(gè)接地體的接地電阻。十分明顯，在這種情況下，用傳統(tǒng)的電壓電流法和鉗形接地電阻儀測(cè)試，它們的測(cè)量結(jié)果根本就沒有可比性。被測(cè)對(duì)象既然不是同一的，測(cè)量結(jié)果的顯著差異就是十分正常的了。
2.2 綜合電阻
用鉗形接地電阻儀所測(cè)得的接地電阻值是該接地支路的綜合電阻，它包括該支路到公共接地線的接觸電阻、引線電阻以及接地體電阻；而用傳統(tǒng)的電壓電流法在解扣的條件下，所測(cè)得的值僅僅是接地體電阻。十分明顯，前者的測(cè)量值要較后者大。差別的大小就反映了這條支路與公共接地線接觸電阻的大小。
應(yīng)該說(shuō)明，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的接地電阻是包括接地引線電阻的。在DL/T621-1997“交流電氣裝置的接地”中的名詞術(shù)語(yǔ)中有如下規(guī)定：“接地極或自然接地極的對(duì)地電阻和接地線電阻的總和，稱為接地裝置的接地電阻。”這種規(guī)定同樣十分明確，這是因?yàn)橐€電阻和接地體接地電阻在防雷安全上來(lái)說(shuō)是等效的。
正因?yàn)槿绱耍诟餍袠I(yè)標(biāo)準(zhǔn)中都規(guī)定了：接地引下線“宜有可靠的電氣連接”。但如何檢驗(yàn)這種可靠性，卻從不涉及。我們認(rèn)為原因十分簡(jiǎn)單，那就是，這對(duì)傳統(tǒng)的電壓電流法是無(wú)能為力的，而鉗形接地電阻儀卻完全能提供這樣的測(cè)量數(shù)據(jù)。
接地系統(tǒng)中因土壤或某些接地棒的腐蝕或接觸不良，會(huì)使整個(gè)接地回路電阻變大。因?yàn)楦g或接觸不良的情況不一定存在于土壤中接地體上，而可能存在于引下線等位置，故僅依靠測(cè)量接地體自身的接地電阻不一定可以發(fā)現(xiàn)。鉗表法測(cè)得的是回路電阻，因此不但可以測(cè)接地體接地電阻值，還可以發(fā)現(xiàn)整個(gè)接地回路的接觸情況和連接情況，這是傳統(tǒng)的接地?fù)u表無(wú)法做到的。
這種接觸電阻究竟占接地電阻中多大的份額，這是很難一言以蔽之的。各行業(yè)接地結(jié)構(gòu)的不同、接地結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的非規(guī)范性、施工上的非規(guī)范性、甚或非預(yù)期的連接（例如斷路）恐怕都會(huì)產(chǎn)生較大的影響。但是，我們確實(shí)發(fā)現(xiàn)一些接地系統(tǒng)，接地引線和公共接地線的連接處正是處于承雨面。日久年深，如忽略其接觸電阻，恐怕會(huì)有些失之武斷了。
2.3 其它注意事項(xiàng)：
（1）有時(shí)使用鉗形接地電阻儀進(jìn)行測(cè)試，會(huì)得到小于0.01（或0.1）歐的結(jié)果（液晶屏上顯示“L 0.01”或“L0.1”），這往往是由于所測(cè)的支路是由金屬（例如：圓鋼、角鋼、扁鋼等）導(dǎo)體形成了一個(gè)環(huán)路，所測(cè)的阻值是金屬環(huán)路的電阻。此時(shí)應(yīng)仔細(xì)查看此接地系統(tǒng)的接地結(jié)構(gòu)，更換一個(gè)正確的測(cè)試點(diǎn)再進(jìn)行測(cè)試。
（2）有時(shí)使用鉗形接地電阻儀進(jìn)行測(cè)試，會(huì)得到超出上量限的結(jié)果（液晶屏上顯示“OL”），這往往是由于所測(cè)的支路未形成回路。此時(shí)應(yīng)仔細(xì)檢查測(cè)試點(diǎn)是否合理，如果合理，那么各個(gè)接地體的公共連接線就有可能是斷路的。這種情形恰恰是鉗形接地電阻儀比電壓-電流法一個(gè)優(yōu)越的特點(diǎn)，因?yàn)閭鹘y(tǒng)方法是測(cè)不出架空地線的故障的。
參考文獻(xiàn)：
[1]蘇澤良.《鉗形接地電阻儀及其檢定》.價(jià)值工程,2010
[2]張中舟,李莉,任爽.《現(xiàn)行測(cè)量接地電阻存在的問題及解決辦法》.氣象研究與應(yīng)用,2009
【關(guān)鍵詞】防雷接地檢測(cè) 電阻值 偏離真值
中圖分類號(hào)：TU856 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
接地電阻測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性是防雷檢測(cè)的生命,但在日常檢測(cè)工作中,經(jīng)常出現(xiàn)電阻檢測(cè)數(shù)值讀書不穩(wěn)定、偏大或偏小,甚至出現(xiàn)檢測(cè)值為負(fù)值( 即偏離真值) 的情況。如果不認(rèn)真分析校正,不但給被檢測(cè)單位留下防雷安全隱患,而且對(duì)檢測(cè)工作的公正性和權(quán)威性也有影響。因此,對(duì)檢測(cè)中造成接地電阻測(cè)量值偏離真值的原因進(jìn)行綜合分析, 并找出解決問題的辦法,對(duì)保證公正、準(zhǔn)確的出具防雷檢測(cè)報(bào)告,使我們的檢測(cè)工作持續(xù)、穩(wěn)定的發(fā)展有很好的促進(jìn)作用。
一、接地電阻測(cè)量的基本原理
測(cè)量接地電阻的基本原理是利用歐姆定律。根據(jù)歐姆定律,接地極的接地電阻R 等于其電位U 與擴(kuò)散電流I 的比值。即R= U/ I。要想測(cè)量接地電阻的值, 必須首先給接地極注入一定大小的電流, 從而需要設(shè)置一個(gè)能構(gòu)成電流回路的電流極C, 并用電流表加以測(cè)定。同時(shí), 為了用電壓表測(cè)出接地極的對(duì)地電位, 還需要設(shè)置一個(gè)能反映零電位的電壓極P。通過(guò)測(cè)量電壓和電流來(lái)獲得接地電阻。接地電流I 通過(guò)接地極以半球面形狀向地中流散時(shí), 地中的電位分布愈靠近接地極E, 散流電阻愈大, 電位愈高。在離開單根接地極或接地短路點(diǎn)20m 以外的地方, 散流電阻已近于零, 也即電位趨近于零, 接地電阻的測(cè)量就是利用了這一結(jié)論。
二、接地電阻的定義
接地電阻實(shí)質(zhì)上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(wú)限大遠(yuǎn)處的大地電阻。
接地電阻有沖擊接地電阻和工頻接地電阻之分。沖擊接地電阻是按通過(guò)接地體的電流為沖擊電流時(shí)求得的接地電阻值, 它對(duì)通過(guò)雷電電流時(shí)的情況下很有研究?jī)r(jià)值; 而工頻接地電阻是按通過(guò)接地體的電流為工頻電流時(shí)求得的接地電阻。
在我們?nèi)粘９ぷ髦兴鶞y(cè)得的接地電阻值數(shù)值是工頻接地電阻值, 故一般在不指明是哪一種接地電阻時(shí), 接地電阻均指工頻接地電阻而言。為了便于衡量其接地電阻是否符合規(guī)程要求, 可以通過(guò)計(jì)算公式轉(zhuǎn)換。
轉(zhuǎn)換計(jì)算公式為: R = A
式中: R——接地裝置各支線的長(zhǎng)度取值小于或等于接地體的有效長(zhǎng)度le或者有支線大于le而取其等于le時(shí)的工頻接地電阻( Ω) ; A——換算系數(shù), 其數(shù)值宜按圖1 確定; ——所要求的接地裝置沖擊接地電阻( Ω)。
圖1 換算系數(shù)A
注: l為接地體最長(zhǎng)支線的實(shí)際長(zhǎng)度,
其計(jì)量與le 類同。當(dāng)它大于le時(shí), 取其等于le。
三、接地電阻檢測(cè)值偏離真值的幾種情況及相關(guān)對(duì)策
接地電阻檢測(cè)儀由許多精密的電子元器件構(gòu)成，有比較長(zhǎng)的檢測(cè)線，在不良環(huán)境及操作的影響下，測(cè)量值往往偏離真值，以下幾種情況較為常見：
地表處存在地電流隨著電子電器設(shè)備的廣泛使用，如工廠、綜合樓等的變壓器接地、各種電子電器設(shè)備接地縱橫交錯(cuò)，使越來(lái)越多雜散電流流入地表。如果輔助測(cè)試極放在其周圍，在輔助地極周圍產(chǎn)生電位差，將影響測(cè)量的準(zhǔn)確度。
相關(guān)對(duì)策：盡量選擇抗干擾能力強(qiáng)、恒流源發(fā)生器電流盡可能大的接地電阻測(cè)試儀。一般要求其抗干擾能力在20db 以上。
接觸不良( 包括儀器本身)接地電阻測(cè)試儀接線連接處, 由于經(jīng)常彎曲使用, 容易折斷, 而由于保護(hù)套的存在, 又很難發(fā)現(xiàn), 造成時(shí)斷時(shí)通的現(xiàn)象; 另外, 由于檢測(cè)棒及虎鉗夾使用的時(shí)間長(zhǎng), 有氧化銹蝕現(xiàn)象, 也可造成接觸不良; 被測(cè)接地極氧化嚴(yán)重, 也會(huì)影響測(cè)量讀數(shù)。
相關(guān)對(duì)策：接地引下線有斷接卡的地方, 盡可能斷開進(jìn)行檢測(cè), 避免其它設(shè)備對(duì)檢測(cè)的影響, 特別是大型信息系統(tǒng)機(jī)房, 若不能斷開設(shè)備地線, 盡可能在設(shè)備不工作時(shí)進(jìn)行測(cè)量。
被檢測(cè)接地裝置附近存在強(qiáng)電磁場(chǎng)。在大功率的發(fā)射基地附近, 如雷達(dá)、移動(dòng)、微波、衛(wèi)星等通信發(fā)射裝置, 高壓變電所及高壓線路附近,大功率設(shè)備頻繁起動(dòng)場(chǎng)所, 由于有強(qiáng)電磁場(chǎng)存在, 會(huì)在檢測(cè)儀器兩個(gè)閉合回路耦合出感應(yīng)電流, 影響讀數(shù)的準(zhǔn)確。同時(shí), 由于接地電阻測(cè)試儀是由集成度很高的電子元件構(gòu)成, 強(qiáng)大的電磁場(chǎng)對(duì)測(cè)試儀器的正常工作造成很大的干擾, 影響讀數(shù)的準(zhǔn)確。
相關(guān)對(duì)策：被檢測(cè)接地裝置附近強(qiáng)電磁場(chǎng)存在的場(chǎng)所, 檢測(cè)時(shí)多次調(diào)整輔助地極方向, 盡量避開干擾大的方向, 使儀表讀數(shù)減少跳動(dòng)。或者盡可能避開產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)的設(shè)備工作高峰期進(jìn)行檢測(cè)。我單位在對(duì)某電臺(tái)( 干擾臺(tái)) 進(jìn)行檢測(cè)時(shí), 出現(xiàn)了儀表讀數(shù)跳動(dòng)無(wú)法讀數(shù)的情況, 避開工作高峰期后, 方得以正常進(jìn)行。
土壤電阻率過(guò)大或發(fā)生突變。在土壤電阻率很大、吸水性特差的砂性土作為整層建筑基礎(chǔ)墊層場(chǎng)所檢測(cè)時(shí), 由于輔助測(cè)試極與土壤接觸不良, 往往測(cè)出的接地電阻是偏大的。如果接地裝置地網(wǎng)和輔助地極之間的土壤電阻率發(fā)生突變, 就會(huì)造成輔助電流或電壓回路開路或近似開路, 造成測(cè)量電阻值非常大, 通常是正常值幾十倍上百倍, 甚至顯示無(wú)窮大。
5、在測(cè)高層建筑物接地時(shí), 解決讀數(shù)嚴(yán)重跳動(dòng)的方法是用一根同軸線作為測(cè)試引線, 將同軸線和芯線連接在一起, 并接在測(cè)試點(diǎn)上。將同軸線另一端的屏蔽線接在儀表的端上( 即電流極) , 將同軸線的芯線接在儀表端上( 即電壓極) , 這樣能較好地解決測(cè)量高層接地電阻由于引線過(guò)長(zhǎng)造成干擾影響。同時(shí), 儀表的讀數(shù)要減去檢測(cè)線的線阻才是接地裝置的電阻值。
四、注意事項(xiàng)
1、注意測(cè)量位置。選取合適的測(cè)量點(diǎn)選取的測(cè)量點(diǎn)不同, 測(cè)得的結(jié)果是不同的, 有時(shí)會(huì)有測(cè)得的結(jié)果不同, 這不難理解, 這就要求我們?cè)谑褂弥幸獙?duì)測(cè)量點(diǎn)的選取加以注意。測(cè)量有時(shí)會(huì)遇到無(wú)處可夾的情況, 在條件允許的情況下, 可暫斷開原地線連線, 臨時(shí)接入一段可夾持的接地金屬物進(jìn)行測(cè)量。
2、注意噪聲干擾。地線上較大的回路電流對(duì)測(cè)量會(huì)造成干擾, 導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確, 甚至使測(cè)試不能進(jìn)行, 如( 4102、4105) 型地阻儀要求, 地阻測(cè)試前先測(cè)回路中的電流, 就是為了避免電流干擾從而影響測(cè)量結(jié)果。
3、注意測(cè)量時(shí)額外電阻的干擾。在測(cè)量回路中, 導(dǎo)線與金屬體的連接處, 由于氧化生銹等原因會(huì)產(chǎn)生接觸電阻, 這是附加在測(cè)量回路中的額外電阻。因此, 再測(cè)量中必須把鐵銹、絕緣體挫掉。
4、檢測(cè)人員的操作對(duì)接地電阻值的影響也非常大, 在檢測(cè)中應(yīng)注意: 檢測(cè)儀的三極應(yīng)在一條直線上且垂直于地網(wǎng), 應(yīng)避免平行布置; 測(cè)試儀與地網(wǎng)測(cè)試點(diǎn)的連接線長(zhǎng)度宜小于5m。當(dāng)需要加長(zhǎng)時(shí),應(yīng)將實(shí)測(cè)接地電阻值減去加長(zhǎng)線阻值后填入表格(加長(zhǎng)線線阻應(yīng)用接地電表二極法測(cè)量)。
五、結(jié)束語(yǔ)
防雷是一個(gè)系統(tǒng)工程, 防雷裝置特別強(qiáng)調(diào)可靠性, 合格的地網(wǎng)是有效防雷裝置的保證, 而接地電阻是接地系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù), 是衡量防雷裝置質(zhì)量的重要指標(biāo), 故接地電阻的準(zhǔn)確測(cè)量是也顯得尤為重要。我們?cè)诠ぷ鳟?dāng)中應(yīng)該根據(jù)實(shí)際檢測(cè)對(duì)象的接地方式選定檢測(cè)儀器和檢測(cè)方法及一些其他注意事項(xiàng), 以提高接地電阻測(cè)試的可信度。
參考文獻(xiàn)：
[1] 張培剛,陳章偉,張國(guó)鳴.大型接地網(wǎng)接地電阻測(cè)量誤差分析和對(duì)策[J]. 浙江電力. 2009(02)
[2] 崔建民.接地電阻測(cè)量的問題和建議[J]. 西北水力發(fā)電. 2006(01)
[3] 楊德榮,梁丹.接地電阻測(cè)量中應(yīng)注意的幾個(gè)問題[J]. 氣象研究與應(yīng)用. 2007(02)
[4] 曹曉華,孫昭昌,孫偉.接地電阻測(cè)量方法[J]. 變壓器. 2007(10)
關(guān)鍵詞：接地電阻影響因素測(cè)量值電壓極電流極土壤電阻率
Abstract: this article through to the guangdong foshan building grounding resistance measurements. Because of the road, adjacent buildings hindrance, current and voltage of the position of the extremely extremely difficult to press the requirements of the layout, if the voltage extremely and measured the grounding electrodes distance is small, the measurement of the grounding resistance than the actual is small. And combined with daily inspection work out these influence factors of the method is also discussed.
Keywords: grounding resistance influence factors measured value extremely extremely voltage current soil resistivity
中圖分類號(hào)：TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
引言：順德位于廣東省的南部，珠江三角洲平原中部，正北方是廣州市，西北方為佛山市中心，東連番禺，北接南海，西鄰新會(huì)，南界中山市，順德地處北回歸線以南。屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，日照時(shí)間長(zhǎng)，雨量充沛，常年溫暖濕潤(rùn)，四季如春，景色怡人，隨著佛山市的發(fā)展，城市建筑物越來(lái)越多，對(duì)建筑物的防雷裝置的接地電阻也非常重要的。本文對(duì)防雷裝置內(nèi)接地電阻測(cè)量的方法寫了幾點(diǎn)要求，供大家參考。
1影響接地電阻測(cè)量值的因素
1.1土壤電阻率的影響
土壤含水量為15％時(shí)，電阻率顯著低。當(dāng)土壤含水量增加時(shí)，電阻率急劇下降；當(dāng)土壤含水量增加到20％－25％時(shí)，土壤電阻率將保持穩(wěn)定；當(dāng)土壤溫度升高時(shí)，其電阻率下降。土壤電阻率這些特性在實(shí)際檢測(cè)工作中有重要的實(shí)用意義。一年之中，在同一地點(diǎn)，由于氣溫和天氣的變化，土壤中含水量和溫度都不相同，土壤電阻率也不斷的變化，其中以地表層最為顯著。所以接地裝置埋得深一些（濕度和溫度變化小），對(duì)穩(wěn)定接地電阻有利，通常最少埋深0.5-1.0m。至于是否應(yīng)埋更深，那就要看更深得土壤電阻率是否突變，在均勻土壤電阻率的情況下，根據(jù)有些防雷專家的計(jì)算，埋得太深對(duì)降低接地電阻值不顯著；在很多地方深層土壤電阻率很高，埋得太深反而會(huì)使接地電阻值增加，同時(shí)也增加接地工程成本。
1.2儀器自身的因素
在檢測(cè)大型地網(wǎng)時(shí)，依據(jù)其工作原理，理論計(jì)算和實(shí)踐證明：電壓表內(nèi)阻大于或等于電壓輔助地極散流電阻的50倍時(shí)，誤差則會(huì)小于2％，測(cè)量所用的電壓表、電流表、電流互感器等的準(zhǔn)確級(jí)，不應(yīng)低于0.5級(jí)。測(cè)量時(shí)電壓級(jí)引線的截面不應(yīng)小于1.0-1.5mm2；電流極引線的截面積，以每平方毫米5A為宜，并要求接地體的引線需除銹處理，接觸良好，以免測(cè)量誤差。
1.3測(cè)量方法因素
一般情況下，三極法測(cè)試接地電阻中被測(cè)接地極、儀表的電壓極和電流極三者間的相互位置和距離，對(duì)于接地電阻結(jié)果有很大影響。在施工現(xiàn)場(chǎng)，往往是哪里能打下電壓極、電流極就往哪里打，這樣就不能保證測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性[1]
1.4環(huán)境因素的影響
早期建筑物結(jié)構(gòu)比較混亂，接線零亂，有時(shí)零地電壓差甚至在100V以上，被測(cè)試接地裝置帶有漏電流和雜散電流。由于地阻儀測(cè)量時(shí)回路一般為小電流，當(dāng)測(cè)量回路中有干擾電流時(shí)，就會(huì)在測(cè)試線路上疊加交流信號(hào)，直接影響到接地電阻的測(cè)量誤差。
檢測(cè)接地電阻時(shí)的電壓、電流極的放置方向和距離對(duì)測(cè)量值影響很大，通常表現(xiàn)為隨著方向和距離不同，數(shù)值也不一樣。在檢測(cè)加油站及高層建筑物接地電阻及靜電接地電阻時(shí)，埋入地下的金屬（油、氣）管道和接地裝置以及金屬器件的布置不是很正確的在建筑圖紙上標(biāo)出。由于地下金屬管道的存在，實(shí)際上改變了測(cè)量?jī)x各極的電流方向，如果同一場(chǎng)地存在不同的土壤電阻率，甚至?xí)饻y(cè)量值出現(xiàn)負(fù)值的現(xiàn)象。
1.5 人為操作因素的影響
在檢測(cè)高層建（構(gòu)）筑物天面接閃器、電氣設(shè)備或金屬物體的接地電阻時(shí)，測(cè)試導(dǎo)線（接地線）從大樓頂接到地面的地阻儀上，測(cè)試線很長(zhǎng)。除了要考慮增長(zhǎng)的測(cè)試線所增加阻抗、感抗和線阻外，還應(yīng)該考慮在很長(zhǎng)的導(dǎo)線所包圍面積里由于干擾信號(hào)電流引起的磁通量變化所產(chǎn)生的干擾電動(dòng)勢(shì)。接地導(dǎo)線接觸不良也會(huì)影響接地電阻測(cè)量值。
1.6季節(jié)因素
接地電阻的測(cè)試應(yīng)在土壤電阻率最大時(shí)期進(jìn)行，即在夏季土壤最干燥時(shí)期和冬季土壤冰凍時(shí)期進(jìn)行，且每次檢查測(cè)試都要將情況逐點(diǎn)記錄在冊(cè)，不宜在雨天或雨后進(jìn)行（土壤含水量增高），以免產(chǎn)生誤差，接地電阻值在一年四季時(shí)，要用公式進(jìn)行季節(jié)修訂。
2排除方法
2.1由于接地電阻測(cè)試儀是通過(guò)鐵釬發(fā)射和接收電流來(lái)測(cè)試地體的地電阻，所以兩鐵釬之間及兩釬與接地體之間距離太近將產(chǎn)生相互干擾，并由此產(chǎn)生誤差。因此，在測(cè)量時(shí)，接地體、電壓極、電流極應(yīng)順序布置，三點(diǎn)成直線，彼此相距5－10m，盡量減小誤差[2]。
2.2紅黃鐵釬插地深度應(yīng)大于鐵釬長(zhǎng)度的1/4，否則，將產(chǎn)生測(cè)量誤差。因此，在測(cè)量時(shí)應(yīng)盡量將鐵釬打深。
2.3被測(cè)接地極在“公用地”情況下，因設(shè)備絕緣不好或短路，引起接地裝置對(duì)地產(chǎn)生一定的地電壓。測(cè)量時(shí)可引起指針左右擺動(dòng)，使讀數(shù)不穩(wěn)定。此時(shí)應(yīng)斷電進(jìn)行檢測(cè)，或有斷接卡的地方斷開進(jìn)行檢測(cè)，避免地電壓對(duì)檢測(cè)的影響。
2.4接觸不良。被測(cè)物體生銹或者檢測(cè)線折斷時(shí)，檢測(cè)時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)時(shí)斷時(shí)通或者電阻較大的現(xiàn)象。此時(shí)應(yīng)首先除銹，如果仍不能排除，用萬(wàn)用表的電阻檔檢查檢測(cè)線的導(dǎo)通性。
2.5檢測(cè)高層建筑時(shí)，使用線過(guò)長(zhǎng)、過(guò)粗，使線阻和感應(yīng)電壓增大而引起測(cè)量誤差。此時(shí)應(yīng)使用線阻比較低的導(dǎo)線，盡量減小測(cè)量誤差。
2.6當(dāng)所測(cè)的地方有墊土或沙石等材料時(shí)，因上下兩層土壤電阻率不同而引起測(cè)量誤差。此時(shí)應(yīng)打深鐵釬，使它和墊層下的土壤充分接觸或避開墊土層，使測(cè)量誤差減小。
2.7當(dāng)所檢測(cè)的接地裝置和金屬管道等金屬物體埋地比較復(fù)雜時(shí)，可能會(huì)改變測(cè)量?jī)x器各極的電流方向而引起測(cè)量不良或不穩(wěn)。此時(shí)應(yīng)首先了解接地體和金屬管道的布局圖，選擇影響相對(duì)較小的地方進(jìn)行測(cè)量。
2.8因地表存在電位差或強(qiáng)大電磁場(chǎng)而引起測(cè)量不準(zhǔn)確。此時(shí)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離電位差大的地方或強(qiáng)大磁場(chǎng)的地方，如不可避免，應(yīng)相對(duì)縮短檢測(cè)線，減小測(cè)量誤差。
2.9未按說(shuō)明書操作，儀器有故障沒有及時(shí)維修，儀器不準(zhǔn)確或長(zhǎng)期沒有鑒定等因素，也會(huì)引起測(cè)量誤差。
參考文獻(xiàn):
[1]董小豐.接地電阻值測(cè)試的影響因素.第六界中國(guó)國(guó)際防雷論壇論文摘編.2007:667.
[2]中國(guó)建筑東北設(shè)計(jì)研究院.民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范[M].北京.中華人民共和國(guó)建設(shè)部.2002：220.
[3] 王慧娟. 淺談建筑物弱電系統(tǒng)防雷技術(shù)[J]. 民營(yíng)科技，2010（5）.
【關(guān)鍵詞】等電位；接地；檢測(cè)
智能建筑中裝備有大量的計(jì)算機(jī)、通信及信息系統(tǒng)的現(xiàn)代化設(shè)備。系統(tǒng)中的微電子設(shè)備功耗小、工作電壓低、絕緣程度低，對(duì)過(guò)壓耐受能力差，抗干擾、抗電涌的能力差等致命弱點(diǎn)，一旦遭雷電干擾，其后果不但會(huì)使這些昂貴的設(shè)備損壞，而且有可能使整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行中斷，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
防雷接地是為了消除雷電過(guò)電壓危險(xiǎn)影響的接地，例如避雷針、避雷線和避雷器的接地。建筑物防雷檢測(cè)中，接地電阻的檢測(cè)是防雷檢測(cè)的主要項(xiàng)目之一，其主要目的是為了監(jiān)測(cè)接地裝置的散流效果。隨著《中華人民共和國(guó)氣象法》的實(shí)施和《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》版的推廣，我國(guó)新建建筑物中實(shí)施等電位連接的比例大幅度提高。檢測(cè)部門在對(duì)新建建(構(gòu))筑物施工監(jiān)督階段的跟蹤驗(yàn)收檢測(cè)及對(duì)易燃易爆場(chǎng)所的防雷防靜電檢測(cè)中，等電位連接電阻檢測(cè)是極為重要的檢測(cè)項(xiàng)目。但在實(shí)踐中，由于等電位連接檢測(cè)項(xiàng)目作為防雷檢測(cè)項(xiàng)目之一的時(shí)間不長(zhǎng)，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員因?qū)Φ入娢贿B接與接地概念及檢測(cè)方法的區(qū)別不清，以致錯(cuò)誤使用檢測(cè)儀表，造成檢測(cè)結(jié)果欠真實(shí)，甚至引起用戶對(duì)檢測(cè)結(jié)果不信任。這里，針對(duì)實(shí)際工作中等電位連接電阻與接地電阻檢測(cè)存在的問題，對(duì)等電位連接電阻與接地電阻的概念及檢測(cè)差異進(jìn)行了介紹。
1 等電位連接與接地的概念差異
等電位連接與接地是兩種保證電氣安全的措施，我國(guó)過(guò)去強(qiáng)調(diào)的是接地，而國(guó)際電工委員會(huì)強(qiáng)調(diào)的是等電位連接，并在近幾年被引入我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中。等電位連接是設(shè)備和裝置可導(dǎo)電部分的電位基本相等的電氣連接。接地是防止接觸電壓觸電的一種技術(shù)措施。其原理是利用接地裝置足夠小的接地電阻值，降低故障設(shè)備外露可導(dǎo)電部分的對(duì)地電壓，使其不超過(guò)安全電壓極限值，達(dá)到防止接觸電壓觸電的目的。電氣設(shè)備采用接地保護(hù)時(shí)，要保證人身安全，接地電阻一般應(yīng)在4Ω以下。考慮到土壤不同其電阻率不同，有時(shí)花費(fèi)很大人力物力做接地裝置，接地電阻卻很難降下來(lái)，接地保護(hù)效果不好，所以從理論上說(shuō)，接地只能降低人被傷害的程度，而不能真正保證人身安全。實(shí)施等電位連接就可避免土壤電阻率的影響，對(duì)接地電阻的要求可以降低，并且應(yīng)用范圍更廣。等電位連接概念的范疇要比接地的范疇寬，一根220V的輸電線路對(duì)地有220V 的電位差，一只鳥站在一根導(dǎo)線上是安全的，因其兩腳間是等電位，但若它跨接在兩相導(dǎo)線上就會(huì)觸電。
在防雷實(shí)踐中通常所做的安全接地其實(shí)就是等電位連接，它以地電位作為基準(zhǔn)電位。由于它連接的范圍大、線路距離長(zhǎng)，減少故障接觸電壓的效果并不好。采用等電位連接線將分散的金屬部件連接起來(lái)可有效降低回路電阻，這樣更安全。可見，等電位連接電阻是指將諸導(dǎo)電物體用等電位連接導(dǎo)體連接而在其兩端形成的過(guò)渡電阻；接地電阻是指接地電流經(jīng)接地體注入大地時(shí)，在土壤中以電流場(chǎng)形式向遠(yuǎn)方擴(kuò)散時(shí)所遇到的土壤電阻。
2 等電位連接電阻與接地電阻的檢測(cè)差異
2.1 檢測(cè)原理不同
目前，接地電阻的檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)很成熟，可選用的設(shè)備也非常多，如接地電阻測(cè)量?jī)x、鉗型表等。在等電位連接的檢測(cè)工作中，絕大多數(shù)地區(qū)的檢測(cè)人員所用的是萬(wàn)用表或接地電阻測(cè)量?jī)x，這并不合理。因?yàn)榈入娢贿B接電阻與接地電阻的檢測(cè)原理是有差異的，為了弄清它們的檢測(cè)原理，有必要了解接地電阻測(cè)量?jī)x、鉗型表與等電位連接電阻測(cè)量?jī)x的工作原理。
2.1.1 接地電阻測(cè)量?jī)x的工作原理
接地電阻是指電流從接地體流入大地向遠(yuǎn)方擴(kuò)散時(shí)所受到的土壤電阻。在對(duì)其檢測(cè)時(shí)通常檢測(cè)被測(cè)接地體與電位為零的遠(yuǎn)方（20m）以外接地極之間歐姆律電阻。其工作原理見圖1。
由圖1可見，在距被測(cè)接地20m的地方加1個(gè)電位輔助接地極，在距被測(cè)接地體40m的地方加1個(gè)電流輔助接地極。電源接通后，電流沿被測(cè)接地體、土壤和電流輔助
接地極構(gòu)成回路，只要測(cè)得了回路流過(guò)的電流（I）和電位輔助接地極與被測(cè)接地體之間的電壓， 就可求得接地電阻(RX)的值(U/I)。
2.1.2 鉗型表的工作原理
鉗型表通常被用在為了克服測(cè)量接地電阻時(shí)需要打輔助接地極十分困難的情況下，其實(shí)質(zhì)是測(cè)試包括地電阻在內(nèi)的回路電阻。其工作原理見圖2。
由圖2可見，鉗型接地電阻測(cè)試儀的鉗頭結(jié)構(gòu)為兩個(gè)獨(dú)立線圈，分別為電壓線圈和電流線圈。 用于測(cè)量時(shí)，鉗型表必須鉗在被測(cè)接地極的分支上， 電壓線圈使被測(cè)回路產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(E)，由RX處流出電流(I )經(jīng)由地回路，從R1，R2…，RN并聯(lián)接地極分支流回儀表處。電流線圈可測(cè)得I值，這樣儀表顯示器可顯示進(jìn)而求得RL值(E/I)。由于RL = RX + R1R2…RN
R1R2…RN ，指R1，R2…，RN的并聯(lián)電阻，此處忽略地回路電阻和回路導(dǎo)線電阻和接點(diǎn)的接觸電阻。當(dāng)N足夠大時(shí)， R1R2…RN趨于0，此時(shí)RL = RX ，即回路電阻為被測(cè)接地體的接地電阻。
2.1.3 等電位連接電阻檢測(cè)表的工作原理
按照《建筑物電氣裝置檢驗(yàn)》（IEC60364 -6-61)中的要求，檢測(cè)等電位連接的導(dǎo)通性能應(yīng)采用直流或交流，空載電壓4~24V、最小檢測(cè)電流 0.2A的檢測(cè)電源，電壓太低、電流太小時(shí)，測(cè)得的接觸電阻增大，檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確。等電位連接電阻檢測(cè)表工作原理見圖3。
由圖3可見，RP為被測(cè)等電位連接部分的電阻，RW為連接導(dǎo)線的阻抗，R為120W、5Ω線繞可變電阻，A為5A電流表，V為25V電壓表，T為150V•A降壓變壓器，S為單極單投開關(guān)，B為等電位連接端子板。測(cè)時(shí)先將開關(guān)S 斷開，記下降壓變壓器的開路電壓U1；然后閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)可變電阻R使電流表顯示適當(dāng)電流值（I），例如，I為0.25A，記錄下來(lái)電壓表讀數(shù)U2值（IR），因電壓表內(nèi)阻甚大于R，可得
U1= I ( R + RW + RP ) = U2 + IRW + IRP
進(jìn)而可得到等電位連接電阻值（RP），即
RP =（U1U2 ）／IRW
2.2 檢測(cè)所使用的儀器不同
接地電阻檢測(cè)一般使用接地電阻測(cè)量?jī)x和鉗型表。等電位連接電阻檢測(cè)一般使用等電位連接電阻測(cè)量?jī)x或毫歐表。
2.3 檢測(cè)方法的不同
2.3.1 接地電阻測(cè)量?jī)x與鉗型表檢測(cè)接地電阻方法的區(qū)別
接地電阻測(cè)量?jī)x用來(lái)檢測(cè)接地體或接地網(wǎng)的接地電阻值，鉗型表是用來(lái)檢測(cè)包含地電阻在內(nèi)的回路電阻的，鉗型表適用于檢測(cè)多點(diǎn)接地系統(tǒng)的接地電阻檢測(cè)，其基本條件是接地系統(tǒng)中各接地極之間無(wú)電氣聯(lián)系，但絕對(duì)不能用于獨(dú)立接地體或各接地體之間有電氣連接的接地網(wǎng)的接地電阻檢測(cè)。對(duì)于單根引下線、單個(gè)接地極的接地電阻的檢測(cè)，若采用鉗型表，由于單個(gè)接地極無(wú)法構(gòu)成閉合回路，必須尋找一參考接地極，如其附近的其他接地極、已知埋地金屬管道、建筑地網(wǎng)等；然后，通過(guò)補(bǔ)助導(dǎo)線構(gòu)成閉合回路，此時(shí)所測(cè)得的電阻值是兩個(gè)接地極的接地電阻值之和，但要知道參考接地極的接地電阻，才可求得所需的接地極的接地電阻值。可見，在檢測(cè)接地電阻時(shí)，接地電阻測(cè)量?jī)x與鉗型表不能相互替代。
2.3.2 等電位連接電阻測(cè)量?jī)x與接地電阻檢測(cè)儀表的使用區(qū)別
等電位連接測(cè)量?jī)x是測(cè)量金屬之間等電位連接電阻的專用儀表，即一種用于測(cè)量金屬與金屬之間連接電阻的大電流、高精度、智能型小電阻測(cè)量?jī)x，它不能用來(lái)測(cè)量接地電阻。
接地電阻測(cè)量?jī)x測(cè)量的電流通過(guò)接地體向大地泄放時(shí)土壤的等值電阻，所以它不能用于測(cè)量金屬與金屬之間的連接電阻。即使使用高精度萬(wàn)用表和一些具有校驗(yàn)線電阻功能且可用于導(dǎo)通測(cè)試的接地電阻測(cè)量?jī)x，由于其電源本身的局限性，如測(cè)量電流較小或不能連續(xù)輸出大電流，所以無(wú)法滿足等電位連接電阻測(cè)試時(shí)對(duì)測(cè)試電流不小于0.2A的要求。另外，現(xiàn)在一些兆歐表也加上了等電位測(cè)量功能，但電源（干電池）無(wú)法滿足現(xiàn)場(chǎng)要求。
3 小結(jié)
上文針對(duì)智能建筑接地系統(tǒng)檢測(cè)過(guò)程中，有些現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員因不清楚等電位連接與接地概念及其電阻檢測(cè)方法的區(qū)別而錯(cuò)誤使用檢測(cè)儀表的情況，闡述了等電位連接與接地的概念差異，并從檢測(cè)原理、檢測(cè)所使用儀器和檢測(cè)方法這三個(gè)方面，對(duì)等電位連接電阻與接地電阻的檢測(cè)差異進(jìn)行了辨析。但有關(guān)從事防雷、電氣安全現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的技術(shù)人員要在實(shí)踐中透徹理解等電位連接與接地概念，完全熟悉等電位連接電阻與接地電阻在檢測(cè)中的區(qū)別，還必須加強(qiáng)對(duì)相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)，并在實(shí)際工作中勤于思考、認(rèn)真總結(jié)，只有這樣，才能正確選擇相應(yīng)的檢測(cè)儀器，確保檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確、真實(shí)、公正。
參考文獻(xiàn)：
[1]閻俊愛．智能建筑技術(shù)與設(shè)計(jì)．清華大學(xué)出版社
[2]陳一才．智能建筑電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)．中國(guó)建材工業(yè)出版社
[3]周志敏．電子信息系統(tǒng)防雷接地技術(shù)．人民郵電出版社
[4]GB50057-94（2000年版）．建筑防雷設(shè)計(jì)規(guī)范
關(guān)鍵詞：測(cè)量不確定度評(píng)定；電學(xué)計(jì)量；應(yīng)用
【Abstract】This paper focuses on the measurement of the electrical evaluation of measurement uncertainty analysis methods， which describes its specific application in the electricity metering. On this basis， understand the impact of uncertainty related to the measurement reliability and accuracy of measurement of electrical and other factors caused.
【Key words】Measurement Uncertainty； electricity metering； Applications
傳統(tǒng)電學(xué)計(jì)量理論認(rèn)為，測(cè)量不確定度是與測(cè)量結(jié)果相關(guān)的基本參數(shù)之一，其主要用于科學(xué)表示被測(cè)量值的分散度。因此，通常采用的測(cè)量不確定度是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差或一個(gè)既定的倍數(shù)，也可以是在既定置信度區(qū)間內(nèi)的半寬度。在測(cè)量不確定度評(píng)定過(guò)程中，為了使用方便及表示科學(xué)，通常將測(cè)量不確定度分為A類與B類兩種，前者主要是指采用統(tǒng)一的統(tǒng)計(jì)方式對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析與評(píng)定，從而得到測(cè)量不確定度；而后者主要是指不需采用統(tǒng)一的統(tǒng)計(jì)方法對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析評(píng)估，從而得到測(cè)量的不確定度[1]。因此，從測(cè)量不確定度的分析評(píng)定過(guò)程可以看出，A類與B類不確定度評(píng)定是兩個(gè)相反的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析過(guò)程。因此，接下來(lái)本文將重點(diǎn)針對(duì)測(cè)量不確定度評(píng)定及其在電學(xué)計(jì)量中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行分析論述。
1.電學(xué)計(jì)量中接地電阻測(cè)試儀電阻示值誤差的測(cè)量不確定度評(píng)定
在電學(xué)計(jì)量中，針對(duì)接地電阻測(cè)試儀的電阻示值誤差進(jìn)行測(cè)量不確定評(píng)定時(shí)，需要進(jìn)行幾項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，而HL6625型的接地電阻測(cè)試儀是較為常見的接地電阻測(cè)試儀，電阻箱則采用型號(hào)為ZX128型的大功率低值電阻箱。在此過(guò)程中，要對(duì)需要進(jìn)行測(cè)量的電路圖進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，然后選擇五個(gè)不同的檢定點(diǎn)。當(dāng)檢定點(diǎn)的輸出電流穩(wěn)定后，從而得到該接地電阻測(cè)試儀電阻示值的實(shí)際參數(shù)值為R0，從電路圖設(shè)計(jì)過(guò)程中，又可得到該接地電阻測(cè)試儀電阻示值誤差公式：
r=R0-R， ①
其中，在該接地電阻測(cè)試儀電阻示值誤差公式中，示值誤差通過(guò)r表示，標(biāo)準(zhǔn)電阻值采用R表示，R0為該接地電阻測(cè)試儀實(shí)際電阻示值。
因此，從上述電阻測(cè)試儀電阻示值誤差公式中可以看出，電學(xué)計(jì)量的整體不確定度主要取決于輸入量的不確定度，在實(shí)際的電學(xué)計(jì)量過(guò)程中，通過(guò)將相關(guān)的計(jì)量數(shù)據(jù)代入此數(shù)學(xué)函數(shù)關(guān)系模型中，即可得到電學(xué)計(jì)量的具體不確定度。但需要注意的是，為了提高計(jì)量分析的科學(xué)性及減小人為因素導(dǎo)致的誤差，至少要進(jìn)行五次以上實(shí)驗(yàn)分析，然后通過(guò)比較分析，最終得到電學(xué)計(jì)量中接地電阻測(cè)試儀電阻示值誤差的測(cè)量不確定度。
2.電學(xué)計(jì)量中接地電阻測(cè)試儀電流示值誤差的測(cè)量不確定度評(píng)定
電學(xué)計(jì)量中，接地電阻測(cè)試儀電流示值誤差的測(cè)量不確定度評(píng)定與接地電阻測(cè)試儀電阻示值誤差的測(cè)量不確定度評(píng)定相類似，同樣需要在電學(xué)計(jì)量過(guò)程中，科學(xué)建立如下數(shù)學(xué)參數(shù)模型[2]：
r=I-IO=I-V/R， ②
在上述數(shù)學(xué)模型計(jì)量公式中，其中接地電阻測(cè)試儀電流示值誤差通過(guò)r表示，而電流的顯示值采用I表示，電學(xué)計(jì)量中電流的實(shí)際參數(shù)值采用IO表示，電壓計(jì)上的電壓示值通過(guò)V表示，R為標(biāo)準(zhǔn)電阻值。因此，按照上述計(jì)量關(guān)系模型，對(duì)接地電阻測(cè)試儀電流示值誤差的測(cè)量不確定度評(píng)定，同樣需要對(duì)五組以上的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面測(cè)量分析。當(dāng)數(shù)據(jù)測(cè)量完成后，分別對(duì)接地電阻測(cè)試儀電流示值誤差標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行不確定度評(píng)定和對(duì)其合成進(jìn)行不確定度評(píng)定。其中，對(duì)其合成不確定評(píng)定，需要通過(guò)方根或平方方式進(jìn)行合成，而不能采用代數(shù)方式直接合成處理，防止電學(xué)計(jì)量相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)更大誤差。
3.電學(xué)計(jì)量中泄露電流測(cè)量?jī)x電壓示值誤差測(cè)量結(jié)果不確定度評(píng)定
采用型號(hào)為HL6626的漏電電流測(cè)量?jī)x，對(duì)泄露電流測(cè)量?jī)x電壓示值誤差的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行不確定度評(píng)定。在此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境具有一定要求，因此在操作時(shí)可按照實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。在此測(cè)試階段，至少需進(jìn)行十次以上實(shí)驗(yàn)，從而確定十組以上的數(shù)據(jù)和十個(gè)以上的試驗(yàn)點(diǎn)，保證試驗(yàn)電壓處于同一步調(diào)中。與此同時(shí)，需將檢測(cè)儀器的輸出電壓控制在合理誤差范圍內(nèi)，如果誤差過(guò)大，則會(huì)導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)更大偏差。通常情況下，需將試驗(yàn)誤差控制在±5%范圍內(nèi)。然后再科學(xué)建立如下數(shù)學(xué)模型：
r=V-V0， ③
上述公式中，電壓示值誤差通過(guò)r表示，電壓儀器上的電壓值采用V表示，而實(shí)際電壓值采用V0來(lái)表示。通過(guò)上述兩個(gè)不同階段的分析不難發(fā)現(xiàn)，輸入量的測(cè)量不確定度，會(huì)決定電學(xué)計(jì)量中泄露電流測(cè)量?jī)x電壓示值誤差的測(cè)量結(jié)果不確定度。因此，在電學(xué)計(jì)量過(guò)程中，需結(jié)合上述公式分別針對(duì)輸入量的各個(gè)分量進(jìn)行不確定度分析評(píng)定。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行合理計(jì)算，然后再針對(duì)電學(xué)計(jì)量結(jié)果進(jìn)行分析，最終便可得到泄露測(cè)量?jī)x電壓示值誤差測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定綜合報(bào)告。
結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，本文著重分析了測(cè)量不確定度評(píng)定及其在電學(xué)計(jì)量中的實(shí)際應(yīng)用情況。文中主要闡述了接地電阻測(cè)試儀電阻示值誤差的測(cè)量不確定度評(píng)定、接地電阻測(cè)試儀電流示值誤差的測(cè)量不確定度評(píng)定以及泄露電流測(cè)量?jī)x電壓示值誤差的測(cè)量結(jié)果不確定度評(píng)定三方面的內(nèi)容，并結(jié)合我國(guó)電學(xué)計(jì)量中常用的三組測(cè)量模擬公式r=R0-R、r=I-IO=I-V/R以及r=V-V0進(jìn)行論述研究，從而提高測(cè)量不確定度評(píng)定的科學(xué)性。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：高層建筑;深基礎(chǔ)接地裝置;接地電阻;可行性探討
中圖分類號(hào)：TU文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3198（2008）09-0356-02
1 高層建筑接地裝置一般做法與爭(zhēng)議
高層建筑中，常將動(dòng)力系統(tǒng)的接地與防雷合用一個(gè)接地裝置，并采用均壓措施。而對(duì)于電力系統(tǒng)的通訊調(diào)度樓來(lái)說(shuō)，在電力部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《防雷技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及措施》中也有明確規(guī)定：“調(diào)度通訊綜合樓內(nèi)的通訊站應(yīng)與同一樓內(nèi)的動(dòng)力裝置、建筑物避雷裝置共用一個(gè)接地網(wǎng)”。接地電阻要求小于1Ω。
接地裝置包括自然接地體和人工接地體組成。
廈門電力調(diào)度中心是由華東電力設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的。
大樓施工前，施工單位根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)向籌建處提出以大廈樁基作為接地極的想法。為了慎重起見，我們特地跟廈門建筑設(shè)計(jì)院的電氣專業(yè)設(shè)計(jì)人員請(qǐng)教廈門地區(qū)的具體情況。他們認(rèn)為，由于廈門的獨(dú)特的海島地理位置，以建筑物深基礎(chǔ)作為接地極是再合適不過(guò)的，而且效果也好。他們還介紹環(huán)員當(dāng)湖一帶的以深基礎(chǔ)作為接地極的建筑物的接地電阻測(cè)試一般都在1Ω以下，并建議電力調(diào)度中心也采用這種方式。
但是施工交底時(shí)與設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)人員提出這個(gè)問題時(shí)，設(shè)計(jì)人員與我們還是存在了意見上的分歧。設(shè)計(jì)院的意見還是在以基礎(chǔ)作為接地極只是建立在經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上。
2 高層建筑以深基礎(chǔ)作為接地極可行性探討
2.1 高層建筑樁基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)分析
高層建筑的基礎(chǔ)樁基，在結(jié)構(gòu)上都是等效于將一根根鋼筋混凝土柱子深入地中，直達(dá)幾十米深的巖層。樁基上做大廈的承臺(tái)，承臺(tái)也是用鋼筋混凝土制作的，它把樁基聯(lián)成一體。承臺(tái)上是大廈的剪力墻及柱子，大廈的地面部分就座落在承臺(tái)上。構(gòu)成如圖1：
圖1 高層建筑樁基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)
2.2 深基礎(chǔ)接地極接地電阻等效計(jì)算方法的探討
2.2.1 接地電阻值
接地線的電阻很小，可以略去不計(jì)，所以一般認(rèn)為接地電阻等于流散電阻。以下的討論也是以此為基礎(chǔ)展開的。
2.2.2 單根樁基接地電阻的等效計(jì)算
所以我們根據(jù)最不利點(diǎn)的原則，將同一樁內(nèi)多根鋼筋的流散方式等效為單根同徑鋼筋的流散作用，即可等效為圓柱混凝土中的垂直圓鋼接地體。這樣，我們就可以計(jì)算出單根樁基的流散電阻RC：RC=ρ/(2πl(wèi))*ln(d1/d2)+ ρ1/(2πl(wèi))*ln(4l/d1)
電阻系數(shù)如表1：
2.2.3 多根樁基組成的組合接地裝置接地電阻的等效計(jì)算
有了單根樁基的等效計(jì)算方法，我們就可以將單根樁等效為一根棒型垂直接地體，其流散電阻RC為以上計(jì)算所得的值。考慮到各根樁基彼此之間流散電流相互干擾而產(chǎn)生的屏蔽作用，利用下式可計(jì)算出這組接地裝置的工頻流散電阻RC總：RC總= RC/(n*η)
n ：組合接地樁基數(shù)量；η：接地體利用系數(shù)
其中接地體利用系數(shù)η選擇如下表2：（a:L為接地體距離與其長(zhǎng)度比值）
2.2.4 沖擊接地電阻的計(jì)算
以上為工頻接地電阻的計(jì)算。沖擊接地電阻是指雷電流流經(jīng)接地裝置泄入大地時(shí)所受到的接地電阻，包括接地線電阻與流散電阻。由于強(qiáng)大的雷電流泄入大地時(shí)，在接地體附近形成較大電場(chǎng)，泄入處土壤被擊穿并產(chǎn)生火花，使流散電阻顯著降低。同時(shí)土壤電阻系數(shù)也隨著電場(chǎng)強(qiáng)度的增加而降低。當(dāng)然，由于雷電波陡度大，具有高頻特性，同時(shí)會(huì)使接地線的感抗有所增加，對(duì)于比較短的接地體，接地線的阻抗比起流散電阻來(lái)，畢竟是較小的，可以忽略。但對(duì)于較長(zhǎng)的接地體，雷電流的高頻特性引起接地體較大的電抗阻礙了后續(xù)電流的流散，考慮這一因素，接地體有效長(zhǎng)度應(yīng)按L=2*ρ計(jì)算。（其中ρ為接地體周圍介質(zhì)電阻系數(shù)）
因此，總的說(shuō)來(lái)，沖擊電阻一般小于工頻接地電阻。沖擊接地電阻RCH可用下式計(jì)算：
3 該計(jì)算方法在實(shí)際中的應(yīng)用
3.1 實(shí)際計(jì)算運(yùn)用情況
現(xiàn)在，有了以上的近似等效計(jì)算方法，我們不妨以一個(gè)實(shí)際工程作為例子來(lái)驗(yàn)證以下。我們還是以廈門電力調(diào)度中心作為例子進(jìn)行討論。廈門電力調(diào)度中心共有樁基356根，每根樁長(zhǎng)50米，直徑800mm，樁內(nèi)鋼筋籠長(zhǎng)24米，每個(gè)鋼筋籠配筋情況為12∮20主筋，箍筋為∮8＠200，并以點(diǎn)焊形式將鋼筋籠連為一體。現(xiàn)在我們將一根樁基等效為一根直徑為800mm，中含一直徑20mm，長(zhǎng)24m鋼筋的圓柱混凝土接地極。我們可計(jì)算出單根的流散電阻RC：
根據(jù)表2，廈門電力調(diào)度中心地下為砂質(zhì)粘土，地下水含鹽成分，選土壤電阻系數(shù)ρ1=30Ω*米，混凝土在濕土中電阻系數(shù)ρ=200Ω*米，鋼筋長(zhǎng)度L=24米，直徑d2=0.02米,樁基直徑d1=0.8米,得出:
然后我們?cè)購(gòu)?56根中選取一組相互距離為12米共計(jì)16根的樁基組成環(huán)行垂直接地體，從表2選取利用系數(shù)η=0.4，可算出本接地裝置的接地電阻RC總：
RC總= RC/(n*η)=5.84/(16*0.4)=0.91Ω
3.2 實(shí)際測(cè)試情況
以上的計(jì)算要求在施工中電氣專業(yè)與土建專業(yè)配合，將有關(guān)鋼筋按要求焊接起來(lái)。廈門電力調(diào)度中心大樓在基礎(chǔ)施工完畢后，并準(zhǔn)備進(jìn)行上部工程的施工時(shí)，我們與施工單位對(duì)柱內(nèi)引下線預(yù)埋件進(jìn)行接地電阻測(cè)試，結(jié)果非常令人滿意，為0.21Ω，即使當(dāng)作測(cè)量時(shí)為剛降過(guò)雨而乘上一季節(jié)調(diào)整系數(shù)3，也只有0.63Ω，也是一較令人滿意的結(jié)果。雖然測(cè)試結(jié)果比較滿意，但是由于調(diào)度中心利用樁基作為接地極的提法在圖紙會(huì)審時(shí)被設(shè)計(jì)院否定，所以在樁基施工時(shí)，也未進(jìn)行電氣焊接上的專門配合。所以最終根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行了環(huán)形接地極的施工。97年4月8日大樓基本全面竣工時(shí)，我們又測(cè)了一次接地電阻為0.12～0.14Ω。
關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)；變電站；接地電阻
風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)建設(shè)一般位于山區(qū)，地勢(shì)復(fù)雜，土壤結(jié)構(gòu)多變，造成變電站接地很難達(dá)到規(guī)范要求。為了保證風(fēng)電場(chǎng)變電站接地電阻值，現(xiàn)以其中一個(gè)山區(qū)變電站為例進(jìn)行分析，首先從方案上給出建議，然后在成本造價(jià)上也進(jìn)行分析，希望對(duì)大家有所啟發(fā)。
本變電站處于山丘上，變電站面積為90米×110米，土壤電阻率參數(shù)為500Ω•m，接地開挖深度為2.0米，在凍土層以下，要求接地電阻要求小于0.5Ω。
一、降低接地電阻的方法
接地電阻計(jì)算公式為：R=ρε/C
式中：R：接地電阻；
ρ：大地電阻率；
ε：介電系數(shù)；
C：接地網(wǎng)電容
由此可知，要降低接地電阻R有兩種方式，第一是增大接地體的電容C，方式為改變接地體尺寸；第二是減小地的電阻率ρ和介電系數(shù)ε，這要通過(guò)地的電學(xué)性質(zhì)改善來(lái)完成。
接下來(lái)從三個(gè)參數(shù)的角度分別加以論述：
1、增大接地體的電容C
在R=ρε/C里，在既定地點(diǎn)介電系數(shù)ε和大地電阻率ρ的改變難度很大，所以要減小接地電阻R，增大接地網(wǎng)電容C不失為最行之有效的方法。
因?yàn)闆Q定接地網(wǎng)電容C最關(guān)鍵的因素是接地面積，且接地網(wǎng)電容C隨著接地面積的增大而增大，因此可以通過(guò)增大接地面積來(lái)降低接地電阻R。如果接地網(wǎng)由數(shù)根水平接地體組成，就可以將接地網(wǎng)近似的作為一塊平板，通過(guò)平板接地體接地電阻的計(jì)算方法，經(jīng)過(guò)計(jì)算可得，如果將接地體的接地面積加大一倍，則接地電阻可減小29.3%。由此可見，增大接地體尺寸是降低接地電阻行之有效的方法之一。
2、減小地的電阻率ρ
2.1 改善接地體地的性質(zhì)
半徑為r的半圓球接地體，其一半接地電阻集中在接地體表面至距球心2r的半圓球內(nèi)，因此要減小接地電阻，可以通過(guò)降低r至2r間的土壤電阻率來(lái)實(shí)現(xiàn)。即將電阻率較高的土壤置換為電阻率較低的土壤，或者在原來(lái)接地體土壤中加入能提高接地體周圍土壤的導(dǎo)電性化學(xué)物，從而降低接地電阻。
2.2 加大接地體埋置深度
大地電阻率是隨著深度的增大而變小的，而且到一定深度后急劇減小，我們可以充分利用這個(gè)變化規(guī)律，采取深埋接地級(jí)來(lái)達(dá)到降低接地電阻值的目的。尤其對(duì)于含砂土壤，利用該方法效果最為顯著。缺點(diǎn)是施工難度加大，工程量相應(yīng)增加，工程造價(jià)隨之增高，在巖石地帶尤為明顯。
3、減小介電系數(shù)ε
3.1 使用降阻劑
用導(dǎo)電性好的強(qiáng)電解質(zhì)和水作為降阻劑，添加在接地體與土壤之間，使土壤與接地體緊密接觸，形成強(qiáng)大的電流流通面，從而有效的減小接地電阻。再者，網(wǎng)狀膠體強(qiáng)力包圍降阻劑，部分水解的膠體將網(wǎng)狀膠體的空格充盈，不會(huì)隨雨水和地下水而流失，長(zhǎng)期保持好的導(dǎo)電效果，目前普遍被采用。
3.2 利用自然接地體
充分利用混凝土結(jié)構(gòu)物中的鋼筋骨架、金屬結(jié)購(gòu)物，以及上下水金屬管道等自然接地體，是減小接地電阻的有效措施，而且還可以起引流、分流、均壓作用，并使專門敷設(shè)的接地帶的連接作用得到加強(qiáng)。
二、變電站接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
由于變電站接地的地網(wǎng)一般分站內(nèi)地網(wǎng)和站外地網(wǎng)兩部分，因此與變電站的站區(qū)面積關(guān)系不大，接地電阻主要由土壤電阻率決定，因此設(shè)計(jì)時(shí)我們主要考慮土壤電阻率的不同。
1、按照500Ω地網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算：
A、設(shè)計(jì)使用深井與水平接地相結(jié)合的辦法來(lái)施工；
B、井平均深度60m，深井共15只；深井成孔直徑φ150mm，使用接地極為ER-￠25銅包鋼接地極，輔以降阻劑25kg/m。
C、單孔井使用普通金屬接地體的接地效果：
Rd =ρ/（2πL）× ln（4L/d）
=500Ω•；m/（2 ×3.14×60）×ln（4×60/0.15）
=9.82Ω
20口井的總集效 Rj=Rd/n=9.82Ω/15≈0.655Ω
在500Ω情況下，15只垂直接地體利用系數(shù)為0.75，故實(shí)際效果為：
Rjs=Rj/0.75=0.655/0.75 =0.873Ω
D、單孔井使用ER-￠25銅包鋼接地極的接地效果：
RT =1/2 Rjs=0.437Ω
E、水平接地極采用EC-S120的銅包扁鋼，輔以12kg/m降阻劑，水平接地極長(zhǎng)度共計(jì)1500m；水平接地體接地效果R=ρ/（2πL）×[lnL2/（dH）+A]=0.85Ω
F、綜合接地效果：
R =[0.85×0.437/（0.85+0.437）]×1.35=0.41Ω
可達(dá)到接地電阻小于0.5Ω要求。
G、材料預(yù)算：
1）降阻劑
垂直部分 60m/只×25kg/m×15只=22.5T
水平部分 1500m×12kg/m =18T
合計(jì)：35T
2）ER-￠25銅包鋼接地極 60m×15只=900米
3）EC-S120銅包扁鋼：1500m
4）其它：主料×（10%～15%）（包括 熱焊摸具、防腐材料、連接件及局部布線）
H、施工費(fèi)用
1）鉆深井 100/m×60m/根×15根
2）開挖土方（含回填）：1500m×0.8方/m =1200方
3）焊接：熱焊溶接
其它工量：（防腐、清場(chǎng)等）運(yùn)輸、管理費(fèi)，設(shè)計(jì)、預(yù)決算、檢測(cè)等費(fèi)用，稅及其它財(cái)務(wù)費(fèi)
估算總工程造價(jià)：83萬(wàn)元
2、1000Ω地網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算：
A、設(shè)計(jì)使用深井與水平接地相結(jié)合的辦法來(lái)施工；
E、井平均深度60m，深井共30只；深井成孔直徑φ150mm，使用接地極為ER-￠25銅包鋼接地極，輔以降阻劑25kg/m。
F、單孔井使用普通金屬接地體的接地效果：
Rd =ρ/（2πL）× ln（4L/d）
=1000Ω•；m/（2 ×3.14×60）×ln（4×60/0.15）
=19.64Ω
20口井的總集效 Rj=Rd/n=19.64Ω/30≈0.655Ω
在1000Ω情況下，30只垂直接地體利用系數(shù)為0.80，故實(shí)際效果為：
Rjs=Rj/0.8=0.655/0.8 =0.831Ω
G、單孔井使用ER-￠25銅包鋼接地極的接地效果：
RT =1/2 Rjs=0.416Ω
E、水平接地極采用EC-S120銅包扁鋼，輔以12kg/m降阻劑，水平接地極長(zhǎng)度共計(jì)2000m；水平接地體接地效果R=ρ/（2πL）×[lnL2/（dH）+A]=0.78Ω
F、綜合接地效果：
R =[0.78×0.416/（0.78+0.416）]×1.35=0.355Ω
可達(dá)到接地電阻小于0.5Ω要求。
G、材料預(yù)算：降阻劑合計(jì)：69T；ER-￠25銅包鋼接地極 60m×30只=1800米；EC-S120銅包扁鋼：2000m；其它：主料×（10%～15%）（包括 熱焊摸具、防腐材料、連接件及局部布線）
H、施工費(fèi)用：鉆深井 100/m×60m/根×30根；開挖土方（含回填）：2000m×0.8方/m =1600方；焊接：熱焊溶接；其它工量：（防腐、清場(chǎng)等），運(yùn)輸，管理費(fèi)，設(shè)計(jì)、預(yù)決算、檢測(cè)等費(fèi)用，稅及其它財(cái)務(wù)費(fèi)
綜上各種因素估算總工程造價(jià)：116萬(wàn)元。
通過(guò)采取各種降低電阻率的方法，選用兩種常用電阻率進(jìn)行接地方案的設(shè)計(jì)，基本上能滿足所有風(fēng)電場(chǎng)變電站接地電阻的要求，并且造價(jià)適中，可以作為接地電阻的參考方案。
參考文獻(xiàn)：
[1]韓亮等 4102、4102A、4105接地電阻測(cè)試儀檢測(cè)及降阻方 2007年
[2]欒懷東等 淺談降低風(fēng)力發(fā)電機(jī)組接地裝置接地電阻的措施 2011年
[3]王元厚 鐵路變電所直流饋線母線接地故障探測(cè)系統(tǒng)的開發(fā) 2011年
[4]齊波 220kV輸電線路桿塔接地電阻超標(biāo)原因及降阻處理淺析 2012年
[5]王曉慶 航天測(cè)試系統(tǒng)接地網(wǎng)接地電阻和配電制式研究與實(shí)踐 2002年
作者簡(jiǎn)介：
【關(guān)鍵詞】輸電線路；防雷；問題；防護(hù)措施
1 存在的問題
1.1 客觀存在的問題
由于大氣雷電活動(dòng)的隨機(jī)性和復(fù)雜性, 目前世界上對(duì)輸電線路雷害的認(rèn)識(shí)研究還有諸多未知的成分, 再加上輸電線路處于大自然環(huán)境中, 遭受自然破壞可能性極大。此外由于現(xiàn)在觀測(cè)技術(shù)上的局限性, 還無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量和捕捉到線路遭受的每一次雷擊的技術(shù)參數(shù), 甚至還很難準(zhǔn)確地區(qū)分每次線路雷擊故障的閃絡(luò)類型, 比如對(duì)輸電線路造成跳閘的主要原因是反擊還是繞擊等問題, 這造成在防雷措施上的針對(duì)性不強(qiáng)。
1.2 設(shè)計(jì)方面存在的問題:
1.2.1 檢查中發(fā)現(xiàn)我省在八十年代建造的110kV 及以下線路設(shè)計(jì)時(shí)均未提供土壤電阻率, 接地電阻設(shè)計(jì)值隨意性大, 有的線路整條線只有一個(gè)設(shè)計(jì)值, 允許值往往比實(shí)際值大許多。這些原始性因素一方面直接從源頭上降低了輸電線路的耐雷水平; 另一方面《架空送電線路的運(yùn)行規(guī)程》規(guī)定, 線路接地裝置的改造是以設(shè)計(jì)的電阻值作為判斷的依據(jù)之一, 使原本可以降低的電阻值長(zhǎng)期得不到解決。
1.2.2 因我省部份輸電線路處于山區(qū), 線路上只有雙避雷線對(duì)線路的保護(hù), 但由于山區(qū)大高差、大擋距, 也普遍存在保護(hù)角偏大, 避雷線對(duì)導(dǎo)線屏蔽效果不良等問題。
1.3 運(yùn)行維護(hù)方面存在的問題:
1.3.1 因輸電線路不斷老化, 原有輸電線路接地電阻普遍較高, 在許多遭受雷害的輸電線路桿塔中, 普遍發(fā)現(xiàn)接地電阻值偏高的現(xiàn)象, 據(jù)分析, 有的是歷史因素造成的, 如高山土壤電阻率偏高, 設(shè)計(jì)參數(shù)不當(dāng), 施工不良; 而有的是多年運(yùn)行后逐漸升高的, 如線路接地改造不到位、未能有效降低所致等。
1.3.2 線路桿塔接地也存在比較嚴(yán)重缺陷, 輸電線路接地裝置存在相當(dāng)數(shù)量的不良缺陷, 如: 接地裝置年久失修、殘缺不全、接地電阻逐年增加、降阻劑嚴(yán)重腐蝕接地體, 這些損壞的接地裝置將導(dǎo)致耐雷水平嚴(yán)重下降, 甚至可使雷擊跳閘率成倍上升。運(yùn)行中許多事例充分說(shuō)明接地裝置不良與雷擊跳閘率升高有著直接的因果關(guān)系。
1.3.3 接地改造質(zhì)量控制不嚴(yán), 未達(dá)到預(yù)期效果, 接地裝置改造是一項(xiàng)隱蔽性的工程, 如果沒有實(shí)施中間環(huán)節(jié)的有效檢查監(jiān)督, 而只作最后階段的象征性驗(yàn)收, 往往要留下隱患, 如偷工減料、投機(jī)取巧等影響線路耐雷水平的不良手段就在所難免, 因此不少接地裝置改造并未收到實(shí)際的效果。
2 科學(xué)地運(yùn)用好常規(guī)防雷技術(shù)措施
線路防雷保護(hù)首先在于抓好基礎(chǔ)工作, 目前國(guó)內(nèi)外在雷電防護(hù)手段上并沒有出現(xiàn)根本性的變化, 很大程度上要依賴傳統(tǒng)的技術(shù)措施。對(duì)已投運(yùn)的線路, 應(yīng)結(jié)合地區(qū)的地貌、地形、地質(zhì)以及土壤狀況與接地電阻的合理水平給出正確的評(píng)價(jià), 找出可能存在薄弱環(huán)節(jié)或缺陷, 因地制宜地采取措施。目前主要的技術(shù)措施有:
2.1 加強(qiáng)線路的維護(hù)
根據(jù)季節(jié)的變化, 保證線路走廊有足夠的安全間隙。對(duì)大跨越、多雷區(qū)等特殊地區(qū)要按照《架空送電線路運(yùn)行規(guī)程》做好維護(hù)工作。
2.2 加強(qiáng)線路的驗(yàn)收
對(duì)于新投產(chǎn)的線路, 做好線路的驗(yàn)收工作, 抽查接地體的埋深是否符合規(guī)程的要求, 射線長(zhǎng)度是否達(dá)到設(shè)計(jì)的長(zhǎng)度, 并建立桿塔接地電阻值、埋深、走向等原始技術(shù)臺(tái)賬。根據(jù)線路的新驗(yàn)收規(guī)程, 我們對(duì)110kV 線路全線每基鐵塔的接地電阻進(jìn)行測(cè)量, 使接地電阻值達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)程要求。
2.3 降低桿塔的接地電阻
線路的接地電阻與耐雷水平成反比, 根據(jù)各基桿塔的土壤電阻的情況, 盡可能地降低桿塔的接地電阻, 這是提高線路耐雷水平的基礎(chǔ), 是最經(jīng)濟(jì)、有效的手段。對(duì)于在運(yùn)行中定期測(cè)量桿塔接地電阻值, 若其值大于30 歐的桿塔, 派人核實(shí)情況, 并及時(shí)列入整改計(jì)劃; 同時(shí)還規(guī)范了接地電阻測(cè)量方法, 保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。
2.4 增裝線路桿塔上氧化鋅避雷器
針對(duì)110kV 線路曾多次遭受雷擊桿塔的特點(diǎn), 安裝110kV 避雷器共計(jì)50 多基桿塔, 大大改善了線路的雷擊跳閘概率, 效果比較顯著。從逐步安裝的情況來(lái)看, 在桿塔上安裝避雷器是一種行之有效的辦法。
2.5 裝設(shè)延伸接地線
在一些高土壤電阻率的地區(qū), 改善接地裝置的措施是很困難的,應(yīng)通過(guò)在地表面沿線路方向敷設(shè)與線路走向一致的延伸接地線, 以提高接地線與線路的電磁耦合和分流作用。
3 抓好防雷工作的關(guān)鍵點(diǎn)
在總結(jié)了我省輸電線路防雷工作存在的問題和如何運(yùn)用好常規(guī)防雷技術(shù)措施的基礎(chǔ)上, 我們認(rèn)為雷電活動(dòng)是小概率事件, 隨機(jī)性強(qiáng), 要做好輸電線路的防雷工作, 就必須抓住其關(guān)鍵點(diǎn), 主要做法是:
3.1 突出目標(biāo)管理, 限時(shí)消除隱患
對(duì)運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)問題較多的線路、雷擊頻發(fā)區(qū)段, 集中人力、資金進(jìn)行全面整改,對(duì)部份110kV 及以上線路進(jìn)行全線接地體重新敷設(shè), 還結(jié)合110kV 線路桿塔基礎(chǔ)加固工程, 對(duì)桿塔接地體進(jìn)行更換; 對(duì)于土壤電阻率較高的疑難地區(qū)的線路, 特別是要強(qiáng)化降阻手段的應(yīng)用, 如增加埋設(shè)深度, 延長(zhǎng)接地極的使用。
3.2 對(duì)線路頻發(fā)性雷擊區(qū)段采取有針對(duì)對(duì)性的措施
在山區(qū)送電線路不可避免地出現(xiàn)大跨越、大高差檔距, 是線路耐雷水平的最薄弱的環(huán)節(jié); 一些地區(qū)雷電活動(dòng)相對(duì)強(qiáng)烈, 使某一區(qū)段的線路較其它線路更容易遭受雷擊。為此我們結(jié)合地區(qū)的特點(diǎn), 研究制定詳細(xì)的防雷技術(shù)對(duì)策, 對(duì)頻發(fā)性雷擊的線路采取有針對(duì)性的措施, 如在線路部份桿塔上安裝避雷器也是一種有效的辦法, 這樣把有限的資金使用在刀刃上。
3.3 統(tǒng)一技術(shù)要求
對(duì)大跨越全高超過(guò)40 米桿塔接地電阻的要求, 在《交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合》與《電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》的規(guī)定有所不同,一直是基建與生產(chǎn)交接的矛盾所在。對(duì)一些高土壤電阻率地區(qū)的大跨越全高超過(guò)40 米桿塔, 要強(qiáng)化技術(shù)手段的應(yīng)用, 如增加接地射線的長(zhǎng)度、根數(shù)或采用延伸接地等措施, 盡可能地降低桿塔的接地電阻, 力爭(zhēng)不超過(guò)相同土壤電阻率設(shè)計(jì)值的50%。
【關(guān)鍵詞】輸電線路；防雷；接地電阻；測(cè)量方法；接地整改
1 輸電線路桿塔的防雷與接地
架空輸電線路的雷擊跳閘一直是困擾電網(wǎng)安全供電的難題。近年隨著電網(wǎng)的發(fā)展，雷擊輸電線路而引起的跳閘、停電事故日益增多，據(jù)電網(wǎng)故障分類統(tǒng)計(jì)表明：高壓線路運(yùn)行的總跳閘次數(shù)中，由于雷擊引發(fā)的故障約占50%―60%[1]。尤其是在多雷、電阻率高、地形復(fù)雜的山區(qū)，雷擊輸電線路引起的故障次數(shù)更多，尋找故障點(diǎn)、事故搶修更困難，帶來(lái)的損失更大。理論和運(yùn)行實(shí)踐證明，雷擊送電線路桿塔引起其電位升高造成線路“反擊”跳閘的次數(shù)占了線路跳閘總次數(shù)的絕大部分。在絕緣配置一定時(shí)，影響雷擊輸電線路反擊跳閘的主要因素是接地電阻的大小。所以，做好接地裝置的檢查，規(guī)范接地電阻測(cè)量方法保證線路桿塔可靠接地，并對(duì)電阻值較大的桿塔接地體實(shí)施改造已成為線路防雷的一項(xiàng)重要工作。
2 測(cè)量桿塔工頻接地電阻的方法
2.1 鉗表法測(cè)量桿塔接地電阻
目前110kV及以下輸電線路巡檢工作通常采用鉗表法測(cè)量桿塔工頻接地電阻。鉗表法由于其具有快速測(cè)試、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)因此被普遍使用，但是使用鉗表測(cè)量時(shí)必須滿足所測(cè)線路桿塔具有避雷線，且多基桿塔的避雷線直接接地的要求，且該種測(cè)量方法在著精度不高特，而且鉗口法測(cè)量采用電磁感應(yīng)原理，易受干擾，測(cè)量誤差比較大，不能滿足高精度測(cè)量要求。圖1為鉗表法測(cè)量桿塔接地電阻的原理圖[2]。
圖1 鉗表法測(cè)量桿塔接地電阻的原理圖
其中Rx為被測(cè)桿塔的接地電阻，R1，R2...Rn分別為通過(guò)避雷線連接的各基桿塔的接地電阻；E為接地裝置的對(duì)地電壓，即接地體與大地零電位參考點(diǎn)之間的電位差；I為通過(guò)接地裝置泄放人大地的電流。
鉗表法雖然使用起來(lái)簡(jiǎn)單方便，工作量小，但對(duì)于鉗形接地電阻測(cè)試儀最理想的應(yīng)用是用在分布式多點(diǎn)接地系統(tǒng)中。架空輸電線路在滿足以下條件時(shí)可以使用鉗表法測(cè)量工頻接地電阻：
1）桿塔所在輸電線路具有避雷線，且多基桿塔的避雷線直接接地。
2）測(cè)量所在線路區(qū)段中直接接地的避雷線上并聯(lián)的桿塔數(shù)量滿足表規(guī)定。
2.2 三極法測(cè)量桿塔接地電阻
三極測(cè)量法是實(shí)際工作中較為準(zhǔn)確測(cè)試桿塔接地電阻使用最多的方法，使用的測(cè)量?jī)x器多為手搖式電阻測(cè)量?jī)x（接地?fù)u表），搖表按照接地極接線端子的不同分為四端子搖表和三端子搖表，但其接線測(cè)量的原理相同，接線示意圖如圖2、圖3所示。
在實(shí)際測(cè)量時(shí)，被測(cè)接地極G、電壓輔助極P與電流輔助極C這3點(diǎn)（極）按直線布置[3-4]，三極法測(cè)量桿塔工頻接地電阻的原理接線圖如圖4所示。依照DL/T 887-2004《桿塔工頻接地電阻測(cè)量》規(guī)定：圖中l(wèi)為桿塔接地裝置放射形接地極的最大長(zhǎng)度；LGP為被測(cè)接地網(wǎng)到輔助電壓極的距離；LGC為被測(cè)接地網(wǎng)到電流極的距離。三極法測(cè)量時(shí)，需導(dǎo)通待測(cè)接地體，并測(cè)得接地體和輔助電壓極之間的電位差，從而求得待測(cè)接地體的阻值。
測(cè)量中為使測(cè)量誤差降至最小，電壓極P和電流極C分別應(yīng)布置在桿塔基礎(chǔ)邊緣LGC=4l和LGP=2.5l處，比如說(shuō)桿塔最大射線長(zhǎng)度為10m，則電流極應(yīng)布置在距桿塔邊緣LGC=4l=40米處，電壓極布置在LGP=2.5l=25米處。此外，“三極法”測(cè)量工頻接地電阻還要求探針埋深至少在30厘米以上。
三極法測(cè)量精度高，數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確，因此在500kV及以上輸電線路桿塔接地檢測(cè)工作中被廣泛使用。但采用三極法測(cè)量桿塔工頻接地電阻時(shí)，收線需核對(duì)桿塔接地型式最大射線長(zhǎng)度，然后要將桿塔每個(gè)塔腿的接地極電氣連接斷開，再進(jìn)行布線、測(cè)量工作，操作步驟較多，在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)測(cè)量人員的操作水平也有一定要求。
3 接地電阻值較高的原因分析
輸電線路桿塔接地電阻值較高或超標(biāo)的原因，綜合分析有以下幾點(diǎn)：
1）接地w腐蝕。在山區(qū)酸性土壤或風(fēng)化后的土壤中容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕和吸氧腐蝕，由于接地體埋深不夠或用砂石回填，土壤中含氧量高，也容易發(fā)生吸氧腐蝕。腐蝕部位通常在接地引下線與水平接地體連接處，有時(shí)甚至發(fā)生接地線斷裂。
2）接地體外露。在山地或山坡區(qū)域，因雨水沖刷導(dǎo)致水土流失而使接地體外露失去與大地的良好接觸。
3）土壤電阻率較高。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量地區(qū)的土壤電阻率不都是均勻的，特別是山區(qū)、多巖石的土壤其電阻率普遍較高。而在接地裝置施工時(shí)使用的降阻劑性能不穩(wěn)定，著時(shí)間的推移，降阻成分逐漸流失或失效，并且多數(shù)化學(xué)降阻劑在一定程度上也會(huì)加速接地體腐蝕。
4）外力破壞。桿塔接地引下線或接地體被盜，也可能遭農(nóng)耕機(jī)具等外力破壞。
4 輸電線路桿塔接地電阻的整改措施
4.1 重新埋設(shè)焊接或延伸桿塔接地射線
對(duì)測(cè)量出的接地電阻值不合格的桿塔接地體進(jìn)行開挖檢查，發(fā)現(xiàn)有銹蝕或斷裂的接地引下線時(shí)，要重新敷設(shè)或延長(zhǎng)接地射線并進(jìn)行焊接。敷設(shè)接地射線過(guò)程中，根據(jù)桿塔所在的地形環(huán)境以及存在的問題性質(zhì)做出合理的整改措施，比如土壤電阻率低又便于施工的地方鋪設(shè)水平放射線，在放射線時(shí)結(jié)合地形和土質(zhì)情況做放射分支線[5]；在巖縫及土層較厚的地方打入垂直接地極，或做深埋接地坑，在坑中用圓鋼焊接散開的分支網(wǎng)做接地極等等。對(duì)改造過(guò)的桿塔接地裝置還要進(jìn)行復(fù)測(cè)，以此判斷改造措施實(shí)施的正確性。
水平接地體之間做到盡量遠(yuǎn)離，平行距離都不小于5m，在一般地區(qū)，要求接地體埋深不得小于0.4m。而山區(qū)線路普遍位于不利的地形條件下，多有土壤不良或是地勢(shì)較高，受氣候因素影響較大，根據(jù)歷史經(jīng)驗(yàn)埋設(shè)深度對(duì)接地電阻的季節(jié)系數(shù)的影響是較大的，在埋設(shè)深度為0.5m時(shí)，季節(jié)系數(shù)可高達(dá)1.4-1.8[6]，使桿塔很難保持正常的耐雷水平。因此在山區(qū)地帶，應(yīng)適當(dāng)提高埋設(shè)深度，提高到0.6-0.8m。
4.2 應(yīng)用離子或石墨接地極等新材料
針對(duì)接地體多由于腐蝕導(dǎo)致接地電阻較高的現(xiàn)狀，目前國(guó)內(nèi)已逐步推行使用離子或石墨接地極對(duì)桿塔接地進(jìn)行改造。離子或石墨接地極內(nèi)部填充料含有特質(zhì)的化合物，能充分吸收空氣中的水分，通過(guò)潮解作用，將活性離子化合物有效釋放到土壤中，不僅能夠降低接地極與土壤的電阻值，還能改善周邊土壤的電阻率，有效增強(qiáng)雷電導(dǎo)通釋放能力。其具有阻抗低、導(dǎo)電性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，可有效消散雷電和電力故障電流，而且不與任何酸、鹽或堿發(fā)生反應(yīng)，杜絕了長(zhǎng)期埋入土壤中存在的接地體腐蝕現(xiàn)象，性能穩(wěn)定適合長(zhǎng)期使用。但是新型接地極的成本較高，實(shí)際應(yīng)用時(shí)需要綜合考慮，而且施工相對(duì)簡(jiǎn)單還應(yīng)做好防盜措施。
5 結(jié)語(yǔ)
輸電線路桿塔接地電阻作為影響線路耐雷性能最重要的因素之一，合格的桿塔接地電阻是降低架空輸電線路雷擊跳閘率、提高線路運(yùn)行可靠性的保證。定期測(cè)量輸電線路桿塔接地電阻是維護(hù)線路安全運(yùn)行的一項(xiàng)重要工作，針對(duì)測(cè)量過(guò)程中檢測(cè)到的超過(guò)規(guī)定值的接地電阻，及時(shí)做出有效的整改措施，降低桿塔接地電阻值從而達(dá)到提高架空輸電線路耐雷水平并降低線路雷擊跳閘率的效果。而正確選擇測(cè)量?jī)x器與方法、有效實(shí)施接地整改則是保障輸電線路桿塔接地裝置良好的關(guān)鍵。
【參考文獻(xiàn)】
[1]何金良，曾嶸，陳水明.輸電線路雷電保護(hù)技術(shù)研究（三）：防護(hù)措施[J].高電壓技術(shù)，2009，35（12）：2917-2923.
[2]袁軍，嚴(yán)有琪.鉗式接地電阻測(cè)量?jī)x的改進(jìn)[J].電動(dòng)工具，2012，3：8-10
[3]王濤，時(shí)衛(wèi)東，張小青，等.一般化三電極接地電阻測(cè)量方法[J].中國(guó)電力，2010，44（3）：31-33
[4]DL/T 887-2004.桿塔工頻接地電阻測(cè)量規(guī)范[S].
【關(guān)鍵詞】送電線路；雷擊跳閘；防雷措施
一、概述
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與電力需求的不斷增長(zhǎng)，電力生產(chǎn)的安全問題也越來(lái)越突出。對(duì)于送電線路來(lái)講，雷擊跳閘一直是影響高壓送電線路供電可靠性的重要因素。由于大氣雷電活動(dòng)的隨機(jī)性和復(fù)雜性，目前世界上對(duì)輸電線路雷害的認(rèn)識(shí)研究還有諸多未知的成分。架空輸電線路和雷擊跳閘一直是困擾安全供電的一個(gè)難題，雷害事故幾乎占線路全部跳閘事故1/3或更多。因此，尋求更有效的線路防雷保護(hù)措施，一直是電力工作者關(guān)注的課題。
河池電網(wǎng)處于桂西北山區(qū)地形劇變、峰高谷深，山巒起伏，線路雷擊跳閘是整個(gè)電網(wǎng)跳閘的重要原因，經(jīng)常占到跳閘總數(shù)的80%～90%。且由于線路大多處于高山大嶺，降低雷擊跳部率對(duì)于日常線路設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)人員來(lái)說(shuō)將大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度，且效益是不僅僅是金錢可以衡量的。
目前輸電線路本身的防雷措施主要依靠架設(shè)在桿塔頂端的架空地線，其運(yùn)行維護(hù)工作中主要是對(duì)桿塔接地電阻的檢測(cè)及改造。由于其防雷措施的單一性，無(wú)法達(dá)到防雷要求。而推行的安裝耦合地線、增強(qiáng)線路絕緣水平的防雷措施，受到一定的條件限制而無(wú)法得到有效實(shí)施，如通常采用增加絕緣子片數(shù)或更換為大爬距的合成絕緣子的方法來(lái)提高線路絕緣，對(duì)防止雷擊塔頂反擊過(guò)電壓效果較好，但對(duì)于防止繞擊則效果較差，且增加絕緣子片數(shù)受桿塔頭部絕緣間隙及導(dǎo)線對(duì)地安全距離的限制，因此線路絕緣的增強(qiáng)也是有限的。而安裝耦合地線則一般適用于丘陵或山區(qū)跨越檔，可以對(duì)導(dǎo)線起到有效的屏蔽保護(hù)作用，用等擊距原理也就是降低了導(dǎo)線的暴露弧段。但其受桿塔強(qiáng)度、對(duì)地安全距離、交叉跨越及線路下方的交通運(yùn)輸?shù)纫蛩氐挠绊懀虼思茉O(shè)耦合地線對(duì)于舊線路不易實(shí)施。因此研究不受條件限制的線路防雷措施就顯得十分重要，將安裝線路避雷器、降低桿塔接地電阻、進(jìn)行綜合分析運(yùn)用，從它們對(duì)防止雷擊形式的針對(duì)性出發(fā)，真正做到切實(shí)可行而又能收到實(shí)際效果。
二、雷擊線路跳閘原因
高壓送電線路遭受雷擊的事故主要與四個(gè)因素有關(guān)：線路絕緣子的50%放電電壓；有無(wú)架空地線；雷電流強(qiáng)度；桿塔的接地電阻。高壓送電線路各種防雷措施都有其針對(duì)性，因此，在進(jìn)行高壓送電線路設(shè)計(jì)時(shí)，我們選擇防雷方式首先要明確高壓送電線路遭雷擊跳閘原因。
1．高壓送電線路繞擊成因分析。根據(jù)高壓送電線路的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和模擬試驗(yàn)均證明，雷電繞擊率與避雷線對(duì)邊導(dǎo)線的保護(hù)角、桿塔高度以及高壓送電線路經(jīng)過(guò)的地形、地貌和地質(zhì)條件有關(guān)。對(duì)山區(qū)的桿塔，計(jì)算公式是：
山區(qū)高壓送電線路的繞擊率約為平地高壓送電線路的3倍。山區(qū)設(shè)計(jì)送電線路時(shí)不可避免會(huì)出現(xiàn)大跨越、大高差檔距，這是線路耐雷水平的薄弱環(huán)節(jié)；一些地區(qū)雷電活動(dòng)相對(duì)強(qiáng)烈，使某一區(qū)段的線路較其它線路更容易遭受雷擊。
2．高壓送電線路反擊成因分析。雷擊桿、塔頂部或避雷線時(shí)，雷電電流流過(guò)塔體和接地體，使桿塔電位升高，同時(shí)在相導(dǎo)線上產(chǎn)生感應(yīng)過(guò)電壓。如果升高塔體電位和相導(dǎo)線感應(yīng)過(guò)電壓合成的電位差超過(guò)高壓送電線路絕緣閃絡(luò)電壓值，即Uj ＞ U50%時(shí)，導(dǎo)線與桿塔之間就會(huì)發(fā)生閃絡(luò)，這種閃絡(luò)就是反擊閃絡(luò)。
由以上公式可以看出，降低桿塔接地電阻Rch、提高耦合系數(shù)k、減小分流系數(shù)β、加強(qiáng)高壓送電線路絕緣都可以提高高壓送電線路的耐雷水平。在實(shí)際實(shí)施中，我們著重考慮降低桿塔接地電阻Rch和提高耦合系數(shù)k的方法作為提高線路耐雷水平的主要手段。
三、高壓送電線路防雷措施
清楚了送電線路雷擊跳閘的發(fā)生原因，我們就可以有針對(duì)性的對(duì)送電線路所經(jīng)過(guò)的不同地段，不同地理位置的桿塔采取相應(yīng)的防雷措施。目前線路防雷主要有以下幾種措施：
1．加強(qiáng)高壓送電線路的絕緣水平。高壓送電線路的絕緣水平與耐雷水平成正比，加強(qiáng)零值絕緣子的檢測(cè)，保證高壓送電線路有足夠的絕緣強(qiáng)度是提高線路耐雷水平的重要因素。
2．降低桿塔的接地電阻。高壓送電線路的接地電阻與耐雷水平成反比，根據(jù)各基桿塔的土壤電阻率的情況，盡可能地降低桿塔的接地電阻，這是提高高壓送電線路耐雷水平的基礎(chǔ)，是最經(jīng)濟(jì)、有效的手段。
3．根據(jù)規(guī)程規(guī)定：在雷電活動(dòng)強(qiáng)烈的地區(qū)和經(jīng)常發(fā)生雷擊故障的桿塔和地段，可以增設(shè)耦合地線。由于耦合地線可以使避雷線和導(dǎo)線之間的耦合系數(shù)增大，并使流經(jīng)桿塔的雷電流向兩側(cè)分流，從而提高高壓送電線路的耐雷水平。
4．適當(dāng)運(yùn)用高壓送電線路避雷器。由于安裝避雷器使得桿塔和導(dǎo)線電位差超過(guò)避雷器的動(dòng)作電壓時(shí)，避雷器就加入分流，保證絕緣子不發(fā)生閃絡(luò)。根據(jù)實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，在雷擊跳閘較頻繁的高壓送電線路上選擇性安裝避雷器可達(dá)到很好的避雷效果。目前在全國(guó)范圍已使用一定數(shù)量的高壓送電線路避雷器，運(yùn)行反映較好，但由于裝設(shè)避雷器投資較大，設(shè)計(jì)中我們只能根據(jù)特殊情況少量使用。
本文主要對(duì)安裝線路避雷器、降低桿塔的接地電阻兩
方面進(jìn)行分析：
1．安裝線路避雷器。運(yùn)用高壓送電線路避雷器。由于安裝避雷器使得桿塔和導(dǎo)線電位差超過(guò)避雷器的動(dòng)作電壓時(shí)，避雷器就加入分流，保證絕緣子不發(fā)生閃絡(luò)。我們?cè)诶讚籼l較頻繁的高壓送電線路上選擇性安裝避雷器。
線路避雷器一般有兩種：一種是無(wú)間隙型；避雷器與導(dǎo)線直接連接，它是電站型避雷器的延續(xù)，具有吸收沖擊能量可靠，無(wú)放電時(shí)延、串聯(lián)間隙在正常運(yùn)行電壓和操作電壓下不動(dòng)作，避雷器本體完全處于不帶電狀態(tài)，排除電氣老化問題；串聯(lián)間隙的下電極與上電極（線路導(dǎo)線）呈垂直布置，放電特性穩(wěn)定且分散性小等優(yōu)點(diǎn)；另一種是帶串聯(lián)間隙型，避雷器與導(dǎo)線通過(guò)空氣間隙來(lái)連接，只有在雷電流作用時(shí)才承受工頻電壓的作用，具有可靠性高、運(yùn)行壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。一般常用的是帶串聯(lián)間隙型，由于其間隙的隔離作用，避雷器本體部分(裝有電阻片的部分)基本上不承擔(dān)系統(tǒng)運(yùn)行電壓，不必考慮長(zhǎng)期運(yùn)行電壓下的老化問題，且本體部分的故障不會(huì)對(duì)線路的正常運(yùn)行造成隱患。
線路避雷器防雷的基本原理：雷擊桿塔時(shí)，一部分雷電流通過(guò)避雷線流到相臨桿塔，另一部分雷電流經(jīng)桿塔流入大地，桿塔接地電阻呈暫態(tài)電阻特性，一般用沖擊接地電阻來(lái)表征。
雷擊桿塔時(shí)塔頂電位迅速提高，其電位值為
Ut=iRd+L.di/dt
(1)
式中， i——雷電流；
Rd——沖擊接地電阻；
L.di/dt——暫態(tài)分量。
當(dāng)塔頂電位Ut與導(dǎo)線上的感應(yīng)電位U1的差值超過(guò)絕緣子串50%的放電電壓時(shí)，將發(fā)生由塔頂至導(dǎo)線的閃絡(luò)。即Ut-U1＞U50，如果考慮線路工頻電壓幅值Um的影響，則為Ut-U1+Um＞U50。因此，線路的耐雷水平與3個(gè)重要因素有關(guān)，即線路絕緣子的50%放電電壓、雷電流強(qiáng)度和塔體的沖擊接地電阻。一般來(lái)說(shuō)，線路的50%放電電壓是一定的，雷電流強(qiáng)度與地理位置和大氣條件相關(guān)，不加裝避雷器時(shí)，提高輸電線路耐雷水平往往是采用降低塔體的接地電阻，在山區(qū)，降低接地電阻是非常困難的，這也是為什么輸電線路屢遭雷擊的原因。 轉(zhuǎn)貼于
加裝線路避雷器以后，當(dāng)輸電線路遭受雷擊時(shí)，雷電流的分流將發(fā)生變化，一部分雷電流從避雷線傳入相臨桿塔，一部分經(jīng)塔體入地，當(dāng)雷電流超過(guò)一定值后，避雷器動(dòng)作加入分流。大部分的雷電流從避雷器流入導(dǎo)線，傳播到相臨桿塔。雷電流在流經(jīng)避雷線和導(dǎo)線時(shí)，由于導(dǎo)線間的電磁感應(yīng)作用，將分別在導(dǎo)線和避雷線上產(chǎn)生耦合分量。因?yàn)楸芾灼鞯姆至鬟h(yuǎn)遠(yuǎn)大于從避雷線中分流的雷電流，這種分流的耦合作用將使導(dǎo)線電位提高，使導(dǎo)線和塔頂之間的電位差小于絕緣子串的閃絡(luò)電壓，絕緣子不會(huì)發(fā)生閃絡(luò)，因此，線路避雷器具有很好的鉗電位作用，這也是線路避雷器進(jìn)行防雷的明顯特點(diǎn)。但由于其費(fèi)用較高，故綜合考慮后未進(jìn)行行推廣運(yùn)用。
2．降低桿塔的接地電阻。桿塔接地電阻增加主要有以下原因：
（1）接地體的腐蝕，特別是在山區(qū)酸性土壤中，或風(fēng)化后土壤中，最容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕和吸氧腐蝕，最容易發(fā)生腐蝕的部位是接地引下線與水平接地體的連接處，由腐蝕電位差不同引起的電化學(xué)腐蝕。有時(shí)會(huì)發(fā)生因腐蝕斷裂而使桿塔“失地”的現(xiàn)象。還有就是接地體的埋深不夠，或用碎石、砂子回填，土壤中含氧量高，使接地體容易發(fā)生吸氧腐蝕，由于腐蝕使接地體與周圍土壤之間的接觸電阻變大，甚至使接地體在焊接頭處斷裂，導(dǎo)致桿塔接地電阻變大，或失去接地。
（2）在山坡坡帶由于雨水的沖刷使水土流失而使接地體外露失去與大地的接觸。
（3）在施工時(shí)使用化學(xué)降阻劑，或性能不穩(wěn)定的降阻劑，隨著時(shí)間的推移降阻劑的降阻成分流失或失效后使接地電阻增大。
（4）外力破壞，桿塔接地引下線或接地體被盜或外力破壞。
高壓送電線路的接地電阻與耐雷水平成反比，根據(jù)各基桿塔的土壤電阻率的情況，盡可能地降低桿塔的接地電阻，這是提高高壓送電線路耐雷水平的基礎(chǔ)，是最經(jīng)濟(jì)、有效的手段。
針對(duì)河池供電局部分線路接地電阻值長(zhǎng)期以來(lái)偏大，降低了線路的耐雷水平。為確保線路安全運(yùn)行，對(duì)不同的桿塔型式我們采用φ8的園鋼進(jìn)行了接地網(wǎng)統(tǒng)一設(shè)計(jì)、統(tǒng)一加工，避免了高山大嶺上進(jìn)行施工焊接造成工藝質(zhì)量不合格等的可能，同時(shí)也減少了野外工作量，大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度，加快改造速度。通地改造使桿塔地網(wǎng)的接地電阻值大幅度降低，從而使線路的耐雷水平從理論上得到大大提高。
1．設(shè)計(jì)接地網(wǎng)改造型式。方案：利用絕緣搖表采用四極法進(jìn)行土壤電阻率的測(cè)試，以及采用智能接地電阻測(cè)試儀，直測(cè)土壤電阻率。根據(jù)測(cè)試的土壤電阻率的結(jié)果進(jìn)行比較再根據(jù)設(shè)計(jì)時(shí)所給予的接地裝置的型式，確定最終的接地體的敷設(shè)方案。
有架空地線路的線路桿塔的接地電阻
接地放射線
（1）土壤電阻率在10000歐·米及以上的桿塔：采用八根放射線不小于518米的φ8圓鋼進(jìn)行敷設(shè)并焊接。
（2）土壤電阻率在2300~3200歐·米的桿塔：采用八根放射線不小于518米的φ8圓鋼進(jìn)行敷設(shè)并焊接。
（3）土壤電阻率在1500~2300歐·米的桿塔：采用八根放射線不小于358米的φ8圓鋼進(jìn)行敷設(shè)并焊接。
（4）土壤電阻率在1200~1500歐·米的桿塔：采用八根放射線不小于238米的φ8圓鋼進(jìn)行敷設(shè)并焊接。
（5）土壤電阻率在750~1200歐·米的桿塔：采用八根放射線不小于198米的φ8圓鋼進(jìn)行敷設(shè)并焊接。
（6）土壤電阻率在500~750歐·米的桿塔：采用八根放射線不小于138米的φ8圓鋼進(jìn)行敷設(shè)并焊接。
（7）土壤電阻率在250~500歐·米的桿塔：采用八根放射線不小于118米的φ8圓鋼進(jìn)行敷設(shè)并焊接。
（8）土壤電阻率在250歐·米及以下的桿塔：（下轉(zhuǎn)第192頁(yè)）（上接第194頁(yè)）采用八根放射線不小于388米的φ8圓鋼進(jìn)行敷設(shè)并焊接。
2．桿塔接地裝置埋深：在耕地，一般采用水平敷設(shè)的接地裝置，接地體埋深不得小于0.8米；在非耕地，接地體埋深不得小于0.6米。在石山地區(qū)，接地體埋深不得小于0.3米。
3．接地電阻值不能滿足要求時(shí)，可適當(dāng)延伸接地體射線，直至電阻值滿足要求為止，個(gè)別山區(qū)，如巖石地區(qū)，當(dāng)射線已達(dá)8根80米以上者，可不再延長(zhǎng)。
4．接地體的連接：采用搭接方式，兩接地體搭接長(zhǎng)度不得小于圓鋼直徑的6倍。
5．防腐：焊接部位必須處理干凈再做防腐處理。
6．為了減少相鄰接地體的屏蔽作用，水平接地體之間的接近距離不得小于5米。
三、采取的措施
1. 對(duì)線路中測(cè)出的接地電阻不合格的桿塔的接地電阻進(jìn)行重新測(cè)試；并測(cè)試土壤電阻率。
2. 對(duì)查出的接地電阻不合格的桿塔接地放射線進(jìn)行開挖檢查，重新對(duì)本桿塔的敷設(shè)接地線，并進(jìn)行焊接。
3．對(duì)檢查中發(fā)現(xiàn)已爛斷或無(wú)接地引下線的桿塔接地裝置進(jìn)行焊接，并對(duì)接地電阻重新測(cè)試，不符合規(guī)定的重新進(jìn)行敷設(shè)。
4．對(duì)被澆灌在保護(hù)帽內(nèi)的接地引下線，采取的方式可為將引下線從保護(hù)帽內(nèi)敲出，再重新澆灌保護(hù)帽或?qū)⒁戮€鋸斷重新進(jìn)行焊接。
5．對(duì)重新敷設(shè)的接地電阻不合格的桿塔，再次使用降阻劑進(jìn)行改造。
