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接地电阻测试

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接地电阻测试范文第1篇

关键词:接地装置;电流;测试;接地电阻

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.12.265

1 前言

接地电阻的测试是接地装置测试中的关键内容,接地电阻是接地装置的主要参数。测试工作中,大部分为民用建 (构)筑物或一般工业小型接地装置,按检测设备要求部署20m、10m的电流、电压辅助接地极,在土壤电阻率均匀的环境下测试,5%误差允许范围内就能实际反映接地电阻。由于功能、利用本质、范围大型接地装置通常见于建(构)筑物或防雷要求比较高的场所。

大型接地装置则需用大电流检测仪器。当运用大电流检测仪器测试大型接地装置工频特性参数时,试验频率宜在45Hz-55Hz、试验电流宜在3A-30A区间。用大电流测试法测试的接地电阻比现使用M4102型接地电阻测试仪测试的接地电阻相比,要精确得多。

1.1 接地电阻的重要性

接地电阻的大小是接地装置效果好坏的主要参数,通常来说,接地电阻越小,雷电发生时,其流散的速度越快,一旦物体被雷击中,其产生的高电位持续时间也就越短,防雷装置上产生的雷击高电位也就相应的越低,减少对设备及人身安全的影响。依据原理,发生雷击时,产生的雷电流在通过防雷装置时,接地电阻上电压的高低与接地电阻的关系呈正比,也就是接地电阻的值越小,电压对设备及人身安全的影响就越小。在防雷相关规范中,在用途不同时对接地电阻的要求较明确。分别对一、二、三类的防雷建筑物的接地电阻进行了具体要求,一、二类的接地电阻≤10Ω,三类的接地电阻≤3OΩ,而风电机组接地电阻≤4Ω,变电站的接地电阻≤0.5Ω。因此,接地电阻在防雷工作中具有相当重要的地位。

1.2 测试接地电阻的现实意义

随着大型房开企业的增多,开发的新建项目也越来越大,城市现代化进程的加快,开发和利用城市地下空间,渐渐成全球性的发展趋势;城市地下空间开发和利用,对提高土地利用率,道路畅通,扩大城区绿地,降低环境污染,缓和城区密度,提升基础设施容量等起到不可忽视的效果;国内城市地下空间开发和利用得到快速发展,地下空间建造规模越来越大,基坑工程设计和施工面积面临越来越大的发展趋势。在90年代:地下室大多为1~2层,2000年以后,出现了四层地下室,最近几年,出现了五层地下室,特别就城市综合体建设,甚至出现了上万平米的地下室。大型接地装置的出现,对接地电阻提出了更高的要求。接地电阻是指电流经过接地体进入大地并向周围扩散时所遇到的电阻。大地具有一定的电阻率,如果有电流流过时,则大地各处就具有不同的电位。电流经接地体注入大地后,它以电流场的形式向四处扩散,离接地点愈远,半球形的散流面积愈大,地中的电流密度就愈小,因此可认为在较远处,单位扩散距离的电阻及地中电流密度已接近零,接地点处的电位Um与接地电流I的比值定义为该点的接地电阻R,R=Um/I。当接地电流为定值时,接地电阻愈小,则电位Um愈低,反之则愈高。接地电阻主要取决于接地装置的结构、尺寸、埋入地下的深度及当地的土壤电阻率。良好的接地电阻能有效地降低引下线上的过电压,避免发生反击。减少对人身及财产的损失。

本文通过小、大电流测试,对选取12个大型防雷接地装置接地电阻进行测试,对比接地电阻值,找出大小及影响测试结果的主要因素,为今后大型接地装置接地电阻的测试具有指导作用。

2 测量接地电阻的基本原理

根据接地电阻的定义,接地电阻是电流I经接地体流入大地时接地电位U和I的比值。因此,为了测量接地电阻,首先在接地体上注入一定的电流。如图1所示。

为简化计算,设接地体为半球形,在距球心X处的球面上的电流密度为

当接地体为半球形,球形中心位已知,土壤的电阻率一致,镜像的影响忽略不计的情况下,电压极放在电流与被测接地体两者之间,距接地体0.618d13处,即可测得接地体的真实接地电阻值。

3 测试设备技术参数

采用在检测站常用的M4102型接地电阻测试仪(小电流)和异频测试设备DF9001(大电流)进行测试,其测试设备技术参数见表1和表2。

4 小电流法测试接地电阻测试报告

4.1 测试原理

接地装置工频接地电阻的数值,等于接地装置的对地电压与通过接地装置流入地中的工l电流的比值。因此,测量接地电阻必须测量接地装置的对地电压和流入地中的工频电流,接地装置的对地电压是指接地装置与地中电流场的实际的零电位区之间的电位差。因此,必须在接地体中通过流入地中的工频电流,电源的一端接接地装置上,另一端接在能与被测接地极构成回路的辅助电流接地极上。电压表的一端接在接地装置上,另一端接在处于实际的零电位区的电压接地极上。

由于,单根接地极的零电位区在距单根接地极10M以外的地方,同时,电流接地极与电压接地极避免相互干扰,电压接地极必须设在距被测接地极和电流接地极10M以外的地方。因此,被测单根接地极,电流接地极,电压接地极三者应成10M―20M的直线布极方法。

4.2 测试方法

用接地电阻测量仪测量接地电阻时,要求采用10―20m的布极方法。接地电阻测量仪都配有10m,20m的专用线。为了消除互电阻的影响,电压接地极P的电流接地极C距离不小于10m。如电流接地极C距电压接地极P的以外是建筑物,电流接地极C无法布置。电流接地极C和电压接地极P可以布置在被测接地网G的两侧;或电流接地极C和电压接地极P,被测接地网G三者成三角形,每边长为20m。

4.3 用小电流法对12个接地装置测试接地电阻,测试数据见表3

5 大电流法测试接地电阻测试报告

5.1 测试原理

电流线和电位线同方向(同路径)放设称为三极法中的直线法。dCG通常选5~6D,dPG通常为(0.5~0.6) dCG。电位极P应在被测接地装置G与电流极C连线方向移动三次,每次移动的距离为dCG的5%左右,当三次测试的结果误差在5%以内即可。在具体测试中应注意以下两个方面的干扰:辅助电流极和辅助电压极的布线应拉开1m以上的距离,以减小等效电容;辅助电压极的敷设应尽量避免与输电线路平行,以防感应过高的工频电压。

5.2 用小电流法对12个接地装置测试接地电阻,测试数据见表4

6 小、大电流测试接地电阻数据对比分析

通过12个接地装置分别进行大、小电流接地电阻测试对比测试,得到接地电阻对比数据,见图2。

7 数据误差分析

通过研究试验,分析数据,大小电流法所测试数据相差较大,主要原因分析如下:M4102型接地电阻测试仪去干扰能力差,受对地电压变化影响大。地中泄漏电流、无线电干扰电流等杂散电流、电网中的三相不平衡电流通过工作接地注入大地、接地网邻近的电路管线、电站引出的架空线零序分量、测量回路中的电压、电流引线之间的互感干扰电势,土壤电阻率不均匀等都会对其构成影响。而异频测试设备DF9001通过选频,能去掉其它所有干扰。

8 结论

(1)接地装置的接地阻抗大电流测试方法由于其测试电流大,测试环境的影响可以忽略,因此,该方法的测试结果能够体现接地装置特性的真实性。

(2)接地装置的接地阻抗小电流测试方法由于其测试电流小,受测试环境因素的影响较大,因此,该方法的测试结果偏离接地装置特性参数误差较大,不能用于要求较高的测试。

参考文献:

[1]DL/T 475-2006,接地装置特性参数测量导则[S].

[2]赖乐圆,石玉泉.土壤电阻率在建筑物防雷的应用[J].企业技术开发,2011(16):131-132.

[3]郑瑞春,符信勇.关于大中型接地网工频接地电阻测试的研究[J]. 广东输电c变电技术,2007(04):20-23.

[4]杜洋,李龙江.线路杆塔工频接地电阻测量方法的探讨[J].四川电力技术,2005(06):14-16.

[5]原徐成,赵国.起重机械接地电阻测量与安全[J].安全,2007(02):10-13.

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[7]吴仕军,杨胜海,王勇,李提科.大型新建项目防雷检测服务工作体会[J].贵州气象,2010(S1):161-162.

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[10]刘飞,侯波,张宁.浅析接地电阻测试值的影响因素和解决办法[J].科技创新导报,2013(13):40.

接地电阻测试范文第2篇

关键词 工频;冲击接地电阻;区别;关系

中图分类号O4 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)87-0102-01

1接地电阻的分类及定义

接地电阻分为工频、冲击接地电阻。日常用接地电阻测试仪测量出的接地电阻为工频接地电阻,指工频电流流入接地体中所呈现的电阻值,可以认为是接地体20m以内土壤的散流电阻,距离接地体20m以外的大地是电气上的零电位点;冲击接地电阻是在冲击电流或者雷电流沿着接地体入地时呈现的电阻。

2 工频、冲击接地电阻的区别与关系

工频、冲击接地电阻有着一定的区别,即工频接地电阻是针对工频电流流过接地装置时呈现的电阻,冲击接地电阻是冲击电流或者雷电流流过接地装置时呈现的电阻。同时两者之间又存在着必然的关系,依据《建筑物防雷设计规范》2010版附录C,接地装置冲击接地电阻与工频接地电阻有着一定的换算关系,即R~=A×Ri式中R~指接地装置各支线的长度取值小于或等于接地体的有效长度le,或者有支线大于le而取其等于le时的工频接地电阻;A指换算系数,其数值按下图确定;Ri指所要求的接地装置冲击接地电阻。

地体敷设与陶粘土、砂质粘土等土壤电阻率ρ≤100Ω的土壤内时,其工频、冲击接地电阻在数值上是相等的。但当接地体敷设于砂砾、砾石、碎石等高土壤电阻率的环境时,其工频接地电阻可能达到冲击接地电阻的2~3倍。因此,在高土壤电阻率的环境下敷设接地体,用接地电阻测试仪测出的工频接地电阻只要不超过设计要求的冲击接地电阻值2~3倍,就应该是符合设计要求的,不需要再采取降阻措施。

3 高山通信基站接地体冲击接地电阻检测

高山通信基站一般情况位于山顶,很容易成为雷电接闪的对象,近些年,随着通信行业的迅速发展,高山通信基站遍布各地。笔者亲身参加过一些高山通信基站防雷地网的验收过程,大部分情况,通信基站防雷地网所处的敷设环境都是土壤电阻率较高的砾石、碎石等。当时通信基站防雷地网冲击接地电阻值要求还是小于等于10Ω,验收人员按照正常的检测方法,利用接地电阻测试仪(摇表)测量出接地体的接地电阻值为12.5Ω,随即给出的结论就是接地电阻值偏大,不符合设计要求,需增设人工接地体将接地电阻值降至10Ω以下。在随即的验收过程中还有类似的情况发生,最后的验收结论都是不符合设计要求,需增设人工接地体。其实通过接地电阻测试仪(摇表)测量出接地体的接地电阻为工频接地电阻,而并非测量出来的直接就是冲击接地电阻,是需要通过换算才能确定冲击接地电阻是否符合要求的,如第二点中所述,当敷设于砂砾、砾石、碎石等高土壤电阻率的环境时,其工频接地电阻可能达到冲击接地电阻的2~3倍。那么要是通过换算当时测得工频节点电阻12.5Ω应该都是符合设计要求的,所以这样的验收结论还是值得思考的。

4 结论

日常的防雷检测通常是在土壤电阻率≤100Ω·m的市区,工频、冲击接地电阻也通常被大部分检测技术人员所混淆,认为接地电阻测试仪测出的接地电阻值符合《建筑物防雷设计规范》就是符合要求的,不符合《建筑物防雷设计规范》的就是不符合要求,需要整改的。当然土壤电阻率≤100Ω·m的市区工频接地电阻和冲击接地电阻值在数值上是相等的,所以得出的检测结论恰巧是正确的,这样的情况一定程度上影响了防雷检测技术人员对于工频、冲击接地电阻的深入认识,一但接地体的环境发生了改变,最终就容易导致得出错误的结论。同样,对于防雷技术施工人员能够明晰工频、冲击接地电阻之间的关系也是非常重要的,有些防雷施工人员不分析接地装置敷设地点的土质、接地环境等条件,只是通过接地电阻测试仪测量值大于设计要求值,就盲目的采用降阻措施或增加人工接地体来追求达到设计值,造成了人力、财力、物力的浪费,这种现象在现实生活中也是普片存在的。

参考文献

[1]GB50057-94《建筑物防雷设计规范》(2010版).

[2]GB50343《建筑物防雷设计规范》.

接地电阻测试范文第3篇

关键词:接地电阻;测试方法;影响因素

中图分类号:TM862 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 10-0171-01

随着现代化技术的发展,城市化进程加快、电子科技越来越发达,但是雷击越来越多,这就让我们越来越意识到雷电防护的重要性。防雷的措施主要有:接闪、分流、屏蔽、等电位连接、安装电涌保护器、综合合理布线以及接地。在这些措施中,接地是尤为重要也是不可缺少的一个环节,直接关系到整个防雷系统是否能够切实有效做到防御雷电。所以对接地电阻值的检测是气象主管部门日常防雷检测的工作重点和主要内容。接地电阻测量数据的准确性就是我们必须关心的。但是在日常检测工作中,经常会出现电阻检测数值不稳定、所测值超过测仪器阈值,甚至出现检测值为负值的情况。如果不认真分析校正,不但给受检测单位留下防雷安全隐患,而且对检测工作的公正性和权威性也有影响。

一、接地电阻检测原理及方法

接地电阻测量方法通常有以下几种:两线法、三线法、四线法、单钳法和双钳法。各有各的特点,实际测量时,尽量选择正确的方式,才能使测量结果准确无误。

(一)两线法

条件:必须有已知接地良好的地,如PEN等,所测量的结果是被测地和已知地的电阻和。如果已知地远小于被测地的电阻,测量结果可以作为被测地的结果。

适用范围:楼群稠密或水泥地等密封无法打地桩的地区。

接线:E+ES接到被测地,H+S接到已知地。

(二)三线法

条件:必须有两个接地棒:一个辅助地和一个探测电极。各个接地电极间的距离不小于20米。

原理:在辅助地和被测地之间加上电流,测量被测地和探测电极间的电压降,测量结果包括测量电缆本身的电阻。

适用范围:地基接地,建筑工地接地和防雷接地。

接线:S接探测电极,H接辅助地,E和ES连接后接被测地。

(三)四线法

基本上同三线法,在低接地电阻测量和消除测量电缆电阻对测量结果的影响时替代三线法,测量时E和ES必须单独直接连接到被测地。该方法是所有接地电阻测量方法中准确度最高的。

(四)单钳法

测量多点接地中的每个接地点的接地电阻,而且不能断开接地连接防止发生危险。

适用范围:多点接地,不能断开连接,测量每个接地点的电阻。

接线:用电流钳监测被测接地点上的电流。

(五)双钳法

条件:多点接地,不打辅助地桩,测量单个接地。

接线:使用厂商指定的电流钳接到相应的插口上,将两钳卡在接地导体上,两钳间的距离要大于0.25米。

二、常见影响接地电阻检测的因素

1.土壤电阻率过大或发生突变。在土壤电阻率很大、吸水性特差的砂性土场所检测时,由于辅助测试极与土壤接触不良,往往测出的接地电阻是偏大的。如果接地装置地网和辅助地极之间的土壤电阻率发生突变,就会造成辅助电流或电压回路开路或近似开路,造成测量电阻值非常大,通常是正常值几十倍上百倍,甚至显示无穷大[1]。

2.测试线自身电阻过大。由于经常弯曲使用或者机械挤压,造成测试线部分铜丝错位断落,导致测试铜线自身电阻过高,而由于保护套的存在,又很难发现,造成接地电阻测试值偏大或者无法测量。

3.锈蚀现象。由于防雷装置测试点表面锈蚀或者检测棒及虎钳夹使用的时间长,有氧化锈蚀现象,也会影响测量值。

4.漏电流干扰。随着电子电器设备的广泛使用,如工厂、综合楼等的变压器接地、各种电子电器设备接地纵横交错,使越来越多杂散电流流入地表[1]。如果辅助测试极放在其周围,在辅助地极周围产生电位差,将影响测量的准确度。

5.辅助接地极位于地网内。对于单一垂直接地体或占地面积较小的组合接地体,电流极与被测接地体之间的距离可取40m,电压极与被测接地体之间的距离可取2Om。对于占地面积较大的网络接地体,电流极与被测接地体之间的距离可取为接地网对角线的2-3倍。现代城市建筑密度是越来越大,可供选择辅助地极的位置非常有限,在接地电阻测量中,有时很难满足间距要求,甚至辅助极布置在地网的情况也时有发生,造成接地阻值过小,甚至出现负值。

6.测试线之间的互感影响。测量大型接地网接地电阻时,电压、电流测试线很长,如果相距又很近,测试线间互感就很大,会造成较大的测量误差。

三、接地电阻检测建议

(1)在高电阻率砂石垫层的地方检测接地电阻时,P、C接地极应放在潮湿和与大地导电良好的地方,这样测出的接地电阻相对正确一些。(2)准备备用仪器、线材、接地棒等,以备不时之需,及时对仪器及测试线等检查,看是否合格。(3)检测时刮清测试点表面涂层,保证测试夹与防雷装置良好接触。(4)尽量选择抗干扰能力强、恒流源发生器电流尽可能大的接地电阻测试仪。一般要求其抗干扰能力在20db以上。(5)多方向测量,了解地网位置,不要让辅助接地极位于地网内。(6)测量接地网的接地电阻时,为消除零序电流和电磁干扰的影响,应适当加大注入电流,采用异频电源,避开架空线[2]。(7)测量大型接地网接地电阻时,在测试中应加大电压测试线和电流测试线之间的距离,尽量减少测试线间互感的影响,测量结果就会更接近真实值。

四、结束语

接地电阻值越小,地电位升就越小,地电位反击电压就低,对本防护区域和临近防护区域的设备影响就小,防雷效果好[3]。所以我们必须做好接地电阻测试工作,对我们的检测工作持续、稳定的发展有很好的促进作用,并且能够树立我们气象部门的威信。

参考文献:

[1]龚家军,刘国臻.防雷接地检测电阻值偏离真值的探讨[J].中国厕所,2006,3.

[2]张培刚,陈章伟,张国鸣.大型接地网接地电阻测量误差分析和对策[J].浙江电力,2009,2.

接地电阻测试范文第4篇

Abstract: In the lightning detection work, it often appears the instable testing value. Combining with practical work experience of the author, the paper analyzes the common reasons that cause the measurement value of grounding resistance deviation from the true value, and discusses how to avoid or reduce the deviation from the true grounding resistance value.

关键词: 防雷;接地;电阻;检测

Key words: lightning protection;ground;resistance;detection

中图分类号:TM93文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)18-0050-01

0引言

防雷接地系统做得好与否,在安全可靠的运行整个防雷系统、保障人身与设备的安全方面的意义很重要。在接地系统中,接地电阻是主要的技术参数,它也作为一个重要指标来对防雷装置工程质量加以衡量,在理论上讲,泄流速度随接地电阻减小而加快,落雷物体就有越短的高电位保持时间,这样干扰电气安全的幅值越小、时间也越短,接触电压与跨步电压也越小,因此接地电阻越小,防雷接地系统就有相对越好的效果。

1接地电阻的定义

2几种常用测量仪器的原理、使用范围

2.1 手摇式地阻测量仪手摇式地阻表是比较传统的一种测量仪表,其基本原理是采用三点式电压落差法。

国产传统的ZC-8系列 “摇表”是首要是地租表的主要代表,其测量的基本方法为:在测量时,先断开负载和地网引线,在距地网对角线同一方向大约20cm与40cm远处分别打一个辅助地桩,然后两级和仪表相应接柱要用导线连接起来,同时把地网引线和仪表相应接柱连接起来,然后摇动仪表手柄对地阻进行测量。这种仪表与测试方法的缺点是:两个辅助地极线比较长,在很多现场不能满足;仪表精度很低,对高精度地阻值的测量,其无法给予满足;因为是手摇式发电,所以测试时手柄摇动速率会在很大程度上影响测试结果。

2.2 数字式地阻测量仪数字式接地电阻测量仪采用的是中大规模集成电路的发电方法,是一种先进的工作方法,采用DC/AC变换技术合并起三端钮、四端钮测量两种方式,是一种机型的新型接地电阻测量仪。其工作原理是直流经过机内DC/AC变换器转成交流的低频恒流,经被测物与辅助接地极构成回路,被测物上有交流压降产生,经辅助接地极送人交流放大器进行放大,然后经检波送人表头显示出来。凭借倍率开关,通常能得到不同的几个量限:0~1Ω,0~10Ω,0~100Ω,0~1 000Ω等。

2.3 钳形地阻测量仪钳形地阻测量仪的测量原理是:钳形接地电阻测试仪钳口内有两个独立线圈,它们的作用分别是产生交流电压;测试回路电流。钳住地线,将电源接通后,可测得回路总电阻R总:R总=RX+RZ=U/I

其中:RX是被测接地体接地电阻值;RZ为辅助测试电极接地电阻值。若RZ已知,则RX=R总-RZ。若RZ≤RX,则RX≈R总。

由测量原理知,测量时有效的闭合回路中必须有一个供电流流过,这样才能依据欧姆定律测出RX的值。闭合回路包括被测接地体,辅助测试电极及钳形表的交流电压发生器与电流表。其实,这个表测得的不是电阻,而是整个回路的阻抗,在多点接地系统中,他们一般相差极小,这个阻值与我们要测的接地网的地阻接近。不过对于已埋设好还没有和设备连接的开路接地网中及单点接地系统中,此表所测数值就和正常的接地电阻值有较大差距了,所以不能用该仪表测量地阻。

3造成接地电阻真值偏离的主要原因和避免的方法

3.1 造成接地电阻真值偏离的主要原因主要有五方面因素影响接地电阻的测试结果:①检测人员的操作;②检测环境;③选择使用的检测方法;④选择使用的仪器;⑤检测时的天气。

3.2 避免或减小接地电阻值偏离真值的方法①接地电阻值在很大程度上受检测人员的操的影响,在检测时应注意:检测仪的三极要在一条直线上并且与地网垂直;地网测试点和测试仪的连接线长度最好小于5m。若需加长,应把实测接地电阻值与加长线阻值相减,然后填人表格等。②接地电阻受检测环境的影响较大,检测时,接地电阻测试仪的接地引线及其他导线应将高、低压供电线路避开,防止造成危险和干扰;若地网带电对检测产生影响,应其原因查明,把带电问题解决后再测量,或者换个检测位置测量;若在测量时因为高频干扰、工频漏流、杂散电流等因素,以至于接地电阻表读数不稳定,可以把地网测试点和测试仪的连线改为屏蔽线,或选用能够改变测试频率、具有窄带滤波器或选频放大器的接地电阻表检测,使其抗干扰的能力得以提高;按DL475-92《接地装置工频物性参数的测量导则》规定,当大型接地装置或地网对角线D≥60m需要采用大电流测量,施加电流极上的工频电流应≥30A,以排除干扰使误差减少。③根据实际检测对象对接地电阻的要求精确度选定检测方法。通常可采用三极法,但若有较高的接地电阻精确度的要求,就必须采用四极法,并进行方位、多点测试。④在检定合格有效使用期的检测仪器才能使用,测量仪器与测试仪器要符合国家计量法规的规定,检测仪器见《建筑物防雷装置检测技术规范》GB/T21431―2008附录E。同时检测仪器的选用要依据实际检测对象的接地方式进行,在检测时要注意要测地网是不是单点接地,被测地线与设备是不是已连接,有没有可靠的接地回路,从而选择相应的测量仪器。⑤接地电阻值的检测应在土壤未冻结和非雨天时进行,天气气候条件要能够使正常检测得以进行。

接地电阻测试范文第5篇

【关键词】智能建筑;接地电阻;电压电流法;钳式仪表法

1、引言

随着计算机和微电子产品的广泛应用,建筑智能化系统中采用大量的电子设备,通过遍布整个建筑物的探测器、控制器、网络设备、弱电布线等为用户提供服务,系统越来越复杂多样。为了确保这些智能系统安全可靠运行和人员安全,在电气设计中,接地系统设计是不容忽视的。所以认真研究和科学设计智能建筑接地系统具有重要的现实意义[1]。

2、智能建筑电气接地类型[2]

2.1 防雷接地

为把雷电流迅速导入大地,以防止雷害为目的的接地叫防雷接地。智能建筑内有大量的电子设备与布线系统,这些电子设备功耗小、工作电压低、绝缘程度低,对过压耐受能力差,抗干扰、抗电涌的能力差,一旦遭雷电干扰,其后果不但会使这些昂贵的设备损坏,而且有可能使整个系统的运行中断,造成巨大的经济损失。独立的防护保护接地电阻应≤10Ω。

2.2 交流工作接地

将供电系统中的变压器中性点或中性线(N线),直接或经特殊设备(如阻抗、电阻等)与大地作金属连接,称为交流工作接地。可保证单相电源的使用。N线必须用铜芯绝缘线,且不能与其他接地系统如直流接地、屏蔽接地、防静电接地等混接;也不能与PE线连接。独立的交流工作接地电阻应不大于4Ω。

2.3 直流工作接地

为建筑物内的计算机、通信设备、网络设备及其他智能化设备提供稳定的供电电压和基准电位,要求采用较大截面的绝缘铜芯线作为引线,建立直流接地。它不宜与PE线连接,严禁与N线连接。独立的直流工作接地电阻应≤4Ω。

2.4 安全保护接地

安全保护接地就是将电气设备不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属连接。是建筑物内设备及人身安全的保障。独立的安全保护接地电阻应≤4Ω。

2.5 屏蔽接地与防静电接地

在智能建筑中,屏蔽接地是为有效防止来自内部自身传导或外来的电磁干扰;将可能产生静电物体的静电导入大地的接地叫做防静电接地。屏蔽接地和防静电接地的做法是:将所有设备外壳与PE线连接;穿管敷设的导线管路、屏蔽线缆屏蔽层两端与PE线可靠连接;室内屏蔽也应多点与PE线可靠连接。

智能建筑内的各种电子设备接地功能不同,对接地电阻值要求也不同。若共用一组接地装置,接地电阻必须按接入设备中要求的最小值确定。接地装置的接地电阻越小越好,通常要求共用装置的接地电阻应≤1Ω。经过大量工程的实测,只要很好利用大楼桩基作为自然接地体,它的接地电阻值可以大大小于1Ω。

3、接地电阻测试方法

智能建筑接地在整个系统安装过程发挥重要的作用,不仅保证了各系统设备正常工作需要,而且保护了人员设备的安全,减少外部电磁干扰的影响。所以精确测定各智能化系统的接地电阻值意义重大。

3.1 电压电流表法[3]

基本原理是这样的:基于接地电阻在离接地体20m范围内的概念,故在两个相隔至少20m的接地体之间加上一定电源电压而构成回路,就有电流流过两接地体间的土壤并产生电压降,在其间测出某点的电压降,此时, 。也可以采用四极法,基本上同三极法,在低接地电阻测量和消除测量电缆电阻对测量结果的影响时替代三极法,测量时E和ES必须单独直接连接到被测地。

3.2 电力电流表法

此法原理和上法所述近似,主要是在没有合适的高内阻电压表时使用。此时, 。

3.3 钳式仪表法

钳式仪表法的基本原理是测量回路电阻。钳表的钳口部分由电压线圈和电流线圈组成。电压线圈提供激励信号,并在被测回路上感应一个电势E。在电势E的作用下将在被测回路产生电流I。钳表对E及I进行测量,并通过下面的公式即可得到被测电阻 。

在实际测量过程中,钳式仪表法应选择一个正确的测量点进行测量,如图4所示,钳在A点测量时,所测的支路未形成回路,钳表显示“OLΩ”。在B点测量时,所测的支路是金属导体形成的回路,钳表显示“L0.01Ω”或金属回路的电阻值。在C点测量时,所测的是该支路下的接地电阻值。

4、酒店弱电机房接地系统测试

沈阳某酒店电源进线采用TN-S三相五线制式,计算机网络机房设在酒店一楼,面积82m2,要求接地电阻≤1Ω。机房内配备计算机网络设备、卫星数字电视、程控交换、配线架机柜和信息服务中心等。设计中涉及各种类型的接地,要把各接地系统从电气上截然分开,实际上是困难的。比如场地狭窄,接地装置间的距离不能满足要求,弱电机房内各种设备的机架、走线架等相互关联,布线电缆等纵横交错,走线架、机架等加固在建筑地面或墙上,他们与建筑物钢筋间的绝缘距离不能满足要求等等。

我们考虑还是采用大楼共同接地。在机房墙体四周均布安装环形均压环,并将均压环至少两处连接到弱电管道井的共用接地排上。机房内弱电设备的工作接地、保护接地、强电设备的保护接地、防雷接地、建筑钢筋、电缆桥架和各种信号电缆屏蔽层等都用足够粗良导体以最短途径把它们连接到均压环上。

我们分别使用FLUKE 1625(三极法)和钳式电阻测试仪ETCR2000C对弱电井内的测试点进行测量。

钳表法测试时,用一根测试线连接消防栓和被测接地极,然后用钳表测量测试线。从测试数据上来看,两种方法测试结果差别比较大,分析原因是钳表测得阻值=机房接地电阻+测试线阻值+消防栓接地电阻,所以引入误差,但是结果仍然小于1Ω,所以也符合要求。

综上,电压电流表法是测试接地电阻的经典理论,在条件具备的情况下,应将其作为首选的测试手段。钳表法作为现场无法满足辅助极打入地面的情况下的一个有效手段,但必须将其引至金属自来水管、消防管或建筑物钢筋结构体等自然接地点,阻值仅作参考。

参考文献:

[1]陈一才.智能建筑电气设计手册[M].第一版.北京:中国建材工业出版社,1998:828~829

接地电阻测试范文第6篇

[关键词]隧道接地;措施;问题;处理

随着高速公路建设的飞速发展,高速公路隧道机电设备的自动化程度越来越高,隧道内电子设备种类和数量众多,包括:监控、照明、通风、火灾报警及供配电系统等都易遭受雷电袭击,造成系统或设备损坏,给高速公路运营管理带来极大的不便和巨大的经济损失,如何将隧道接地做到最好,将雷电灾害的影响降至最低,是隧道机电系统在设计、施工、检测及管理中一项非常重要的工作。但如何检验防雷接地的效果是否达到预期,目前行业内并无明确方法,采用传统的测试方法会面临长隧道和桥隧结合的物理环境的限制。本文旨在探讨采用钳形接地测试装置检测隧道防雷接地的方法和施工应注意的问题。

一、防雷的必要性

隧道里的接地装置,很多是为了防止漏电,但是和其他防雷措施的道理也是一样的,就是把多余的电导入大地,防止损坏电气设备或者伤人。一些设计和施工单位认为隧道不在空旷地带,无需进行防雷,其实,隧道就如同一座大型民用建筑,内部所有的通过金属缆线连接的机电设备都必须进行防雷保护,且金属机箱(柜)应与接地系统可靠连接。隧道内安装的CO/VI检测器、车检器以及火灾报警系统,特别是火灾报警器,目前大部分产品采用电缆进行信号传输,容易受到感应雷击。在实际运行中,隧道光端机、CO/VI检测器、火灾报警系统都不同程度受到过雷击,也应按照内部防雷的要求进行设计和施工。

二、机电系统防雷检测中的问题与对策

隧道接地的检测比较传统的方法是采用接地电阻仪在洞外测试,结果往往是不太理想,在隧道接地检测中,常遇到比较棘手的问题,如:隧道与大桥连接导致无法检测接地是否达标、无法判断整条隧道接地扁钢是否连接贯通、隧道接地与监控机房系统间的干扰以及其他一些细节问题。在此将一一解析:

1.隧道与大桥连接导致无法施工与检测的问题

隧道内的接地主干线过去通常采用扁钢。一般4×40mm的扁钢每一公里电阻为1Ω。如果施工焊接不良,其电阻阻值将变得很大,对隧道内的机电设备的防雷不利,施工中通常采用50mm2的铜缆作为隧道接地主干线与隧道洞口的接地网可靠连接。同时,将接地干线与隧道洞内的预留洞室内的钢筋作重复接地,使接地网更加可靠。如遇到隧道与大桥相连接,若使用接地电阻仪检测,应尽量利用大桥等构造物的主体钢筋作为设备接地极,从桥墩钢筋网内引出的钢筋是良好接地极,其接地电阻通常远远小于1Ω。但在实际应用中,我们是很难采用接地表检测接地电阻的,往往受到地形和环境的限制,辅助地极的位置无法达到要求,因而很难得到正确的测量结果。

近几年引进钳型接地电阻测试仪。由于其测量方法简便,为广大线路工作者所欢迎。如:法国CA公司6412、6415单钳口式地阻仪也是当前较为热门的一种地阻测试仪,国内生产同类产品的有ET2000型,基本功能与CA公司类似,武汉华天电力生产的ET2000由于仪器体积小巧,操作又十分简便,因此每逢梅雨季节,或者年中、年终巡视接地装置好坏最理想的地阻仪。如需要测试精度高一点,又要方便轻松,那就可以用ET3000双钳口接地电阻测试仪,象输出电线杆塔、微波塔、避雷针等接地装置的接地电阻测量及良好接地条件的辅助装置(水龙头,水管装置)的场合,都可以用这种双钳口式接地电阻仪进行接地电阻的测量。对于大型的系统接地、网络接地、土壤电阻率的测试应该选择HTDW-III等地阻仪为好,利用三线、四线测量方法,由于仪器的独特功能,保证地阻测量值的重复性、稳定性。

为了能正确使用钳型接地电阻测试仪去测量接地电阻,首先,必须了解其测量原理。钳型接地电阻测试仪是用来测量任何有回路系统之接地电阻,对没有构成回路的接地系统、独立没有闭合的金属环路的接地装置。钳型接地电阻测试仪是不能测量出环路电阻的,更不能测量出接地电阻,在单点接地系统中更是如此。因此,在实际的检测工作中,由于很多情况下现场是不满足测试条件的,现场必须先判断清楚被测对象是否是单点接地,被测地线是否已与设备连接,有无可用的接地回路。该仪器本身能产生一个电源电势,在任何有回路系统中就能产生电流,因此其测量原理简而言之是全电路欧姆定律,它测出的是这个回路系统的环路电阻值。以CA6415钳型接地电阻测试仪为例:

该设备主要是应用于为了克服测量接地电阻时需要打辅助接地极的困难,其钳头(电磁变换器)内主要为两个独立的电压线圈№和电流线圈Nr。工作时,先由电压线圈№产生一内部高压e,利用电磁感应原理使被测接地回路中产生一个恒定电压E,其中E=e*Ng,让E使被测接地回路产生感应电流I由RX处流出并经由接地回路从RS接地极分支流回仪表处。电流线圈Nr则可通过表内检流计、运算放大器,计算出感应电流I值,经过比较、再运算,即计算出环形导体或接地回路电阻,显示器可显示出RL=E/I并求得RL的值。

2.无法判断整条隧道接地扁钢是否连接贯通的问题

仍然是采用钳型接地电阻测试仪测量,方法很简单,测量时只允许存在一条接地引下线,如何判别施工过程中,只做了隧道两端或是部分设备的接地呢?这个需要我们用钳形表在各个设备的接地线上测试,并在电缆沟中抽检一部分点,用钳形表测试,通过对测量结果的分析,可以判断出各塔脚的地网是否连通。接地引下线是否存在接触不良的隐患。

3.隧道接地与监控机房系统间的干扰的问题

在以往的检测中,曾遇到计算机子系统通信口即遭遇雷击破坏。计算机通信口已安装了避雷器,但仍然遭到雷击。究竟是什么原因使避雷器没发挥作用?从受损设备的迹象看,受到了雷电感受就而被损坏。我们翻开防静电地板认真查看,不留意碰了一个计算机子系统的地线,我们发现该地线靠近金属屏蔽槽处产生了约半分钟的电弧放电现象。为什么该地线会带感应静电呢?原来监控中心机房除了新建的隧道机电系统设备外,还有已建好的全线电脑收费系统设备,两系统的地线靠得太近,一旦其中一个系统受到雷电感应,立刻使其地电位抬高,从而对另一系统产生地电位反击。这就形成系统间的干扰。我们的技改措施是:在监控中心机房设均压排。电脑收费系统与隧道机电系统间加装了等电位连接器,再与均压排可靠连接,确误系统间互不干扰。今后凡是存在多个机电系统设备混杂使用情况,要保证设备的安全营运,必须重视等电位设计。

这样,我们通过洞口接地摇表测试、洞内钳形表测试、人工洞内检查及问题排查”三位一体的检测方法,能使隧道接地检测工作更完善、检测结果更精确。

三、隧道接地施工中其他几个方面的问题

1.所有与接地极连接的导线必须确保连接可靠牢固,尽可能涂上导电膏。保证线路连接可靠、线缆面积足够、雷电泄流通畅:

2.综合贯通地线要求直顺,禁止形成环状,洞口段与路基过渡地段贯通地线应平顺连接,避免不同设施之间因电位不同造成的损害:

3.对施工中外露的接地钢筋进行防腐处理,采用外涂沥青,外包聚氯乙烯、聚苯乙烯带的方式。接地体之间应确保焊牢。接地线之间或接地线与电气装置之间在搭焊时,除应在其接触两侧进行焊接外,还应焊上由钢带弯成的弧形(或直角形)与钢管(或角钢)焊接。钢带距钢管(或角钢)顶部应有100mm的距离。明敷的接地体应先涂上防锈漆,待防锈漆干后再涂上黑色油漆:

4.隧道广场必须专门设置接地网,一般与强电共用接地网,此时,接地电阻应≤1Ω。由于隧道广场的监控设备相对集中,且一般都采用钢管做线缆的护管,因此,应尽量将保护钢管与建构筑物基础的钢筋以及接地网统一连接。钢管和钢管之间也必须用钢筋焊接连通。这样的接地网可以使界面以内的电场分布比较均匀,减少跨步电压对人的危害。

5.隧道接地施工成本过高的问题,常遇到特长隧道。在接地施工中一般电缆沟每隔30m,打一根深5m的接地极,再用4×40mm热镀锌扁钢全部进行牢固焊接。由于隧道多处于山区,土壤接地电阻率很大,采用角钢或铜板作接地极时,一方面利用爆破手段挖坑,增加接地极的埋深;另一方面还采用降阻剂等措施。即便如此,要想达到接地电阻的要求,还是很困难的。花费也相当高。并且,防雷接地还需与保护接地保持一定距离,在狭窄的电缆沟中,这是很难做到的。在此提出优化方案:在隧道两端洞口外绿化带下按规范打垂直接地极,并用4*40mm热镀锌扁钢将两端牢固焊接,中间的扁钢全部焊接在电缆沟内电缆支架上。低端接地极与隧道监控室接地装置连接。此方案能节省70%以上费用。

6.在我们完成隧道接地检测之前还有一个大家容易忽视的问题,通常在高速公路机电项目的防雷接地的阻值是1Ω,而实际上有不少设备接地系统要求4Ω或1Ω,但往往对于施工单位忽视了季节的因数,认为10Ω、4Ω或1Ω的接地阻就满足完事,但过段时间进行抽测时可能发现阻值变大了,其实,道理不难理解,因为阻值是随季节变化的。规范上所要求的接地电阻实际上是接电阻的最大许可值。为了满足这个要求,据相关资料得出接地电阻要达到:

R=Rmax/w式中。Rmax——接地阻值最大值,对于常规高速公路机电系统接地为10Ω、4Ω或1Ω:

W——季节因数,根据地区和工程性质而定,常用值为1.45,所以,通常所说的接地阻值实际为:

R=6.9Ω,Rmax=10Ω

R=2.75Ω,Rmax=4ω

R=0.65Ω,Rmax=1Ω

如果在隧道接地以及机电工程所有施工时都能按这样的要求去做,即使在土壤电阻率最高的时候也能满足设计要求。这样就不会出现检测合格,实际应用中而出现雷击的现象。

四、结束语

只要检测人员熟悉其工作原理和方法,在实际检测工作中的很多场合,都可以运用钳形接地电阻仪的测试方法来对传统的三线法进行替代,减少现场检测人员的工作量,提高检测的效率。因此,我们要不断总结经验,完善高速公路机电系统的防雷接地的检测技术。更好地为高速公路运营服务。

参考文献:

[1]钟汉枢,张毅,李卫民,江凡,公路隧道防雷接地系统研究[J],公路,2004,6(6):170-172.

接地电阻测试范文第7篇

【关键词】 接地电阻 防雷检测 问题分析及对策

1 测量中几种异常现象的分析

1.1 同一地网每次测得的地阻值相差很大

测得的地阻值是电压极(P)极和接地网(E)极间的值,接地网实际的地阻值应是接地极与大地之间的接触值,在实际测量中真正的接地电阻值无法得到,而只能得到在一定允许范围内的测量值。实际上辅助接地棒与接地网间有一定距离后测得的地阻值的变化与距离的相关性明显减小,而与P极在CE间的位置相关。在相关规范中对测量的距离作了规定:CE间距离取(4-5)D,PE取(0.5-0.6)CE,把这情况下测的得的R值作为该地网的接地电阻。从CE值一定时P位置变化时测得的接地电阻值的关系可以分析出:在0.5CE附近,曲线比较平坦,阻值变化不大,将这区间的R值作为地网的接地电阻值具有一定的代表性。因此,在测量规范中,对测量方法作了规定:当 CE位置确定后,P极在0.5CE附近进行测量,并几次调整P极的位置,得到的结果相差不大时,这个值可以看作该地网的接地电阻值。接地电阻值同辅助接地棒相对于接地网的位置也有一定的关系。规范中还规定使用三极测量法时CP二点的连线应与地网垂直,使用角度法测量时P、C两点分别与地网测试点的连线间成90的角度。除此之外,当地网周围土土壤电阻率不同时,测得的电阻值也不同(如存在回填土、建筑垃圾等)。因此,接地棒的正确定位是接地电阻测量数据正确的关键。

1.2 测量电表指针摇摆不停

产生这情况可能有3个原因:(1)仪表和测试导线受到周围强的电磁干扰影响。(2)地网上有泄漏电流。(3)对于高度较高的建筑物,其受风速影响,其原理是电力线切割地磁力线,在测量线上产生感应电动势所造成的。

1.3 测量值与实际严重不符,甚至出现负值

产生原因有以下几个:(1)电阻值很小或接近0值,主要是由于测量电极与较干燥的被测土壤接触不良,或者可能因为测量电极与地下金属管线触碰导致。(2)电阻值出现负值:出现负值的情况一般在测量高层建筑较高的部位需加长与测试点连接的测试导线时发生。(3)测量数值超量程:接地体的连接线断或夹子脱落、夹子与测试点处氧化物没清理干净造成接触不良,测得的电阻值变大,超出电表量程。

2 消除干扰的措施

2.1 消除接地体上零序电流的干扰

发电厂、变电所的高压出线内于负载不平衡,经接地体总有一些零序电流流过,这些电流流过接地装置时会在接地装置上产生电压降,给测量结果带来误差,常用如下措施进行消除:(1)增加测量电流的数值,消除杂散电流对测量结果的影响。为了减小工频接地电阻实测值的误差,通过接地装置的测试电流不应小于30A;(2)测出干扰电压U',估算干扰电流I',当零序干扰电流估出后,实验时所升的电流I=(15~20)I',可使测量误差不大于5%—7%。

2.2 消除引线互感对测量的干扰

当采用电流电压法测量接地电阻时,因电压线和电流线要一起放很长的距离互感就会对测量结果造成影响,为了消除引线互感的影响,通常采用以下措施。

(1)采用三角形法布置电极,因三角形布置时,电压线和电流线相距的较远。(2)当采用停电的架空线路,直线布置电极时,可用一根架空线作电流线.而电压线则要沿着地面布置,两者应相距5-10m。(3)采用四极法可消除引线互感的影响,另外还可采用电压、电流表和功率表法测量。

3 接地电阻的测试异常现象应对方法

3.1 作好测试前的准备

测试前的准备工作包括了解待测地网的位置、地网周围环境、土质情况、以前测试时的记录等。辅助接地棒应选择在土质比较均匀,(最好是原土层),而且周围近距离范围内地下无金属管道和其它接地网的场所。

3.2 严格遵守规范规定的测试方法

规范中对测试方法作了规定:在三极测试法中要求C、P两极的连线与地网垂直,C与地网E距离为地网对角线的3-5倍,达不到要求时可适当减少到2-3倍,实际上这样的距离也很难找到。随地阻测试仪配备的测量用导线分别为20m、10m、5m,按仪表使用说明:PE间有5-8m、PC间也有5-8m就可以进行测试。这对于测试地阻值较大的地网(1欧姆以上)造成的误差不会很大,可以满足要求,但对于测量地阻值

3.3 作好检测记录

作好检测记录工作是检测工作的重要一环,记录内容包括检测数据、检测人员、当时气候情况等,最好还要绘制检测现场平面图,注明辅助接地棒的位置,供以后检测参考。注意:严禁在阴雨天气进行接地电阻测量。阴雨天气测量一方面影响测量数据,也有可能危及人身安全。

4 结语

科学、合理地作好接地电阻的检测不是一件容易的事情,它不仅仅要求检测人员需要有一定的专业知识,包括天气、电气、建筑等方面的知识,也要懂得与检测环境有关的其他方面的知识。由于检测环境的不同,随时都会产生新的问题,检测人员遇到问题后要善于思考、分析、应对,认真总结,积累经验,改进工作。

参考文献:

[1]杨仲江.防雷工程检测与验收[M].气象出版社,2009.

[2]潘忠林.现代防雷技术[M].电子科技大学出版社,2007.

[3]李祥超,赵学余,陈广昌,李霞,游志远,防雷工程设计与实践,2009.

接地电阻测试范文第8篇

关键词 电力线路;接地电阻;电阻测量

中图分类号TM7 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)104-0161-02

1 基于DSP技术的电力系统参数现场测试技术

电缆线路正、零序阻抗参数的选取对于长距离或者高电压电力电缆而言非常重要,尤其是在进行线路继电保护计算时,如果参数选择不恰当,一旦系统出现短路故障,将直接影响着系统的安全可靠运行。电力系统的典型结构是由三个对称系统组成一个不对称的三相系统,之所以采用这种设计是为了保证线路中任何一处在发生不对称线路故障时,故障点处的电压U、电流I即可分解为正、负、零序三组对称分量系统,从而最大限度的减少故障对整个电力系统的损害,提高电网运行的可靠稳定性。电力电缆线路实际上是一个静止磁耦合回路,所以对电力线路的正序阻抗、负序阻抗进行测量,可以得到相同数值,即二者在数值上相等。电路中电流流经正、负阻抗时,将在电路中形成一定大小的磁场,而且电流流经正、负阻抗所产生的磁场将直接相互抵消。这里给出正负序阻抗的计算公式:

上式中,Z1即是正序阻抗,其单位是;

Z2即是负序阻抗,其单位是;

rC表示电缆导体的电阻,其单位是;

s表示线路电缆相间中心距离,其单位是m;

rc表示电缆导体的几何平均半径,其单位是m。

零序电流在流经线路时,三相系统零序电流之和不能等于零,必须要有一定的数值,而且三相系统零序电流方向要保持一致。因此,由零序电流在线路周围所产生的磁场,磁力线将相互叠加,从而增强线路周围磁场。实际上,三相电力电缆线路的零序阻抗就是三相线路的并联阻抗值,这里给出电力电缆线路零序阻抗的计算公式:

其中,

上式中,Rg表示大地电阻,其数值为0.0493;

Dd表示等效回路深度,其数值为1000m;

r0是三相线路的等效几何平均半径,其单位是m。

基于上述分析,我们根据DSP技术理论设计了一种现场快速测定线路Z1与Z0的新技术,并根据该技术介绍一下智能型电缆参数测试系统的工作原理。该系统的硬件结构主要由两部分组成:一部分是测试电源电路,它由3个独立220V降压变压器组成,为了满足现场实际使用过程中的需要,提高仪器的适用性,该电路还给系统提供了不同的电压输出抽头;另外一部分就是本体系统。系统的工作过程可以简单描述为:利用电压、电流互感器对待测电力电缆中的电压以及流经的电流进行取样,并将所获得的电流取样值经高精度电阻转化为电压信号,然后再经差动放大电路后输送至AD转换器,并进行量化处理。系统采用的是6通道模拟输入前端处理器,这样就可以保证在对三相电压、电流信号同时采样时,信号的采样速率及采样精确度能够大幅度提高。

2 基于计算机的电力线路参数测量系统

电力线路工频参数的测定是一个非常复杂的过程,不论是理论计算还是实际测量,均难以准确的计及各种影响因素,导致结果上存在一定的误差。采用传统仪表式测量方法,结构上、技术上均存在着很多的不足之处,譬如表计多,现场测量接线复杂,适用性较差;人工读取及记录测量结果,难免存在一定的误差;各种电信号存在的谐波分量以及工频干扰极大的影响着测量精确度等等。所以,基于计算机的测量系统将是未来电力线路参数测试的发展方向,该系统的关键技术主要有:

2.1 数字滤波技术

数字滤波技术就是用软件来对采集到的信息数据进行电磁兼容消除干扰处理,通过该技术可以将“夹杂”在数据中的干扰信号“剔除”,从而反映出真实的现场数据。基于这种技术的滤波器,精度更高、稳定性更好,而且更为灵活。FIR(有限长单位脉冲响应)滤波器采用的就是数字滤波技术,它能够在幅度特性任意设定的情况下,对线路的相位信息进行精确测量,完全不用去考虑系统运行的稳定性。

2.2 抗工频干扰的增量测量法

现场测定线路参数时,不可能将其他线路停止运行,而且只要是运行中的线路势必会通过磁场的作用,在待测线路上形成数值正比于运行线路电流以及线路间互感值的感应电动势,这种情况就相当于在待测线路上纵向串联一个电动势Eg。在理想情况下(待测线路参数完全对称且完全换位),可以将该电动势看作是一个零序电压。实际线路参数测定过程中,需要对零序参数进行测量时,一定要在工频干扰电压消除的前提下进行。这里给出一种削弱工频干扰的方法--增量法:

根据上图可以得出,

上式中,Eg表示整个系统中其他运行中的线路对待测线路所形成的等效零序感应电压,该电压值对于待测线路而言属于干扰信号。对上式进行增量运算,可得:

其中,干扰电压Eg只与系统中其他运行线路的潮流大小以及方向有关,如果测量时间非常短,那么就可以简单的认为该电压的大小及相位均保持不变,也就是说的值等于0。所以,

上式即抗工频干扰增量测量法的基本理论。

3 电力系统接地电阻测量方法

电力线路接地装置是整个电力系统安全运行的保障,对接地电阻数值进行测量是校核接地装置是否达标,是否符合规程要求的一个必要措施。三极法是一种传统的接地电阻测量方法,这种方法最大的优势就在于测量精确度高。虽然国家电力行业制定了一系列的特性参数测量标准,但在实际应用过程中还是出现了很多问题。钳表法是经传统接地电阻测量方法改进得到的一种杆塔接地电阻测量方法,这种方法之所以能够得到广泛的应用,主要是因为其在进行实际测量时不再需要进行电流极、电压极引线的设置,同时也不再需要另外设置电源,整个测量过程只需要将钳表夹在线路杆塔接地线或者接地体上,就可以完成接地电阻的测量。

3.1 三极法测量接地电阻

以半球形接地极为例,规定电流极C、电压极P,并在接地体G与电流极C之间注入电流I。该接地体的半径设置为a,根据叠加原理就可以得到:

在接地极G处注入电流I后,就会在接地极G与电压极P之间形成一定的电位差V’:

电流极C流经电流I后,使得接地极G与电压极P之间形成电位差V’’:

故得到接地极G与电压极P之间的电压V等于:

从而,接地电阻R等于:

此时就可以计算出半球形接地电极实际的接地电阻R0的数值:

两个阻值的比值为:

计算可得,实验测量误差为:

3.2 钳表法测量接地电阻

这种方法之所以能够得到广泛的应用,主要是因为其在进行实际测量时不再需要进行电流极、电压极引线的设置,同时也不再需要另外设置电源,整个测量过程只需要将钳表夹在线路杆塔接地线或者接地体上,就可以完成接地电阻的测量,最大程度的降低的系统布线难度。实际上每一个杆塔相互之间均是通过避雷线来共同构成并联回路的,每一个杆塔可以看作是整个并联网络中的一个支路。并联电路理论告诉我们,并联电阻的总阻值并不是每一个电阻值的相加,如果架设杆塔接地电阻值为Rj,那么整个并联网络的总阻值就是所有接地电阻的并联值,即。在实际电网中,一个电力线路的杆塔数量通常情况下均比较多,也就是上式中的n值较大,因此就可以近似的得到远小于。在使用钳表法进行接地电阻的测量时,通常使用的测量频率是50Hz。之所以使用这个频率进行测量,主要是为了避开工频干扰,以得到更为精确的测量值。钳表结构中有两个线圈电路,其中一个称之为电流线圈,主要作用是给测量提供电源E,类似于变压器的作用。在杆塔数量较多的情况下,远小于,所以可以得到R近似等于,此时钳表上所显示出来的数值即使杆塔接地电阻的值。

4 接地电阻测试仪的重要性

接地电阻测试仪是用来检测仪器间对地接地电阻数据的,在实际电气安全检查以及大型接地工程现场随处可见。通常情况下,接地电阻需要与耐压测试仪等仪器仪器使用,以完成现场综合测试任务。双钳多功能接地电阻测试仪已经广泛应用于仪器对地接地电阻测量,使用这种仪器进行电力线路杆塔接地电阻测量非常方便,而且所得到的测量结果准确度较高。但是使用该仪器进行架空地线高压线路测量时,只允许从待测杆塔存在一条接地引下线。假设各个塔脚之间电网出现断开情况,那么就需要将其余各脚的接地引下线拆开,使用临时线进行测量。

参考文献

[1]赵智,吴希再,刘宏君.接地电阻测量方法的改进[J].继电器,2001(5):32-35,38.