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接地电阻测试范文1
前言
我单位为供水企业,为保证雨季及夏季高峰安全供水,单位规定在每年的四五月份对水厂所有机电设备进行检修,其中就包括电气设备的接地电阻测试。
接地电阻测试是涉及安全和电气设备正常运行的极其重要的维护手段之一。在以往的春季检修工作中,我们发现个别单位往往只要插座接地用插座测试仪检查正确,接地装置的接地电阻值合格,电气设备有无接地线,螺栓是否拧紧,这三项都符合要求就算接地电阻测试完成,上报的电气设备接地电阻报表中也只有厂区内几个接地装置的接地电阻值,以此来代表全厂电气设备的接地电阻值。
但在实际工作中,这三项就算全部合格也不能代表全部电气设备的接地是合格的。
1 插座接地测试
1.1 测试插座的接地,如果只是仅仅测试接地装置的接地电阻值,而没有测量PE线(保护接地线)的电阻值是远远不够的。因为如果PE线发生接触不良或者断线,接地装置的接地电阻值即使符合要求,也不能起到应有的保护作用。作为电气设备维护人员一定不能麻痹大意,有所疏忽。
1.2 在测试插座的接地中,我们发现与设备连接的PE线故障率远远超过接地装置的故障率。其故障现象通常有PE线连接松动、断线、漏接等。对于这些故障如果只靠目测是发现不了的,只能通过实际测量才能具体确认。例如我公司下属水质监测中心,三层楼面共计三十余间实验室及办公室用房,三眼插座一百五十余个,如果用目测检查,由于数量众多,很难保证接线的正确性、PE线是否有故障。由于PE线涉及人身安全,以及高精度实验仪器的使用寿命,所以检查PE线的重要性超过相线、零线是否反接。目前我们测试中使用的插座测试仪只能检查PE线是连接以及是否接错,但对零线对地是否短路、地线与接地干线连接是否可靠则无法测试,PE线的接地电阻值(包括电阻值)根本没有测出,所以也就无法确定插座接地电阻值是否合格。
测试插座接地电阻值方法如下:先切断电源,用万用表测量插座PE线与接地干线(或总接地端子)之间的电阻值。但由于接地干线远离插座,要测量每个插座的PE线与接地干线之间的电阻值有些困难。所以我们可以用插座中的零线代替测量线,在每个分照明配电箱内把PE线和零线进行短接,然后用万用表测量每只插座的PE线与零线之间的电阻值。因为零线和PE线的长度和截面积几乎相等,所以测量出来数值的一半即为该插座至分照明配电箱的接地电阻值,一般不大于1欧姆。这样测量出来的结果只能保证插座到分照明配电箱的PE线是好的,还不能保证分照明配电箱到接地干线或者总接地端子的地线连接是好的,只有再测出后两者之间的数值,才能确保所有插座的接地真正可靠。
2 电气设备接地测试
电气设备的接地电阻测试不单单要检查是否有接地线,接地线是否有所腐蚀,接地线的连接螺栓是否拧紧等,还必须测试电气设备的接地电阻值是否符合要求。
我公司下属水厂在雨季曾发生一起雷击事故,造成水塔上水电机自动控制系统损坏,后经测量发现控制柜体无接地电阻值,但柜体上PE线连接正常,螺丝也拧的很紧,继续追查下去,最终发现整个水塔的接地线和接地极连接的螺帽没有拧紧,造成接地线形同虚设,根本起不到保护作用。维修人员把螺帽拧紧以后再在控制柜上测量接地电阻值,阻值合格。后经工作人员回忆,造成此次事故的原因应该是前一次维修人员更换电机接地线时,工作疏忽,忘记把接地线和接地极的连接螺帽拧紧,而后在春季接地电阻测试时,测试人员只是测试了水塔总的接地装置接地电阻值,而没有测量设备外壳的接地电阻值,凭经验查看了设备的接地螺栓和接地线连接是否紧实,就认定了设备接地电阻值合格。
电气设备接地电阻测试方法如下:先切断电源,用万用表测量电气设备的外壳与接地干线(或总接地端子)之间的电阻值,如果现场没有接地干线,可以用零线或者其中一根相线(三相电气设备)代替测量线,在零线(或者相线)的另一端与接地干线(或者总接地端子)相连即可。
3 接地电阻测试
接地装置是接地线和接地极的总称。测试独立设置的接地电阻值时,通常是断开一点,把接地电阻测量仪接在断点的下方。查看此时测出的接地电阻值是否符合要求。其实,即使上述测试的结果符合要求,也并不表示PE线接地是可靠的。
如图1所示,如果在接地端子上用电阻测试仪测出接地电阻值正常,这表明从接地端子到接地极这一段正常且电阻值符合要求,但如果设备与接地端子相连的PE线在A处断开,就会使电气设备实际没有接地,也就设备无法起到保护作用。所以,测试接地电阻值必须连同连接设备的PE线一起测量,这样才能确认接地装置是否符合要求。如果系统有多根PE线,就应该在每根PE线的终端都测试接地电阻值,否则不能确认合格。
接地电阻测试范文2
关键词:防雷接地设备;电阻测试
引言
在所有自然灾害中,雷电所引起的灾害是世界严重的自然灾害之一,高频率的发生导致遭到雷击的事故时有发生,造成设备被毁,通讯中止,储油罐爆炸,甚至还引发火灾,并且导致伤亡等后果。随着信息技术的日益普及,各类现代建筑正广泛地被应用。这些电子信息设备存在着过电压、绝缘强度过低,过电流耐受能力较差、对电磁干扰敏感等等的弱点,雷电灾害所造成的危险、造成的直接、间接的经济损失社会影响也日益增大。所以,为了降低雷电所造成的损失,并有效地预防雷击事故的产生,就必须完善构筑物、建筑物、设备等防雷设施,并保证设施有效,已受到来自世界各方的关注和重视。
1 接地电阻设置方面存在问题
施工中当电气设施接地和防雷接地共用基础一起作为一个接地系统时,通常需要接地电阻值不大于1Ω。接地的途径是疏导雷电流能量,是避雷技术中非常的重要环节,接地电阻越小,散流就越快,被雷击物体高电位保持的时间就越短,危险性就越小,其跨步电压、接触电压也越小。防雷接地是为了降低雷电的危害,金属杆塔、避雷针、避雷器等防雷设施都必须配有相应的接地设备,以便将强大的雷电流导人大地中,接地设备包括以下部分:(1)雷电接受设备:直接或间接接受雷电的金属杆(接闪器),如避雷针,避雷带、避雷网、架空地线及避雷器等。(2)接地线(引下线):雷电接受设备与接地设备连接用的金属导体。(3)接地设备:按地线和接地体的总和。接地体指的是降阻剂,离子接地极,扁钢等。按地设备的三个主要组成部分是接地极(包括水平接地极和垂直接地极)、连接各接地导体的导线以及接地线(设备与接地体之间的连接线)前两者也可统称为接地体,它们彼此之间一般无严格区90当前施工现场经常采用外观检测再结合接地电阻仪测量接地电阻的检测方法,在实施中存在下列问题:
(1)测量接地电阻,可信度偏低。如果没有合格的接地质量,雷电防护系统相当于没设,而接地质量的好差直接关系到接地电阻值。通常情况下,仪表电压极,被测定接地极和电流极三者之间的位置与距离,大大的影响了接地电阻的测量结果。如果被测接地极与电压极的距离小,那么测量所得的接地电阻值就会比实际值要小。由于道路以及相邻建筑物的妨碍,在测量建筑物接地电阻时,难以按照规定的要求布置电压极以及电流极的位置,一般都是哪里能打下电压极,电流辅助极就插到哪儿,这样做就大大的影响了测量数据的准确性。
(2)利用建筑物主体内的主筋作为防雷引下线,使接地电阻测试点难以施工,导致不做或少做。利用建筑物主体内的主筋做成引下线并且从上而下连为一体,不设置断接卡子,忽视了接地的测试点的作用,给后面的接地电阻检测带来较大不便
(3)暗敷的引下线测试缺乏一定的科学性,施工过程中往往是先对引下线也就是柱的主筋进行外观验收,再从层顶上引线测量出按地电阻值。并以此测量值的大小来确定引下线的导电情况,这种方法存在以下问题:在整个避雷设施形成整体后,测试结果仅仅能反映出所有引下线的并联时通断状态,并不能完全正确检测出引下线的通断和电阻值的大小,而更不能反映出并联引下线电阻值的大小情况。在建筑物顶点测量到的接地电阻值会因为电流极引线加长,电流辅助极、电压测点不容易找准而引起比较大的测量误差。
2 完善接地设备的解决思路
就以上施工中存在的一些问题、需要完善防雷接地设施具体的细节以及测量方法做以下介绍。
(1)设按地电阻测试点时需严格按照设计图纸。
(2)加强接地电阻测试结果的可信度。接地电阻是指被测按地极对地电压和接地电流之比值。概念中的“地”是电气上的“地”,与被测接地极的高电位相比,在无穷远处的接地极那就是地,也就是零电位点。而在实际测量时,无穷远的点是不可能得到的,只可以在一定的距离内设置零电位。所以测量时布置相对合理电压极和辅助的电流极的位置是很关键的。在测量接地电阻时,在选做零电位参考点的地方打一个辅助电压极,然后用导线把参考电位拉回来,它和接地设施之间的的电位差,就是电压U。要找一个确定的零电位参考点在测量工作中是不可能的,但是我们能够找到一个非常接近零电位的地点。如果零电位并非这个点的电位,而是比零电位大或小一点,那最后测得的接地电阻与得到的电压就会有一定的误差。在这儿,不仅要掌握测量的原理,还要具有实际测量的经验。总之,为了准确的测量接地电阻,零电位参考点的选取是否正确和对测量结果的判断是非常重要的。零电位参考点确定这个问题上,有些人有种错误的想法,认为零电位就是地电位,这是不对的。只要有电流通过地中,就存在电压降,那么就不是零电位了当“地”没有电流通过时,那就是零电位“地”。因此,可以说零电位在离被测接地设施很远的位置。如果单根金属管接地极,就要使零电位离接地极的距离至少20m。辅助电压极的目的就是得回零电位,因此测准接地电阻的关键就是获得准确的零电位点。
直线三极法或者三角法可以用来测量接地电阻值,接地电阻测定中使用最通常的方法是直线三极法,测接地网、电流辅助极和电压辅助极三极按一条直线分布。一般来讲,在直线三极法测定中,辅助电压极辅助电流极与被测接地设施的距离如何布置,是测准接地电阻的重要因素之一。通常接地电阻测试仪器仪表都有两根辅助接地极,而且配套有两根测试导线,三极呈直线布置进行测量时如图1所示。图中c、P,E分别为电流极、电压极和被测接地极的地点,通常情况下这几点之间的距离为LEC=4.0 m、LEP=20m,并且Rc和Re分别是被测接电流极和地级的接地电阻值,11是回路电流。电位分布情况如图2所示,被测接地极电位中E=HRE,电流极电位中C=TIRc.因为11是从被测接地体流进大地,往四周流散,在地面上最高电位中E是中心的同心圆电位,顺着半径减小而逐渐增大。当聚集于电流极时,再次出现以最低电位中C为圆心的电位分布。所以,一个过渡区域肯定存在于电流极与接地极之间,即零电位面,当C与E之间距离较大时,过渡区域中的电位分布较平缓。综上所述,三极之间的距离并不是只W一个,其关键是三极的位置要在同一个电路回路当中,而且电压极布置在零电位之上。
当实际的坝不定不能够满足上述要求时,可以采用尽量增大接地极与电流极距离的方法:将电压极分布在E与c的连线中点旁边时,沿直线方向移动4次,每次移动距离值为LEc的6%,若4次所测结果相近,表明电压极就布置在零电位面之上了测量结果比较精确。
图2电位分布图
(3)隐蔽的引下线,电阻比较难检测,个人认为可以用二极法测定。通常利用混凝土柱内的主筋作为自然引下同时接地设施未设断接卡,应在未接按闪器前测量引下线电阻。此时引下线相当于开路的支路,ZC-8型接地电阻测量仪的c1和E测量端分别和引下线的接地与断开点电阻测定连接端相接,因此测定出的电阻是引下线电阻。使用此种二极测量法。不但能逐根测出引下线电阻(图3),还能测定出引线和接地设备的连接是否得当,同时此法也可以用于测定引下线和接闪器的连接情况。
接地电阻测试范文3
关键词:少数民族 地域化 定位 策略
我国的电视事业虽然比发达国家起步晚,但经过近50年的奋斗,尤其是改革开放十几年来的迅猛发展,已跨入世界电视大国的行列。这不仅表现在电视的普及率、传播手段的现代化、节目质和量的巨变上,还表现在少数民族电视的成功发展上。以为例,内蒙古是一块有着独特历史文化背景的辽阔土地,曾经是我国北方游牧民族的摇篮,不仅自然资源尤为丰富,同时文化资源也是历史悠久,悠远长怀。游牧文化同来自中原的农耕文化在这里交汇融合,留下了许多值得讲述的故事。“风情北方,英雄草原,这里是蔚蓝的故乡”。这句响亮的口号正是由内蒙古卫视打造的《蔚蓝的故乡》提出的。节目依托内蒙古独特的草原文化资源,以雅俗共赏的方式、新鲜独特的选题视角、平实的语言表述和现代的包装手段,全面展现草原风光和民族风采,介绍草原历史和民族文化,将传统文化与现实生活相结合。成为“让外界认识内蒙古的一扇明窗”。也为少数民族地区电视节目做出了榜样,下面我们就以《蔚蓝的故乡》为例来谈谈少数民资地区电视节目的发展策略。
一、节目创作坚持地域特色化风格,传播地域文化
“文化,或文明,就其广泛的民族学意义来说,是包括全部的知识、信仰、艺术、道德、法律、风俗以及作为社会成员的人所掌握和接受的任何其他的才能和习惯的复合体。”少数民族地区的节目遵循区域化特色化的发展模式是符合客观规律的,是科学的。因为:1.丰富多彩的民族文化资源可以在打造电视节目的内容上起到事半功倍的作用,同时也可以提升少数民族电视台的核心竞争力。2.面对迅速发展的电视事业和高度竞争的媒体市场环境,品牌的建设和竞争力策略是至关重要的,而民族区域化就是最好的品牌和竞争力。3.电视媒体的重要功能之一就是传播功能,宣传民族文化,发扬地区文明本就是电视媒体义不容辞的责任。
《蔚蓝的故乡》 确立“差异化”、“特色化”、“地域化”的栏目战略,选题内容紧紧围绕民族特色、区域特色,以系列化日播形式,将庞杂、丰厚的草原文化精细化分类,从现实生活入手,深入浅出,故事化、通俗化地推出草原文化的基本知识,培养观众兴趣,培养高质量收视群体。栏目开播以来,策划、制作了一批内容新、质量精、影响广的大型系列节目。如《蔚蓝的故乡•音乐部落》推出的《寻梦北京音乐人》、《走进鄂尔多斯》、《走进达斡尔》、《走进新疆》四个风情独具的系列节目,从不同的角度以音乐的形式展现了蒙古人独有的情怀和魅力;《蔚蓝的故乡• 北国纪事》推出的12 集系列片《 典藏历史》、5 集系列片《东归路上》、3 集系列片《英雄背后的故事》、6 集系列片《血脉——寻访云南蒙古人》等可圈可点的系列片,成为2006 年度内蒙古卫视的收视亮点。《探奇》、《蓝色之旅》、《顶级探访》等节目也相继推出了符合子栏目特色的系列专题片。从《蔚蓝的故乡》节目风格和取得的成绩可以总结出,少数民族地区电视节目只有遵循地域化风格,才能取得坚实的生存基础,才能赢得竞争的利器。
接地电阻测试范文4
关键词:防雷接地装置;电阻;测量;重要条件
中图分类号:TU856 文献标识码:A 文章编号:
随着我国经济建设的发展,高层建筑、高压输电线路等逐渐增多,但是这些建筑设备遭雷击的事故时有发生,严重威胁到了人们的人身和财产安全。因此,完善建筑设备的防雷设施,并确保设施有效,已受到各方的重视。防雷接地装置的重要性要求必须对其进行经常性的防雷检测。接地电阻的测量是防雷检测中最重要的一项工作,而接地电阻大小是衡量接地装置好坏的重要参数,所以,如何保证接地电阻测量数据的准确性对防雷接地装置的安全是十分重要的。
1 接地装置
经过测量,在接地装置的设计、施工过程中若采用热镀锌角钢(50mm×50mm×5mm×2000mm)作为垂直接地体,深埋0.8m,垂直接地体之间距离4~6m,如果两根钢管相距很近,产生屏蔽效应,会使接地电阻增大。水平接地体采用热镀锌扁钢(40mm×4mm),接地装置的组成如图1所示。
图1 接地装置的组成
2 虑屏蔽效应的等效电路
为使问题简化,以两根垂直接地体为例,其近似等效电路如图2所示。其中,u为瞬时雷电压;i为瞬时雷电流;Ra为垂直接地体a的电阻;Rb为垂直接地体b的电阻;Rab为屏蔽效应等效电阻;i1为流过垂直接地体a的雷电流;i2为流过垂直接地体b的雷电流。
图2 两根垂直接地体的屏蔽效应等效电路
由屏蔽效应等效电路可得
式中,Rab是与垂直接地体距离、土壤电阻率、土壤均匀程度和雷电流通过面积相关的,其中Rab项使R值变大。
3 接地电阻测试基本原理
众所周知,接地电阻测试基本原理(如图3所示)是欧姆定律,即
R=U/I (1)
式中:R—被测地网接地电阻,Ω;
U—被测试段的电压,V;
i—流过被测试地段的扩散电流,A。
图3 接地电阻测试原理图
3.1 扩散电流的电荷密度变化过程
当测试电流加在被测点A时,向四周扩散,开始部分电荷密度大,随着扩散距离变大,电荷密度随之减小,扩散电荷的散度变小。当扩散到一定距离时,在一定范围内扩散电荷保持基本不变,测试电流也基本不变。若该地段土壤电阻率没有改变,则该地段的电位基本不变。根据电磁学集肤效应,当在地表扩散的测试电流到达一定距离时,会与测试电流加到被测点产生同样的效果,电荷将迅速向电流辅助极靠近,扩散电荷散度变化随着靠近的距离缩短而变大。扩散电荷散度变化曲线如图4所示。
图4 扩散电荷密度散度示意图
扩散电流密度不变造成电位散度不变的地段称为电位散度零区,如图5所示。
图5 电位散度示意图
电位散度零区的存在,给接地电阻准确测试提供了有利条件。有资料将电位散度零区描述成“零电位区”,如果是“零电位区”,该地段就没有电压,而扩散电流没有中断,散流电阻始终存在,该地段的电压必然存在。
3.2 电压辅助极的作用
电压辅助极是测试仪器获取电压的一个测试点,如果没有电流流过电压辅助极,则电压辅助极不会改变扩散电流的散度。
4 准确测量接地电阻的重要条件
4.1 接地电阻的组成部分
由图1可知,接地装置的接地电阻由三部分组成:一是接地体本身考虑屏蔽效应后的等效电阻R;二是接地体与土壤的接触电阻;三是测试电流在土壤中的散流电阻。
因此,接地电阻是测试地网考虑屏蔽效应后的等效电阻、接地体与土壤的接触电阻以及被测地段散流电阻的总和。
4.2 测试中可能出现的问题
在确定了垂直接地体之间的距离,选定接地体的材料和长度后,接地体本身考虑屏蔽效应后的等效电阻R及接地体与土壤的接触电阻是确定值,而被测地段散流电阻与土壤电阻率、测试电流流回的途径及电压辅助极的设置对测试结果影响很大。
当被测地段没有岩石、沟壑、水泥地面等,可认为土壤电阻率没有变化,则测试电流流回的途径必须保证包含被测地段,否则,在网测试结果会出现短路错误。
所谓在网测试,是将测试仪的电压辅助接地极、电流辅助接地极置于地网内或靠近地网边缘进行测试,其测试结果显示电阻很低。当电流辅助接地极与接地体连接时,接地电阻值测试结果甚至为0Ω。
出现该错误结果的原因是测试电流没有流经被测地段,直接从接地体流回仪器的能量源,也就是短路测试或接近短路测试,所以,测试结果是错误的。可采用电流辅助极、电压辅助极安置在远离地网方向解决该问题。
4.3 电位散度零区的确定
电位散度零区示意图如图6所示。
图6 电位散度零区示意图
在图6中,电位散度零区C、D可按参考资料给出的计算方法确定。
从被测接地极A到电流辅助极B的距离、杆状接地极深度L1、带状接地网对角线L2根据式(2)确定:
AB=5L1=5L2 (2)
式中:L1—杆状接地极深度,m;
L2—带状接地网对角线,m。
AK=0.62AB (3)
CD=0.72AB-0.52AB (4)
例:带状接地系统对角线为4m,分别代入式(2)得出AB=5L2=20m。被测点到K点的距离AK=0.62AB=12.4m,被测点到C点的距离AC=0.52AB=10.4m,被测点到D点的距离AD=0.72AB=14.4m,则电位散度零区CD=0.72AB-0.52AB=4m。
由计算结果可知,将电压辅助极安置在CD间的电位散度零区,测试结果是准确的。
如果接地装置是任意形状,则根据接地装置的等效面积估算其对角线长度,或根据垂直接地体的长度进行计算。
4.4 电位散度零区外测试对结果的影响
电压辅助极安置在电位散度零区内,被测地段的电位散度没有变化,测试结果是准确的。如果将电压辅助极安置在电位散度零区外,靠近地网或靠近电流辅助极,则由于扩散电流大,测试的地阻值偏小。
5 降低接地电阻的措施
根据接地装置接地电阻的组成,可采取以下措施降低接地装置的接地电阻:
(1)采用导电率低的材料作接地体,减小接地体本身电阻。
(2)在接地体与土壤接触面之间加降阻剂,减小接触电阻。
(3)采用换土措施,将被测地段高土壤电阻率的土质更换成低土壤电阻率土质,减小散流电阻。
6 结语
综上所述,防雷是一个系统的工程,防雷接地装置特别强调可靠性,因此,为了确保防雷接地装置能起到很好的防雷作用,就必须加强防雷接地装置电阻的测量,以有效保证其防雷安全。因此,在防雷接地电阻测量中,检测人员应当善于发现、总结问题,加强对防雷相关新技术的学习掌握、注重过程控制,保证测量的科学性,确保防雷接地装置的质量安全。
参考文献
接地电阻测试范文5
关键词:地网 测试变电站
1某变电站主地网基本概况
本变电站电压等级为35KV,容量为32000KVA,主要供给附近乡镇企业及周边村民,保证该区域正常用电。变电站主地网呈长方形,其长101米,宽74米,位于果园边,三面为山坡,砂砾土地面,地质十分干燥,土壤电阻率较高;另一面为水产品养殖场,多处为水塘,土壤电阻率较低。地网水平接地线采用ø16镀锌圆钢,共2800米,垂直接地极采用L50×50×5镀锌角钢,埋深3米,共用58根,另深井接地极共设置共6个,深井采用机钻孔25米深,插入ø24镀锌圆钢,孔内间隙用细软土(不含砂)回填压实,要求深埋接地极与水平接地网圆钢可靠焊接。根据变电站接地设计要求,整个接地网接地电阻要求不应大于0.73Ω,否则另寻补救措施。
2主地网测试
2.1测试仪器的选择
根据中华人民共和国电力行业标准《接地装置特性参数测量导则》DL/T 475-2006规定:对试验电源的选择,推荐采用异频电流法测试大型接地装置的工频特性参数,试验电流宜在3A~20A,频率宜在40Hz~60Hz范围,异于工频又尽量接近工频。如果采用工频电源测试大型接地装置的工频特性参数,则应采用独立电源或经隔离变压器供电,并尽可能加大试验电流,试验电流不宜小于50A。所选择的仪器的准确度不低于1.0级,测试场区地表电位梯度、跨步电位差、接触电位差的电压分辨率不低于1mV,采用异频电源时,测试计分表的选频性能良好。
为了准确测试主地网接地电阻值,本次某变电站地网测试采用了异频法测试,因为异频法为最新理论测试方法,一般条件许可的话推荐采用异频法。它所选用的仪表比工频法所选用的仪表精密,要求选频性能必须良好,它的好处是选用的测试电源比工频法的测试电源小得多,不用专门采用独立电源或经隔离变压器供电,试验电源不用达到50A,仪表试验电流只需要3A~20A即可。其它对主地网的干扰完全取决于仪表的选频功能,选频性能良好即完全可以避开各种干扰。另外采用工频测试电源时,也带来一定的影响因素,若测试电源达到了50A或50A以上的话,将应考虑到试验期间的安全,电流线全程以及电流极处应有专人看护,严禁电流线断开,造成各种用电危害。同时也应考虑电流线与电位线之间的互感的影响,而异频电源法却可减少这些影响。
测试方法的选择
大型地网的测试方法有电位降法以及电流-电压三极法两种,一般根据地网的大小以及地质与土壤电阻率情况选择可实行的测试方法。
电流-电压表三极法有直线测量法以及夹角测量法两种(见图2.1),直线测量法是指电流线和电位线在同一方向放设,电流极与被测地网边缘的距离应为被测地网最大对角线长度D的4~5倍,电位线通常为电流线的0.5~0.6倍左右。通过移动电位极在被测接地装置与电流极连线方向三次,若测试结果误差在5%以内即认为在零电位区,而每次移动的距离在电流极与地网距离的5%左右。这种测试方法应考虑到电流线和电位线相互之间的耦合对测试结果的影响,因此应保持电流线和电位线之间的放线距离。
图2.1电流-电压三极法两种布线示意图
实地测试具体实施过程
选定好检测仪器以及检测方法后,最后一步是落实对该主地网接地电阻的测试,具体实施过程:
首先是对主地网最大对角线的计算。利用GPS卫星定位系统定位出现场主地网的边缘具置(地网的施工因地理原因不一定与设计图纸一致),然后采用GPS自动测距功能测量出所定位置的距离,得出主地网最大对角线的准确距离D为128m。
其次是确定电流极与电压极的具置。主地网最大对角线D算出以后,便可以算出4D~5D的距离为电流极的位置,本次电流极与地网边缘距离取4D,得出d1为512m。电压极距离取0.618倍d1的距离,得出d2为316m。若电位极移动测试的距离按d1的5%移动,可得位移距离为26m.。我们采用GPS卫星定位系统测量出辅助地极的直线水平距离,GPS卫星定位系统测量距离的好处是所测量的距离是直线水平距离,减少测量误差(具体数据见表1)。
表1:本变电站地网测试基本数据
然后是选择测试方向,根据某变电站地网的地理环境,为了使测试结果有一定的对比性,选择地网两处不同方向、不同环境以及不同土壤电阻率为此次测试方向。其中一处向东面,四周为果园以及山地,土壤电阻率相对较大;另一处面西面,四周为水产品养殖场,土壤电阻率较低。详细测试方向详见图示2.2。
图2.2本电站测试方向示意图
最后是仪器设备接线准备测试。此次测试采用仪表所提供的四线三极法,先对东面方向测试,将电流线一端与电流极相连接,另一端插入仪表C2端口;将电压线一端与电压极与连接,另一端插入仪表P2端口;仪表P1极及C1极与被测地网相连接,P1应接在地网下方,C1应接在地网上方。将仪表开关档开至4POLE档,此时若某一地极接线不良或地极周围土壤电阻率过大时,仪表显示的对应地极符号将不断闪烁,直至接地极与土壤保持良好的接触,仪表显示地极符号才停止闪烁。按Start Test开始测试,仪表将自动测试并显示测试结果,记录测试结果。然后将电压极向前位移距离26m进行测试,再向后位移距离26m进行测试,测试结果误差不超过去5%即认为已经找到零电位点,测试结果准确。东面山地方向测试完毕后,将按照以上操作程序对西面进行测试。测试结果如表2。
表2:某变电站地网接地电阻测试数据表
根据以上数据可知:选择东面山地土壤电阻率较高地区作为测试方向时,地网接地电阻平均测试结果为1.55Ω,而在西面土壤电阻率较低作为测试方向时,地网接地电阻测试结果为1.56Ω,两者相差不大,因此认为此次大型地网接地电阻测试是成功。但某变电站主地网设计接地电阻值为0.73Ω,而实地测试为1.55Ω~1.56Ω,达不到设计要求,因此应当采取相应措施降低主地网的接地电阻值。
测试中应注意事项
在进行大型地网接地电阻测试中一般存在有一定的风险以及技术性要求,因此在测试过程中务必小心进行,以防技术上的误差以及人身安全等,并在测试中应注意以下几点事项:
1)为了减少电流线与电压线间相互耦合影响测试结果,严禁电流线与电压线交叉或重叠测试,应将两测试线分开一定距离测试,并尽量远离地下金属管路和运行中的输电线路。
2)不管是采用工频电源测试方法还是异频测试法,电流线应全程有人看护,以免在测试时强大的测试电流经电流线误伤他人。
3)在测试间测试回路应绕开河流以及湖泊等,以免造成测试误差。
4)因为变电站主配变设备一般安装在主地网中间,而此处电位对主配变设备影响较大,且接地电阻要求很高,甚至代表着整个地网,因此测试点应选择主地网中央测试。
5)电流极的电阻值应尽量小,以保证整个电流回路阻抗足够小,设备输出的试验电流足够大。
6)可采用人工接地极或利用高压输电线路的铁塔作为电流极,但应注意避雷线分流的影响。
7)如电流极电阻偏高,可尝试采用多个电流极并联或向其周围泼水的方式降阻。
8)电位极应紧密而不松动地插入土壤中20cm以上。
3主地网接地电阻的改良方案
3.1主地网接地电阻估算
为了了解变电站主地网接地情况,及时提出科学合理的整改措施,可根据地网的大小、接地极材料以及地网所处地区的土壤电阻率等基本情况,对接地网的接地电阻进行估算。接地网的接地电阻按下式计算:
(2)
式中:R――接地装置接地电阻(Ω);
――接地装置所在处的平均土壤电阻率(Ω・m);
,b――等效圆环的等效半径(m),――环形接地体所包围的面积()。
L---接地网的全长(水平接地极总和)。
根据提供的设计图纸以及现场施工记录资料发现,主地网其长为101m,宽为74m,总地网面积为7474,地网位于山坡果园边,砂砾土地面,地质干燥,经测试该地区平均土壤电阻率为300Ω.m。地网水平接地线采用ø16镀锌圆钢,共敷设2800m,埋深1m,垂直接地极采用L50×50×5镀锌角钢,埋深3米,共用58根,另深井接地极共设置共6个,采用机钻孔25米深,插入ø24镀锌圆钢,孔内间隙用细软土(不含砂)回填压实,要求深埋接地极与水平接地网圆钢可靠焊接。
由此可以计算出主地网的接地电阻值为:
由公式(2)中可知,根据变电站目前地网结构以及土壤电阻率计算,主地网接地电阻值与仪表测试结果相差不远,说明测试结果正确。但其值仍达不到设计要求,因此,应对该地网进行改良,使其接地电阻达到设计要求。
降低接地电阻的措施
由公式(2)中可知,地网接地电阻的大小与土壤电阻率、地网的面积以及接地体长度有着很大的关系,因此,若要降低其接地电阻就必须对土壤电阻率进行改良,或者是增大地网的面积。具体降低其接地电阻可采用以下几种方法:
1)换土降低土壤电阻率。由式(2)中可知,土壤电阻率与接地电阻值成正比,土壤电阻率越大接地面积就越大,反之,土壤电阻率越小接地电阻就越小。用电阻率较低的土壤(如粘土、黑土等)替换砂砾土,使其与接地极接触的土壤电阻率降低,此处一般采用土壤电阻率为100Ω.m ~140Ω.m的土壤即有可能将主地网接地电阻降至设计要求值。
换土后的接地电阻为:
换土后的接地电阻估算后为0.71Ω符合设计要求,但应经过仪表测试后为准。
2)利用化学长效降阻剂降低土壤电阻率。长效降阻剂是由几种物质配制而成的化学降阻剂,具有导电性能良好的强电解质和水分。这些强电解质和水分被网状胶体所包围,网状胶体的空格又被部分水解的胶体所填充,使它不至于随地下水和雨水而流失,因而能长期保持良好的导电状态。近年来国内生产的电解地极在改善土壤电阻率方面也得到广泛应用(见图3.1),该产品为φ63mm的铜管组成(每节0.5~1m),有多个呼吸排泄孔,铜管内填无毒化合物晶体,铜管埋于地下后,呼吸孔吸收土壤中的水分,使化学晶体变为电解溶液,又从该孔中排泄出,这些溶液在特殊回填土的吸取作用下,均匀流入土壤,在土壤中形成了成片导电率良好的电解离子土壤,特别是在石山上土壤少的地区,电解液可向石山的纵深方向渗透,使原来导电率极差的高山地质结构,形成了一个良好的电解质导电通道。最大程度地减少了接地极与周围土壤之间的泄流电阻。
图3.1电解地极外观图
4结束语
接地电阻测试范文6
关键词:地铁;接地电阻;检测;误差;测量辅助线
一、地铁接地电阻概述
在地铁车站,需要进行接地设计的系统有很多,其中包括牵引变电所及降压变电所的工作接地,还有保障人身和设备安全的保护接地,另外还有通信、信号等系统的弱电接地,以及地上车站的防雷接地,接地种类繁多。
地铁采用的是直流牵引供电系统,这是与地面的大型建筑不同的。通过馈电线路将750V或 1500V 直流供电制式送至接触网或接触轨,电动机车要通过受流器与接触网或接触轨接触而获得电力供应,最后再通过作为回流线路的走行轨将电流引回至牵引变电所。而电流在由走形钢轨回流至牵引变电所的途中,由于钢轨与大地之间不能做到完全的绝缘,那么必然会有一部分电流通过大地流向牵引变电所,这部分杂散电流会对地铁的金属构件产生侵蚀破坏,地铁接地的破坏由此会与民用建筑的接地不同。
当前我国城市地铁的接地电阻大多是人工接地的方式,对设备基础槽钢进行绝缘处理,采用采用外引接地极,绝缘引入,并且设置专用接地网。地铁接地网由内部接地网和外部接地网两部分组成,内部接地网是由由设备基础槽钢用镀锌扁钢连接起来的,而外部接地网由外引接地极用镀锌扁钢连接起来构成。外部接地网的绝缘引入在接地母线排处和内部接地网构成地铁的接地装置。
随着我国城市地铁建设规模的不断扩大,地铁内部的各种系统,诸如电力、电气、电子及通信、监控系统等设备使用日益增多,由此地铁内的接地便显得十分重要。而要检测地铁的接地装置是否正常运行,对工程的接地电阻进行检测是绕不开的一环。
二、地铁接地电阻检测存在的问题
地铁施工中若电气设备接地与防雷设备接地共用一个接地系统时,一般要求接地电阻值1Ω。是,实际检测过程中由于人员操作、仪器设备的精度和检测环境的影响,可能会导致检测出的数值存在一定的误差,主要表现在以下几个方面:
1、测量仪器的计量性能(如灵敏度、分辨率、稳定性等)的局限性,对于接地电阻测试仪来说,稳定性是主要因素。
2、对测量过程受环境影响的认识不足或对环境的测量与控制不完善。具体表现为:
(1)接地电阻测试值与土壤湿润程度有关,但难以确定定量的关系;
(2)接地电阻测试仪探针深度及其与土壤的接触状况;
(3)接地电阻测试仪E(P2、C2)端与接地体预留接地检测端子连接而产生的接触电阻存在偏差;
3、取样的代表性
即被测样本不能完全代表所定义的被测量体。
(1)在存在多根接地引下线的情况下,对每根引下线测试的接地电阻值不同。
(2)同一引下线选择不同的辅助接地极测针位置时,其测试值不同。一是电流测针和电压测针的相对位置;二是测针与接地网(接地体)的相对位置。
(3)当土壤电阻率有变化时,无法一次性进行较准确的测量。
4、对暗敷的引下线检测缺乏科学性
在检测中未能对每根引下线的通断及电阻值大小进行正确的检测,也不能反映并联引下线电阻值的大小。
5、被测量的定义是否完整
即测试原理是否真实地反映出接地体对地电压与通过接地体流入地中电流的比值。事实上雷电流接地电阻测试值与真值有一定差异。
三、地铁接地电阻检测的相关问题
(一)接地电阻的检测
接地电阻的测量方法较多,最普遍采用的是接地摇表,其本身备有3根测量用的软导线,可接在 E、P、C3 个接线端子上,其中 P 端子为电压极(探针);C 端子为电流极(辅助接地极);E端子连到被测接地体上。
对接地电阻进行现场检测首先是检测其外观,要注意检查各种接地设备的连接状况,连接不好的要及时予以解决。外观检测完毕后,要通过接地电阻仪来测量接地电阻值。但需要引起注意的是,实际检测过程中由于人员操作、仪器设备的精度和检测环境的影响,可能会导致检测出的数值存在一定的误差,为将误差降到最小,要求检测人员要严格按照操作规范进行检测,要定时对检测仪器设备进行校准,使其精度达标,通过以上措施便可大大缩小接地电阻值检测的误差范围。
(二)接地电阻值的确定原则
接地电阻值的确定对实现接地系统功能具有重要意义,另外其直接影响着地铁接地系统的投资规模,因此确定好接地电阻是地铁接地电阻检测的重要环节。历来关于地铁接地电阻值的确定相关规范的说法也不尽相同。如GB 50174-93《电子计算机机房设计规范》中规定“交流工频接地、安全保护接地、直流工作接地、防雷接地四种接地宜共用一组接地装置,其接地电阻值按最小值确定”。GBJ79-85《工业企业通信接地设计规范》规定“电信站的通信接地,接地体单设时,接地电阻值≤4Ω;与工频接地共用接地体时,接地电阻值≤1Ω”。而长期以来,参照国外标准要求,国内地铁接地设计的接地电阻小于 0.5Ω。
到底接地电阻值该如何确定,业界的普遍做法是从各种接地所具有的具体功能入手进行分析。
1、强电接地
强电接地的电阻值要严格控制在规定值以内,因为强电接地主要以泄放大电流为主,其关系到人身安全。
2、弱电接地
弱电接地在为电子电路提供基准电位的情况下,弱电基准电位的接地对地电阻应大于1mΩ。另外为安全起见,同时考虑弱电设备的易耦合性,要将直流接地与大地做连接,同时将弱电设备外壳与其基准点做单点连接,求得可保证的等电位。
通过对以上强弱电接地的讨论,直流接地电阻一般要与系统保护接地电阻保持一致,即4Ω,且其在等电位情况下可以与 PE 线连接。
(三)测量辅助线的影响
首先,由于辅助线本身存在的线阻,测量结果的准确性会受到一定影响,另外,若接地电阻测试仪的频率不相同,那么测量出的阻抗值也会呈现差异性。
其次,测量辅助线还易受到电磁波的干扰,随着城市的高度发展,无线通讯的日益发达,地铁站周边的各种无线电设备均可发出强电磁波,电磁波会严重影响测量数据的准确性。
为了减小辅助测量线对检测结果的影响,保证测量结果的准确性,可采取以下措施:
1、E 极接地检测辅助线选择铜导线较为合适,但是对铜导线的性状有较为严格的要求,即要选择截面积小的多股内芯铜导线;
2、检测中使用辅助测量线时,应对接地电阻检测结果进行修正,减去增加的辅助测量线的线阻;
3、当测量现场周围屋面有移动通信天线时,辅助测量线可考虑采用屏蔽线;
4、辅助测量线在测量时尽量放直,不应缠绕,避免卷在一起而增大辅助测量线的阻抗,引起测量数据不准确。
(四)地铁接地电阻检测中应注意的问题
1、接地电阻检测时,要断开地网和诸如断接卡、引入线之类的其他接地设施。在利用建筑基础做接地体时,为真实反映地网的接地电阻值,要在测试端进行子测试。
2、对地网进行首次检测时,为确保检测数据的准确性,要进行三次不同方位的检测,三个数据共同确定准确的接地电阻值。
3、检测完毕后,要将本次检测的数据与历年的检测数据进行比较。一般情况下,若地网、地质、检测季节不变,那么历年的检测数据差异则不大,若出现差异较大的情况,应积极查找原因,并予以更正,已维护检测数据的权威性。
4、所用的连接线的截面积一般不小于1.5mm2,在应用各种专用仪器时,与被测接地体相联的导线电阻不应大于接地体接地电阻的2~3%。
参考文献:
[1]周超,曹明淑,刘强.地铁车站接地设计探讨[J].都市快轨交通,2009.10.
[2]郭世青,张继杰.浅析降低接地电阻检测值之误差[J].科技情报开发与经济,2008.27.