摘 要:在測量接地電阻的時候,往往會由于不當操作和惡劣環(huán)境造成誤差,本文分析了測量接地電阻產生誤差的原因,針對原因思考怎樣通過減小環(huán)境的干擾,改變布線方式等方法來降低測量誤差。根據以上提出了一些改善接地電阻的方法。
關鍵詞:接地電阻 干擾 接地極
中圖分類號:TM934.1 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)12(a)-0120-01
接地網在在電網中起著工作接地和保護接地的作用,考慮到系統(tǒng)基準電位的確定和減小外界電場磁場的影響,我們都必須對設備進行有效的可靠接地,而類似變電站等場所,更需要精確設計接地網。如果地網的電阻過大的話,在發(fā)生接地故障時,可能會造成中性點電壓過高超過設備絕緣水平而造成事故。如果遭遇雷擊,更是會產生殘壓,使設備收到反擊的危險。準確完成接地電阻的測量,是設備正常工作的重要條件。在實際測量中,由于受到系統(tǒng)流入接地網電流的干擾、試驗引線的干擾、環(huán)境以及地表濕度等因素影響,使測量結果會產生一定誤差。特別是大型接地網,接地電阻一般很小,誤差的影響就很大了。
1 接地電阻的測量
現(xiàn)在我們測量接地電阻所使用的儀器主要是接地搖表,其原理是由電源E,電流樁C,電壓樁P,接地裝置G組成測量回路,使接地裝置G中流過電流I,于是接地樁相對于大地的無限遠處便產生了電壓升UG,這時接地電阻RG=UG/I,可以得知接地電阻主要由4部分構成。
(1)接地體引下線的電阻。(2)接地體與大地土壤的接觸電阻。(3)接地體本身的電阻。(4)從接地體向遠處擴散電流經過的土壤產生的電阻,一般稱流散電阻而現(xiàn)場測量中,電壓樁不可能設在無限遠處,一般都是取電壓樁與接地裝之間的電壓來近似代替UG。
2 測量接地電阻誤差的產生
(1)人為因素有的試驗人員業(yè)務素質不過硬,對試驗布線不熟練,對規(guī)程的不熟悉造成測量數據不真實。還有一種情況是人為主觀因素導致的誤差。接地系統(tǒng)絕大部分屬于隱蔽工程,如果所用材料不符合標準,盡管交接試驗的時候是合格的,但是由于腐蝕的作用,在工程驗收一兩年之后就出現(xiàn)問題。而對于接地網導通的測量來說,一個普通的變電所,其接地點可能有幾十上百個甚至更多,一線檢測人員長時間重復著同樣枯燥的勞動,得到多次重復的相同的或接近的數據,就會人為地減少檢測點,這樣就會留下安全隱患。還有一種情況雖然目前極為個別,但也需要引起重視,施工時因場地條件的限制,按原設計接地裝置不能達到所要求的標準時,建設單位不想增加投資,施工方又偷工減料,在利益的驅使下,他們與檢測人員相互勾結,瞞天過海,人為地縮短檢測線的長度,來減小實際的電阻值而使其達標。接地電阻測試儀的電流測試線的長短直接影響到測量結果。
(2)試驗環(huán)境儀器使用時的環(huán)境溫度,濕度,氣壓等因素也會影響測量結果。而試驗地點附近如果有很強的電磁場更會影響到試驗儀器的工作。工作人員在檢測時對周圍環(huán)境的詳細調查是必要的,一定要具體問題具體分析。
(3)試驗線材接地電阻的測試需要布置很長的電流線與電壓線,相對的試驗線材情況也能夠影響到試驗。另外,測量用線接口處的線鼻通常是與多股銅線焊接到一起的。線鼻在放線和接口插拔過程中會使得焊點磨損斷裂,如果部分線束斷裂,雖然測試結果能夠顯示,但是測試數據的誤差較大。
(4)試驗天氣最明顯的情況就是如果在雨后潮濕的天氣進行試驗,地面土壤的電阻率會降低,測得的電阻值小于正常值。相反的如果在持續(xù)高溫少雨的時候進行測量,土壤熵情惡化,進而土壤電阻率局部增高,測得的電阻高于正常值。
3 接地電阻過大的改良方法
(1)通過化學試劑處理土壤在接地網周圍土壤中加入導電性好的化學物質,例如電石渣、石灰、食鹽等物質,可以提高接地體周圍土壤的導電性能,使接地電阻降低。這種方法對不同結構的土質所產生的效果也是不同的。這種方法的優(yōu)點是效果明顯,但是對于接地網面積較大的系統(tǒng)來說,造價與工程量比較大,土壤經過處理后,土壤化學性質發(fā)生變化,對加劇接地體的腐蝕程度。
(2)利用建筑物內房梁、柱內鋼筋與接地網連接在設計變電站時首先將主接地網敷設完畢,同時利用主控樓和開關室的基礎建筑,包括樁基或混凝土中的主筋,即把整棟建筑物的梁柱內的鋼筋和地網進行可靠連接,這樣就可以增大接地網的面積。但是這種方法對混凝土的要求較高。一般混凝土的水泥主料是由硅酸鹽構成的,一般要求混凝土的含水量不低于4%。
(3)深埋接地體這時比較常用的一個方式,一般最佳的埋藏深度,是指的使流散電阻盡可能小而又易于到達的深度。在決定接地體埋藏深度的時候,要考慮下面幾個因素:
(a)垂直接地體的埋藏深度要與接地的等值半徑處于同一級的數量級(一般埋藏深度與等值半徑之比大于1/10)。
(b)垂直接地體要盡量靠近地下水,對一般山區(qū)丘陵地帶,條件允許的情況下,最好采用鉆機深挖,盡量靠近地下水。
(c)在允許范圍內,埋藏深度取較大值。埋設于導電性能良好的土壤內的接地體,其接地電阻為R=ρ/2πh,其中ρ為土壤電阻率,h即為接地體埋藏深度??梢钥闯鯮與h成反比關系,埋藏深度越深,接地電阻越小。但是當h增大到一定程度以后會呈飽和狀態(tài),降電阻率近乎為零,因此沒有必要追求很高的深度。
以上可以看出,接地體的埋藏深度不是固定的,應該按照接地網的半徑,當地土壤條件,地理環(huán)境等因素因地制宜,綜合考慮。
環(huán)境的許多因素對接地電阻的數值都有影響,如土壤率的均勻程度、土壤溫度、土壤濕度等等,由此可導致同一接地點因季節(jié)不同其接地電阻值也不同,所以對不同的接地體在不同的環(huán)境中采取的減小接地電阻的方法也不盡相同,要具體情況具體分析,以便得到最佳效果。
參考文獻
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