【摘要】在電網(wǎng)運(yùn)行中，接地電阻是一項(xiàng)非常重要的指標(biāo)，是衡量接地系統(tǒng)是否符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的重要參數(shù)，因此對(duì)接地裝置的接地電阻進(jìn)行科學(xué)的測(cè)量是一項(xiàng)具有現(xiàn)實(shí)意義的課題。本文簡(jiǎn)單介紹了幾種接地電阻測(cè)量的常用方法，通過(guò)分析現(xiàn)有測(cè)量方法中存在的問(wèn)題，從而提出了影響接地電阻測(cè)量結(jié)果的因素。

【關(guān)鍵詞】接地電阻；測(cè)量；探析

1、前言

在電力系統(tǒng)中，為了方便工作人員施工以及保護(hù)工作人員的人身安全，需要將電氣裝置的一些導(dǎo)電部分與大地連接，連接部分叫做接地裝置。接地裝置通過(guò)降低設(shè)備的接地電阻，從而保證設(shè)備的流經(jīng)短路電流處于低電位狀態(tài)，與此同時(shí)，接地裝置的電壓分布均勻，所以改善了地面電位分布的梯度，通過(guò)降低人的接觸電壓，從而保證人員的安全。尤其是近年來(lái)，接地裝置的缺陷導(dǎo)致電氣設(shè)備被損壞，不斷發(fā)生重大的事故，不僅造成人員傷亡，還造成了一定的經(jīng)濟(jì)損失。因此，接地電阻作為判斷接地裝置有效性和接地系統(tǒng)良好性的重要參數(shù)，保證接地電阻測(cè)量結(jié)果正確性對(duì)維護(hù)系統(tǒng)安全、保障設(shè)備和人員的安全具有十分重要的意義。

2、接地電阻測(cè)量的常用方法

接地電阻指當(dāng)電流經(jīng)由接地電極流向大地時(shí)的電位與電流的比值。這里的電位是指接地電極與無(wú)窮遠(yuǎn)處零電位之間的電壓，所以換句話說(shuō)，接地電阻就是接地電極與無(wú)窮遠(yuǎn)處之間的土壤的總電阻。然而在現(xiàn)實(shí)測(cè)量中，無(wú)窮遠(yuǎn)處的理論是不存在的，所以接地電阻的測(cè)量過(guò)程會(huì)存在一定的誤差。就誤差較小的接地電阻測(cè)量的常用方法來(lái)說(shuō)，歸納如下：

2.1 三極法

三極法主要是測(cè)量電流注入待測(cè)接地體時(shí)電流與接地體以及試驗(yàn)用電壓極之間電壓的關(guān)系，進(jìn)而求得接地電阻值。三極法是我國(guó)測(cè)量接地電阻最常用的方法，并且由其派生的0.618法和30度夾角法的使用更加廣泛，這兩種方法都是通過(guò)測(cè)量接地極和電流極之間零電位點(diǎn)，從而引入電流極測(cè)量電阻，但是由于在實(shí)際情況中，土壤的不均勻性從而產(chǎn)生一定的誤差，所以為了減少這種誤差限制，需要采用較長(zhǎng)的電流極引線。除此之外，采用三極法測(cè)量接地電阻時(shí)，通常運(yùn)用增強(qiáng)測(cè)量電流的方法來(lái)提高信噪比，但是受到現(xiàn)有場(chǎng)地的限制，引線之間容易產(chǎn)生互感而嚴(yán)重干擾測(cè)量，使得測(cè)量的結(jié)果比實(shí)際值高，從而造成一種電阻值較高的假象。

2.2 大電流法

在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中存在著各種各樣的問(wèn)題干擾接地電阻的測(cè)量，因此計(jì)算結(jié)果由于誤差的產(chǎn)生而失去了準(zhǔn)確性。因此為了保證測(cè)量和計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，國(guó)內(nèi)普遍應(yīng)用大電流法，其主要思想就是通過(guò)增加測(cè)量電流的強(qiáng)度來(lái)提高測(cè)量電路的信噪比，減少大地中零散電流的影響。因此，和三極法相類似，在增強(qiáng)電流的過(guò)程中也存在著諸多缺陷，使得現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)比較難以實(shí)現(xiàn)：首先是需要的試驗(yàn)電流引線應(yīng)該具有足夠的長(zhǎng)度和寬度；其次，實(shí)驗(yàn)的電流源也應(yīng)該具備一定的容量；最后要求電流極有較小的接地電阻，這在土壤電阻率很高的地方是不容易達(dá)到的。

2.3 變頻法

和傳統(tǒng)的測(cè)量方式相比，變頻法具有以下優(yōu)點(diǎn)：注入電流小、電平低、安全性高，除此之外，它還能夠進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量，這樣就能夠消除了偶然因素的影響。一般情況下，變頻法分為非工頻法、變頻法和頻率掃描法三種。首先，在使用非工頻法時(shí)，其測(cè)量?jī)x器必須是可以選頻的，而且要求頻率至少與工頻相差5赫茲，所以這種方法能夠有效地避免了工頻干擾，但是一旦頻率與工頻之間超過(guò)lO赫茲的偏差，就可能導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果存在誤差。第二種是變頻法，其主要使用幾十毫安至幾十安的非工頻試驗(yàn)電流。最后一種方法是頻率掃描法，一般是測(cè)量多種下的接地電阻，然后在計(jì)算結(jié)果中運(yùn)用插值法得到與50赫茲工頻相對(duì)應(yīng)的接地電阻。

3、現(xiàn)有測(cè)量方法中存在的問(wèn)題

通過(guò)分析幾種在接地電阻測(cè)量中常用的方法，我們可以看出存在以下幾個(gè)問(wèn)題：

3.1 忽略了土壤的不均勻因素

在我國(guó)接地電阻的實(shí)際測(cè)量中，通常采用以土壤均勻?yàn)榛A(chǔ)的0.618法和300夾角法，但是土壤分布的真實(shí)情況確實(shí)不均勻的，所以測(cè)量結(jié)果必然會(huì)產(chǎn)生誤差。除此之外，在采用0.618法的時(shí)候，由于測(cè)量的方向不同得到的結(jié)果也不一樣，這就直接造成在接地測(cè)量中，電阻值隨著人們的想法而改變，想變大就變大。

3.2 測(cè)量引線的長(zhǎng)度不夠

一般在接地電阻的測(cè)量當(dāng)中，需要的測(cè)量引線很長(zhǎng)，但是在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中卻很難控制。就目前的情況來(lái)看，大多數(shù)方法都是以遠(yuǎn)離法為基礎(chǔ)，也就是說(shuō)電壓極要與地網(wǎng)保持在5D以上的距離（D表示待測(cè)接地網(wǎng)等效直徑），而這一點(diǎn)在實(shí)際工作中是很難做到的，所以只能在回線路保持停電的狀態(tài)時(shí)才能夠進(jìn)行測(cè)量。然而在現(xiàn)實(shí)生活中，人們對(duì)于供電質(zhì)量的要求越來(lái)越高，所以當(dāng)采用停電的方法來(lái)進(jìn)行測(cè)量具有很大的局限性。

3.3 資源消耗較多

一般來(lái)說(shuō)，由于工頻大電流方法的設(shè)備比較笨重，所需要的導(dǎo)線也很粗，這就使得在測(cè)量接地電阻時(shí)的勞動(dòng)強(qiáng)度很大，與此同時(shí)，線路的放置和收取也很難，一般測(cè)量一次接地電阻就需要耗時(shí)幾十個(gè)工人一天的時(shí)間。

4、其他影響測(cè)量結(jié)果的因素

在上文中，我們分析了三種常用的接地電阻測(cè)量方法，從中也得出了影響接地電阻測(cè)量的因素。由于在測(cè)量過(guò)程中有許多干擾因素，所以影響測(cè)量結(jié)果的因素除了以上問(wèn)題還有很多，比如說(shuō)測(cè)量電極對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。在實(shí)際的測(cè)量過(guò)程中，為了減小接地電阻測(cè)量的誤差，通過(guò)減小電位極自身的接地電阻來(lái)提高測(cè)量精度。通常情況下，測(cè)量電極應(yīng)該選用不容易彎曲且表面光滑的圓鋼，而不能選用螺紋鋼，主要因?yàn)閷㈦姌O打入地面的過(guò)程中，由于螺紋鋼的螺紋中會(huì)沾有泥土，這就導(dǎo)致在螺紋鋼的表面會(huì)形成一層空氣層，導(dǎo)致接觸的電阻值增高，產(chǎn)生測(cè)量誤差，使引入誤差增大。除此之外，由于測(cè)量電源和接地電阻是一種串聯(lián)關(guān)系，注入的電流跟隨電阻的大小而變化，一般接地電阻越大，注入電流越??；反之，接地電阻越小，注入電流越大。在保證測(cè)量電壓恒定的基礎(chǔ)，通常采用降低電流極的接地電阻來(lái)增大注入電流，這樣不僅能夠提高測(cè)量的精準(zhǔn)度，還能夠避免由于降低接地電阻的阻值。

5、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在電網(wǎng)運(yùn)行中，如何正確、簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)的測(cè)量接地電阻是接地技術(shù)中一直研究的問(wèn)題，所以接地電阻作為衡量接地系統(tǒng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的重要參數(shù)，對(duì)其進(jìn)行較為細(xì)致的理論研究十分重要。

參考文獻(xiàn)

[1]張紅梁.影響接地電阻測(cè)量值的因素及排除方法初探[J].科技風(fēng)，2011，17（5）：52-53.

[2]董家斌.大地接地網(wǎng)接地電阻測(cè)量及其影響因素探討[J].電工技術(shù)，2012，10（8）：85-86.

[3]夏雨.桿塔分流對(duì)沖擊接地電阻測(cè)量的影響分析[J].華東電力，2014，42（2）：16-17.