接地電阻范文

導語：如何才能寫好一篇接地電阻，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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摘 要：該文通過介紹接地電阻測量在電力系統、建筑等行業的重要性，并詳細闡述接地電阻檢測的原理及測量方法，針對檢測過程中接地電阻檢測結果不準確的情況進行了詳細分析，總結出影響接地電阻檢測結果的原因并對其進行分析、探討，提出了相應的避免接地電阻測試不準確的方法，為今后接地電阻檢測工作的準確測量提供了一定的依據。保證了檢測防雷裝置測量數據的準確性，確保了防雷裝置的可靠性，保證了工作人員、電力設備、建筑物等的安全。

關鍵詞：接地電阻 檢測 分析 數據

中圖分類號：TM862 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）03（a）-0064-02

無論是為保障電力系統正常運行所需要設置的接地，如三相系統的中性點接地等；還是為了人身安全將電氣設備的金屬外殼等接地，保證金屬外殼固定為地電位，一旦設備絕緣損壞使外殼帶電時不致產生危險的電位升高，引起工作人員觸電身亡；還是用來將雷電流順利泄入地下，以減少雷電所引起的過電壓，給電力設備、建筑物、人員造成傷害，都需要我們保證接地電阻值符合國家行業標準的要求，因此保證接地電阻檢測的準確性對保證電力設施、人員、建筑物等的安全至關重要。

1 接地電阻測試原理及測試儀的測定原理

1.1 接地電阻測試原理

接地電阻R等于接地點處的電位U與接地電流I的比值。在接地電流一定的條件下，接地電阻R愈高，則接地點電位也愈高，從而地面上的接地物體（如變壓器、建筑物等）也就具有了較高的電位，不利于建筑物、電氣設備的絕緣和人身安全。為此，必須力求降低接地電阻。接地點的電位U與接地電流I的比值定義為接地電阻R，即R=U/I。

1.2 HIOKI 3151接地電阻測試儀測定原理

測試接地電阻的儀器很多，有老式的如ZC-8型接地電阻測定器，新式的有自動接地電阻測試儀。目前采用的是HIOKI 3151接地電阻測試儀。HIOKI 3151接地電阻測試儀是采用打樁放線的方式進行測量的，即被測量的接地裝置作為一個電極（E），一端接電源的電流回路（電流極C），另一端接電壓回路（電壓極P），為滿足測得的值為接地電阻的真值，要求電壓極P位于零電位處。根據計算，要求測量誤差愈小，則接地極E到電流極C的距離值應該愈大（如圖1）。

2 檢測數值不準確原因分析

在測量過程中，影響測量數據不準確的情況原因有6個方面。

（1）檢修人員的操作不當。在測試時，檢修人員將測試儀的E極沒有與變電設備的接地極充分接觸，經常出現接觸不良的狀況。

（2）選擇使用的檢測設備不同。不同的檢測儀器，即使相同的測試點，測試的接地電阻值也不盡相同。

（3）連接導線接觸不良。由于測試儀的連接線的3個接頭處經常彎曲，導線的保護套可能出現破損，失去保護作用，導致導線斷裂，在實際檢測過程中，會出現檢測儀有時能測出，有時測不出的情況；另外測試儀的連接導線很長，經常需要被拖拽、踩踏，導致連接線連接效果較差，也可能影響測量讀數。接線敷設輔助電極及接線的接觸電阻也會影響接地電阻的測量精度。

（4）選擇電壓、電流輔助極不合適。

（5）在進行檢測操作時，沒有按照接地測試儀的說明進行檢測，會導致檢測數據的不準確。

（6）受檢測環境的影響較大。

①接地網上與外界有電的聯系的地埋及架空線路會影響測量的精度。

②當需要檢測的建筑物用土壤電阻率大，吸水性特差的砂性土作為基礎墊層時，檢測出的接地電阻值往往會較大。

③檢測現場周圍如有廣播電磁場等交流電磁場產生的干擾電壓，也將對接地電阻的測量結果產生影響。

④接地體周圍的土壤在干旱、冰凍的情況下，接地電阻會發生很大的變化。

⑤需檢測的環境周圍現場地下布置有復雜的金屬管道或土壤的電阻率不同時，在檢測接地電阻時，會發生測量值為零，甚至出現負值的情況。

⑥如果檢測的電力設備絕緣性能較差，發生漏電的現象，電力設備的接地極周圍會形成相位差，影響接地電阻的測量結果。

3 避免接地電阻測量不準確的方法

（1）檢修人員在操作時，將測試儀的E極與接地網的接地極充分接觸，同時注意接地網的接地極和測試儀的連接線長度應小于5 m，若需要加長，需要把實測的接地電阻值與加長線的阻值相減，才是測試點的阻值。

（2）根據接地電阻的精確度要求不同，選定合適的測量儀器、檢測方法進行多方位，多點測試。

（3）將以往的檢測數據與現場的測試數據進行對比，如果現場的測定數據與以往相差較大，則需要對不同地點再分別檢測數次，分析是儀器的原因還是接地電阻值本身不符合標準。

（4）選擇合適的輔助電流極和電壓極。檢測接地電阻前，需要了解檢測環境周圍的情況，按照《電力設備接地設計技術規程》的規定，根據不同的地點采用不同的電極布置圖，選擇合適的輔助電壓電流極的位置。

（5）檢測時，使用合格的檢測儀器按照接地電阻儀的說明逐步進行操作。

（6）避免周圍環境對檢測的影響。

①盡可能解除被測接地網上所有與外界連接線路，如果無法將其解除，可將未解除段算在被測地網上，適當延長導線的長度，進行測量消除影響。

②在對高土壤電阻率的建筑物進行檢測接地電阻時，電壓極和電流極應選在潮濕或導電良好的土地上，檢測出的接地電阻數據相對準確。

③在受電磁場干擾嚴重的環境下，檢測時縮短測量導線的長度或盡可能遠離產生干擾的設備或與之垂直，以減少電磁場干擾的影響。

④接地電阻應選擇在天氣晴朗的枯水季節進行測量，連續無雨水天氣在一周以上進行，保證測量的接地電阻數據反映實際運行情況。

⑤電極與土壤保持良好的接觸，在疏松的土壤中可在電極四周澆灌一些水，使土壤濕潤，達到消除接觸電阻的影響。

4 結語

總之，接地電阻的檢測至關重要，合格的接地電阻可以防止電力設備及儀器發生擊穿和漏電對人員、電力設備、儀器及建筑物造成威脅，因此必須嚴格執行國家有關接地電阻的標準，對測量不合格的數據進行詳細分析，避免接地電阻測量不準確的方法，嚴格保證接地電阻符合要求。隨著接地技術的逐步發展，對接地電阻檢測的方法也很多，通過對接地電阻的檢測，保證了接地電阻的檢測過程中測量數據的準確性，確保了接地裝置的可靠性，保障了電力設備、儀器、人員的安全。

參考文獻

[1] 李景祿.接地裝置的運行與改造[M].北京：中國水利水電出版社，2005.

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中圖分類號：TN710-34; TM934.14 文獻標識碼：A 文章編號：1004-373X(2011)21-0208-03

The Methods of Reducing Grounding Resistance

PENG Zhi-bo, HUANG Zhen-feng

(Mechanical Engineering College of Guangxi University, Nanning 530004, China)

Abstract：

The influence factors of grounding resistance are introduced. Through analyzing the factors affected soil resistivity and the relationship between grounding electrode and grounding resistance value, seven methods ofreducing grounding resistance by reducing the soil resistivity and improving the grounding electrode are summed up. A reference and choice for all kinds of inspections and tests in which the grounding electrode must be required is provided.

Keywords： grounding electrode; grounding resistance; soil resistivity; electrical method inspection

在眾多電法類的檢測中，如管道滲漏檢測、土壤電阻率檢測等，需要將電極接地。電極接地無可避免會產生接地電阻。接地電阻是接地電極的對地電阻，對檢測結果有著重大的影響。如果接地電阻過大，必然會造成采集的電壓或電流值降低，影響采集的準確度。因此在電法類的檢測中，需盡量降低接地電極的接地電阻值。電極接地電阻值主要由與接地電極相接觸的土壤的電阻率及接地電極的尺寸決定。因此，要降低接地電極的接地電阻，可以從土壤電阻率和接地電極尺寸兩方面著手。由此，將降低電極接地電阻的方法分為兩類：降低接地電極周圍土壤的電阻率；改進接地電極。

1 降低土壤電阻率

影響土壤電阻率的因素有土壤的含鹽量、溫度、濕度及土壤的緊密度［1］，它們之間的關系圖如圖1~圖3所示。

從圖1~圖3可知［1］，土壤電阻率隨著土壤中含鹽量的增加而降低；隨著土壤的濕度及溫度的上升而降低。因此要降低土壤電阻率，從而降低接地電極的接地電阻，需要從土壤的含鹽量、溫度、濕度著手。除此之外，土壤的電阻率還與土壤的緊密度有關，還可以從土壤的緊密度方面去降低接地電極的接地電阻。

1.1 增加土壤的含鹽量、濕度、溫度

表1中列出的是土壤溫度在0 ℃以上時\[2\]，常見的黃土和砂土的土壤電阻率隨溫度及濕度(含水量)變化的情況。從表1可以看出,在含水量一定的條件下，土壤的電阻率隨著溫度的升高而降低。砂土在含水量為16.2%時，電阻率從3 ℃時的156 Ω•m降至22 ℃時的52 Ω•m，降幅達67%；在溫度相同的情況下，土壤的電阻率隨著含水量的增加而明顯降低。溫度為22 ℃時，黃土在含水量為19.6%時的電阻率僅為含水量為4.75%時的3%。溫度上升及含水量增加之后，土壤中電解質的溶解度以及電離度都將上升，導致土壤電阻率降低。因而再適當增加土壤中的含鹽量，即增加電解質濃度，還能進一步降低土壤的電阻率。

因此在室外進行檢測工作時，可選擇在夏季或氣溫較高時進行作業，同時在接地電極附近灑些鹽水，增加土壤的濕度和土壤中電解質的濃度。

1.2 增加土壤的致密性

土壤的致密程度對土壤電阻率也產生一定的影響。試驗表明，在溫度不變的條件下，含水量為10%的粘土，在單位壓力由196 Pa增大10倍到1 960 Pa時，土壤電阻率下降到原來的65%［3］。因此，為了減少接地電極的接地電阻值，可以將接地電極四周的土壤夯實，增加土壤的致密性。一方面可以降低土壤電阻率，另一方面還可以使接地極與土壤緊密接觸，從而達到減小接地電阻的效果。

1.3 換土法

對于高電阻率的土壤層，增加濕度等方法有時不一定能夠有效地降低電極的接地電阻。此時可以考慮運用換土法。換土法［4-5］是用電阻率低的土壤替代電阻率高的土壤。可以在高電阻率土壤及電極難以插入的石礫土壤層上直接覆蓋一層電阻率低，濕度高的土壤，然后將檢測電極插入低電阻率的土壤層中。將換土法應用于高電阻率土壤中降低電極的接地電阻，能夠獲得很好的效果。在所換土壤中還可以適當添加食鹽來增加土壤中導電離子濃度，降低土壤的電阻率。

在選用換土法時應注意兩點［3］：

(1) 所選擇的土壤應能與接地電極及原土壤緊密接觸，否則效果將大大削弱，甚至比直接將電極插入原土壤的接地電阻更大；

(2) 選用的土壤最好呈中性或堿性。避免使用酸性土壤，否則會腐蝕接地電極，導致接地電阻增加。

1.4 降阻劑法

除了換土法能有效降低接地電極在高電阻率土壤中的接地電阻值外，還可以采用另外一種有效的方法：降阻劑法。降阻劑法是將降阻劑施加在接地電極周圍，利用它的擴散和滲透作用來改善土壤電阻率［3,6］。降阻劑由多種成份組成，其中含有細石墨、膨潤土、固化劑、劑、導電水泥等。降阻劑是一種良好的導電體，將它使用于接地體和土壤之間，一方面能夠與接地電極緊密接觸，形成足夠大的電流流通面；另一方面隨著降阻劑的擴散與滲透，增加土壤中的導電離子的濃度，降低接地電極周圍土壤的電阻率。同時降阻劑的吸水性和保水性能夠改善并保持土壤導電性能。

降阻劑的種類很多，選用降阻劑主要考慮其降阻性、穩定性、長效性和污染問題。通常選用自身電阻率低、對接地電極的腐蝕率低、降阻效果穩定、長效以及對環境無毒、無污染的降阻劑［7］。

2改進接地電極

在實際的檢測工作中，將接地電極插入土壤后，在電極周圍澆灑鹽水同時夯實土壤，能夠顯著降低電極的接地電阻。如果在降低電極周圍土壤的電阻率的同時，進一步改進接地電極，則電極的接地電阻還能進一步降低。

2.1 電極材料的選擇

接地電極一般選用導電性能良好的鐵質圓柱狀電極，在特殊場合下也可以選用電化學穩定性好的紫銅電極。不應使用帶有螺紋的柱狀電極，如螺紋鋼。因為螺紋卷起的泥土會在電極螺紋面上形成空隙，使電極與土壤不能充分接觸，從而提高電極的接地電阻。同時，電極表面的光滑程度也對電極的接地電阻有影響，表面愈光滑，電極與土壤接觸愈充分，愈有利于降低電極接地電阻。

2.2 增加電極與土壤的接觸面積

垂直接地體接地電阻,如圖4所示，可通過式(1)計算。

根據式(1)可知，在土壤電阻率一定的情況下，增加電極的埋地深度可以有效地減小電極的接地電阻，同時適當增加電極的直徑，增大電極與土壤的接觸面積也能夠降低接地電極的接地電阻值。當電極埋深超過40 cm時,隨著埋深的增加,接地電阻的減小趨勢變緩［9］。所以電極埋深并非越深越好。電極的直徑可以選取大一些,但隨著電極直徑的增加,電極的質量也會顯著增加,會給操作帶來不便。

從表2可知，在同樣的接地環境下，如果扁鋼、角鋼的寬度與圓鋼的直徑相等，則圓鋼的接地電阻值要比扁鋼、角鋼的接地電阻值小，因此首選圓鋼作為接地電極。同樣大小的鋼管與圓鋼相比，能增加與土壤的接觸面積，因此鋼管的接地電阻值會比圓鋼的接地電阻值小。但從實用角度來看，鋼管不如實心的圓鋼使用方便。所以在實際應用中接地電極以圓鋼為主。

2.3 多個電極并聯

除通過增加電極與土壤接觸面積來減小電極接地電阻外，還可以采用電極組并聯接地的方法［10］。電極組并聯接地是幾根至十幾根接地電極按一定間隔并聯垂直插入土壤中，如圖5所示。電極組接地電阻大小可通過并聯電阻的計算方法得到：

從上述公式可知，電極組接地電阻比單個電極的接地電阻減小了n倍(n是電極數量)。所以在檢測工作中，可以采用電極組并聯接地的方法減少接地電阻。但是，電極組的各電極間要有一定的間隔，否則電極間電場的相互干擾，反而會使接地電阻增大。一般電極間距大于電極埋深度的兩倍時，干擾可忽略不計。

圖5 電極組并聯接地

在實際應用中，并聯接地電極的數目也并不是越多越好，決定檢測電流或電壓大小是整個系統回路的總電阻，接地電阻僅僅是其中的一部分，因而單純地追求電極的數目，只會增加工作負擔，并不會過多地增加電流或電壓大小，要根據檢測環境選擇適當的電極數目。

3 結 語

在管道滲漏檢測、土壤電阻率測試等需要電極接地的電法類檢測中，電極的接地電阻對檢測結果存在著不可忽略的影響。本文介紹了各種降低電極接地電阻的方法，為檢測工作者尋找和選擇合適的降低電極接地電阻的方法提供有益的參考。

參考文獻

［1］中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.GB/T 17949.1-2000 接地系統的土壤電阻率、接地阻抗和地面電位測量導則 第1部分：常規測量［S］.北京：中國標準出版社，2000.

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［3］萬欣，李景祿.土壤電阻率的影響因素及測量方法的研究［C］//中國高等學校電力系統及自動化專業第二十二屆學術會議論文摘要集.南京:\[出版者不詳\],2006.

［4］劉中策,何萍.青南地區降低接地電阻的方法［J］.青海科技，2007(5):22-23.

［5］廖華年.淺析降低接地電阻的綜合措施［J］.電工技術雜志,2004(4):81-83.

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［7］李景祿，楊廷方，周羽生.接地降阻應用及存在問題分析［J］.高壓技術，2004,30(3)：65-68.

［8］梅衛群,江燕如.建筑防雷工程與設計［M］.北京：氣象出版社,2004.

［9］管紹朋，潘俊峰，能昌信，等.電法填埋場滲漏檢測供電電極接地電阻研究［J］.環境科學研究,2008,21(6)：39-42.

［10］李志聃.煤田電法勘探［M］.北京:中國礦業大學出版社,1990.

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關鍵詞：防雷接地裝置接地電阻

Abstract: from the grounding device reduce grounding resistance, grounding form, grounding materials, technical measures, construction management, operation and maintenance of various aspects, we analyze the cause of the accident of substationgrounding grip and lightning trigger power grid the cause of the accident, and puts forward some feasible Suggestions. The results show that, take small enough grounding resistance and safe and reliable lightningproof grounding device is the important guarantee of the lightning protection.

Keywords: lightningproof grounding device grounding resistance

中圖分類號：TU856文獻標識碼：A文章編號：

1接地裝置

（1）接地的作用主要是防止人身遭受電擊、設備和線路遭受損壞、預防火災、防止雷擊、防止靜電損害和保障電力系統正常運行。近年來，國內許多地區連續發生多起因接地網不滿足要求而引起的設備損壞事故，同時雷擊是導致電網事故的主要自然災害之一，雷擊引發的電網事故占總事故的50%以上，因此良好的接地裝置應是防雷的重要措施。

（2）接地裝置在防雷中的作用。雷電的破壞作用主要是雷電流引起的，為了防止雷擊事故的發生，必須了解接地裝置上可能出現的最大電位。一般來說，雷電流通過單根引下線的全部電壓降是： UFJ=i×Rch+L0×l×di/dt

式中i-雷電流，kA；Rch-接地裝置的沖擊電阻，Ω；L0-單位長度的電感，μL/m；L-接地引下線的長度，m；UFJ-電壓降，kV；di/dt-雷電流的陡度，kV/μs。

公式表明，在防雷接地裝置中，接地電阻阻值越小，則瞬間沖擊接地電壓降就越小，遭受雷擊的危險性就越小。

2接地形式

接地極按其布置方式可分為外引式接地極和環路式接地極。若按其形狀，則有管形、帶形和環形幾種基本形式。若按其結構，則有自然接地極和人工接地極之分。用來作為自然界地極的有上下水的金屬管道、與大地有可靠連接的建筑物和構筑物的金屬結構、敷設在地下而其數量不少于兩根的電纜金屬包皮及敷設于地下的各種金屬管道（但可燃液體以及可燃或爆炸的氣體管道除外）。用來作為人工接地極的有鋼管、角鋼、扁鋼和圓鋼等鋼材，在有化學腐蝕性的土壤中，則應采用鍍鋅的鋼材或銅質的接地極。電氣設備敷設接地裝置后當然比沒有敷設接地裝置時要安全得多，但是接地裝置的布置形式如果是單根接地極或外引式接地極，由于電位分布的不均勻，人體仍不免要受到電擊的危險。此外，單根接地極或外引式接地極的可靠性也比較差，外引式接地極與室內接地干線相連接僅依靠兩條干線，若這兩條干線發生損傷時，整個接地干線就與接地極斷絕。當然，兩條干線同時發生損傷的情況是比較少的。

3接地材料的選擇及其應用

（1）接地材料對接地電阻的影響。決定接地電阻R大小的因素很多，我們以接地環作接地主體的情形來分析傳統地網的接地公式：

式中ρ-土壤電阻率，Ω?m；d-鋼材等效直徑，m；S-地網面積，m2；H-埋設深度，m；L-接地極長度，m；A-形狀系數。

公式式（1）表明，傳統的接地方式在土壤電阻率已經確定的情況下，要想達到設計要求的電阻必須有足夠的接地面積，要降低接地電阻只有擴大接地面積，每擴大4倍的接地面積，接地電阻會降低一倍。

公式（2）、（3）表明，要降低接地電阻的另一個方法是加大接地材料的尺寸，但耗材太大，效果并不理想，因此需要運用更好的接地材料和施工設計方法。

（2）接地材料的選擇。廣泛使用的接地工程材料有各種金屬材料、接地體、降阻劑和離子接地系統等。金屬材料如扁鋼，也常用銅材替代，主要用于接地環的建設，這是大多接地工程都選用的。接地體有金屬接地體(角鋼、銅棒和銅板)這類接地體壽命較短，接地電阻上升快，地網改造頻繁，維護費用比較高。從傳統金屬接地極（體）中派生出的特殊結構的接地體(帶電解質材料)，使用效果比較好，一般稱為離子或中空接地系統。另外就是非金屬接地體，使用比較方便，幾乎沒有壽命的約束，各方面比較認可。

（3）接地材料應用。通常防雷接地的接地電阻是10Ω，實際上有弱電設備的感應防雷都要求4Ω或1Ω的接地電阻。常常有個誤區，認為作到10Ω、4Ω或1Ω的接地電阻就滿足了設計要求，而沒有考慮季節因數。因為，土壤電阻率是隨季節變化的，規范所要求的接地電阻實際是接地電阻的最大許可值，為了滿足這個要求，地網的接地電阻要求達到：

式中：Rmax-接地電阻最大值，就是我們說的10Ω、4Ω或1Ω的接地電阻；ω-是季節因數，根據地區和工程性質取值，常用值為1.45。所以，我們所說的接地電阻實際是：R=6.9Ω（Rmax=10Ω），R=2.75Ω（Rmax=4Ω），R=0.65Ω（Rmax=1Ω）。

這樣，地網才是合乎規范要求的，在土壤電阻率最高的時候（常為冬季）也滿足設計要求。

（4）各種接地材料性能比較。接地材料是接地的工作主體，材料的選擇很重要。不同的接地材料各有優勢和局限。工程實踐中要因地制宜地合理選用接地材料，用較低的代價達到工程設計要求。幾種接地材料方式的比較，見表1。

4降低接地電阻的技術措施和建議

（1）更換土壤。這種方法是采用電阻率較低的土壤(如粘土、黑土及砂質粘土等)替換原有電阻率較高的土壤，置換范圍在接地體周圍0.5m以內。但這種取土置換方法對人力和工時耗費都較大。

（2）人工處理土壤。在接地體周圍土壤中加入化學物，如食鹽、木炭、爐灰、氮肥渣、電石渣、石灰等，提高接地體周圍土壤的導電性。這種方法雖然工程造價較低且效果明顯，但土壤經人工處理后，會降低接地的熱穩定性、加速接地體的腐蝕、減少接地體的使用年限。因此，通常是在萬不得以的條件下才建議采用。

（3）深埋接地極。當地下深處的土壤或水的電阻率較低時，可采取深埋接地極來降低接地電阻值。這種方法對含砂土壤最有效果。據有關資料記載，在3m深處的土壤電阻系數為100%，4m深處為75%，5m深處為60%，6.5m深處為50%，9m深處為20%，這種方法可不考慮土壤凍結和干枯所增加的電阻系數，但施工困難，土方量大，造價高，在巖石地帶困難更大。

（4）多支外引式接地裝置。如接地裝置附近有導電良好及不凍的河流湖泊，可采用此法。但在設計、安裝時，必須考慮到連接接地極干線自身電阻所帶來的影響，因此，外引式接地極長度不宜超過100m。

（5）利用接地電阻降阻劑。在接地極周圍敷設了降阻劑后，可以起到增大接地極外形尺寸，降低接觸電阻的作用。 降阻劑是由幾種物質配制而成的化學降阻劑，是具有導電性能良好的強電解質和水分。這些強電解質和水分被網狀膠體所包圍，網狀膠體的空格又被部分水解的膠體所填充，使它不致于隨地下水和雨水而流失，因而能長期保持良好的導電作用。這是目前采用的一種較新和積極推廣普及的方法。

（6）采取伸長水平接地體。應用表明，當水平接地體長度增大時，電感的影響隨之增大，從而使沖擊系數增大，當接地體達到一定長度后，再增加其長度，沖擊接地電阻也不再下降。接地體的有效長度見表2。

5結束語

良好的接地裝置是電網安全穩定運行的重要保證，需要對設計規劃論證階段、接地材料和形式的選擇、導體截面熱穩定和機械強度的校驗、施工過程質量管理、工程交接驗收環節的項目，進行檢查和周期性運行維護工作。只有這樣，才能長期保證接地裝置的良好質量，從根本上防止發生電網事故。

參考文獻：

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關鍵詞：鉗形接地電阻儀；檢定；JJG1054-2009《鉗形接地電阻儀檢定規程》

0 引言

國家質檢總局于2009年10月09日了JJF1054-2009《鉗形接地電阻儀檢定規程》，并于2010年1月9日起正式實施。作為相關的檢定單位，我們應該采取怎樣的措施去完善我們的檢定條件，使之滿足新規程的要求呢？下面筆者就鉗阻儀檢定的相關知識作一初步的分析。

1 接地電阻表簡述

接地電阻表是一種常用的計量器具，它廣泛應用于電力、防雷、通信、交通等領域的電氣設備及傳輸線路接地電阻的測量，是電氣安全檢查和接地工程竣工驗收必不可少的工具。隨著科學的不斷發展，接地電阻的的測量方法也在不斷進步，接地電阻表發展到現階段主要有以下三種：①模擬式接地電阻表，這是比較傳統的儀表，它的基本原理是采用三點式電壓落差法，測量方法是在被測地極的同一側地上打入兩根輔助測試極，三者在同一直線上，輔助測試極與被測地極的距離分別為20m和40m左右，按一定的轉速轉動搖把，使電阻表內部的電機產生電能，在兩端的電極之間產生電流，形成回路，從而在被測電極和輔助電極之間產生一個電壓，從而計算出被測接地極的電阻。它的缺點是采用手搖式的，輸出電壓不夠穩定，影響測量結果。②數字式接地電阻測試儀，它的測量方法有兩線法、三線法、四線法。三線法的接線方法跟模擬式地阻表相同，但其穩定性遠優于前者。兩線法測量不需要打輔助接地樁，可以把水管、交流電插座的零線等作為輔助接地。四線法是在三線法的基礎上改進而來的，在低值測量和接線對測量結果影響較大的情況下，可以有效消除誤差，提高準確性。③鉗形接地電阻測試儀，它的測量方法包含單鉗法和雙鉗法，基于兩極法測量。鉗表的鉗口部分包含電壓和電流線圈，電壓線圈提供激勵信號，在被測回路上感應電勢E，從而產生回路電流I，對E及I進行測量，得出R，簡單來說就是全電路歐姆定律在實際中的體現。它是一種新穎的測量工具，方便快捷，不需要輔助測試極，只需往測地線上一夾，就可得出結果。此外，它還有一個優點是可以在線測量設備的電阻，不像傳統儀表要切斷電源或斷開地線。但它還存在著較大的局限性，它的測量值實際上是包含被測試接地電阻在內的整個環路電阻，且易受外接電磁場干擾，無法測量土壤的電阻率，不能完全代替傳統地阻表測量單個接地體的接地電阻。

由此可見，接地電阻的測試技術發展到現階段，鉗形接地電阻表和傳統的接地電阻表各有各的優缺點，使用人員在實際的測量過程中，要根據實際情況選擇最佳的儀器，接地電阻的測量方法還有很大的發展空間。

2 鉗形接地電阻儀的檢定

2010年以前，鉗形接地電阻儀的檢定主要是參照JJG366-2004《接地電阻表檢定規程》，但由于鉗形接地電阻儀在應用范圍、技術要求、檢定項目、檢定方法等方面與一般的地阻表有所不同， JJG366-2004不能覆蓋，從而導致了各地在檢定鉗形接地電阻儀時，檢定項目、檢定方法、標準器等方面的要求不能統一。針對這一情況，國家質檢總局了JJF1054-2009《鉗形接地電阻儀檢定規程》，規范和完善了鉗形接地電阻儀的檢定。 JJF1054-2009《鉗形接地電阻儀檢定規程》和JJG366-2004《接地電阻表檢定規程》相比，在具體的檢定要求上有什么不同呢？計量檢定單位現有的檢定接地電阻表的條件能否用于檢定鉗形接地電阻儀呢？帶著這些問題，筆者通過對兩本規程的學習和對比，總結出以下幾點（由于鉗阻儀均為數顯儀表，在新規程實施之前，其檢定都是參照數字式地阻表的技術要求進行的，故此處對比對象只是數字地阻表，模擬式地阻表的檢定無可比性）：

2.1 檢定環境條件 JJF1054-2009在JJG366-2004的基礎上增加了“0.5m內應無任何電磁干擾設備”一條。由于鉗阻儀測量原理的局限性，其測量結果極易受到周圍電磁場的干擾，由此，其檢定的環境條件較一般接地電阻表的要求要高。

2.2 檢定用設備 JJF1054-2009所需要的標準器為“標準電阻器或接地電阻儀檢定裝置”，就本單位而言，原有的用于檢定一般地阻表的JD-1B型接地電阻表檢定裝置可以滿足規程的要求。

2.3 檢定項目 與JJG366-2004相比，JJF1054-2009增加了儀器分辨力、顯示能力、偏心位置影響、測量重復性、報警臨界值設定誤差五個檢定項目，刪除了絕緣電阻、輔助接地電阻的影響這兩個檢定項目。

2.3.1 偏心位置影響。由于鉗阻儀的構造特殊，連接導線置于近似鉗頭幾何中心位置與連接導線偏離鉗頭幾何中心位置往往存在著較大的誤差，故增加偏心位置影響誤差的測量是很有必要的。偏心位置影響誤差不能超過鉗形接地電阻儀允許誤差的五分之一。

2.3.2 示值誤差的檢定。與一般地阻表采用直接跟標準電阻器連接，直接比較的方法不同，鉗阻儀的檢定方法是用鉗阻儀鉗住標準電阻器輸出端的連接導線，連接導線應置于鉗頭幾何中心位置，并與鉗圈垂直，按選取的檢定點調節標準電阻器的電阻值，記下鉗阻儀顯示讀數值。兩者的誤差表示形式相同，在準確度等級的劃分方面，鉗阻儀增加了10級、20級兩個準確度等級，這是由于鉗阻儀測量原理的局限性，會產生較大誤差所決定的。

2.3.3 報警臨界值設定誤差。采用標準電阻器法，接線方法與示值誤差檢定的方法相同，在電阻值1Ω、4Ω、10Ω、30Ω、100Ω點進行檢定。

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關鍵詞 雷暴日；直擊雷；接地系統

中圖分類號TN929 文獻標識碼A 文章編號1674-6708（2011）50-0067-02

0 引言

在建筑機電、通信安裝工程中，接地工作常被認為其技術含量不高、工藝簡單、范圍狹小，而容易被施工人員忽視，在施工過程中出現不規范作業或紕漏。移動基站的雷電防護是確保通信傳輸安全的重要環節。目前國內為研究和使用單位對此十分重視。開發一種簡捷、有效的安全監測與防護系統，及時、準確地掌握基站運行情況，確保施工安全、提高工作效率，降低運營成本的有效措施之一。

1 移動基站接地系統現狀

1.1 移動基站接地的一般原則

移動通信基站必須采用聯合接地，站內等電位連接、饋線接地分流、雷電過電壓保護和直擊雷防護的綜合防雷措施；地網的建設應根據基站構筑物的形式、周邊環境、土壤組成、土壤電阻率、地形以及地網的有效沖擊半徑等因素，確定地網的邊界和形狀。

1.2 接地引入線和室內接地的處理

接地引入線的長度不宜超過30m，材料為40mm×4mm的熱鍍鋅扁鋼，或截面積為95mm2的多股銅纜。接地引入線應從機房地網環形接地體引到機房環形接地匯集線（或總接地匯流排）；接地引入線與地網的連接點宜避開避雷針的雷電引下線及鐵塔塔腳。

1.3 移動基站設置在高層建筑物屋頂的接地

基本情況：高層建筑物在接地設計中一般是指接地引入線距離大于40m，從大地直接引入地線至移動基站超出了設計要求范圍的建筑物，因其海拔高，發射信號不容易阻擋，建筑物樓頂常常是移動基站選址的理想場所，然而因其接地引入線距離過長。接地電阻自然很難達到設計要求。

1.4 接地網處理方法

1）將大樓基礎題鋼筋充分利用起來做基礎地網，將一些關鍵位置的鋼筋全部焊接起來，而不是簡單綁扎起開；2）在建筑物的挖地溝，并按接地標準規定的密度打下一定深度的角鋼，爭取加大垂直接地體的深度，同時與建筑物的樁連接起來；3）在建筑物的挖地溝，并按接地標準規定的密度打下一定深度的角鋼，爭取加大垂直接地體的深度，同時與建筑物的樁連接起來。

1.5 移動基站設置在建筑物地下室的接地

1.5.1 基本情況

通信設備部分因重量較大，而現有建筑物大多為辦公、住宅用建筑物，起初建設時并沒有考慮通信設備的承重問題，選擇將移動基站建設在建筑物地下室從而避開設備承重問題也是移動基站選址的一個重要參考原因。

1.5.2 接地網處理方法

這類情況可以參照移動基站設置在高層建筑物屋頂的地網建設方法，只是基礎鋼筋網應選在地下室的鋼筋網。

1.6 移動基站設置在特殊土壤中的接地

1.6.1 基本原理

眾所周知，一個接地裝置的接地電阻往往有3部分組成：第一部分是接地體本身的電阻，由于接地體都是鋼鐵、銅等金屬組成的；第二部分是接地體金屬與土壤接觸面的接觸電阻；第三部分是電流經接地體流入土壤后散布時的電阻。

1.6.2 操作施工方法

稀土降阻劑一般以水泥漿狀形式應用于地網中，首先是挖好所有該放降阻劑的地溝和孔洞，地溝深度和寬度應遵照一般移動基站的接地網工程施工要求。然后，按照說明書要氣將粉末降阻劑和水按比例調和，攪拌均勻；將調好的降阻劑傾注在所有水平和垂直接地體周圍。最后，給地溝和空洞回填導電性能較好的新黏土，再用重物將所有地溝和孔洞壓實，按規定恢復地面。

移動基站接地系統存在的問題：通過對現有移動通信基站的實際調查，發現移動基站在接地系統上都或多或少存在不少嚴重的接地問題，這給移動基站的正常運行帶來了很大的隱患，一旦遭受雷擊，后果不堪設想。這些基站大多是建設在上述特殊位置，接地網不宜建設。主要有以下問題：1）沒有建設接地網；2）沒有接地引入線；3）無法施工；4）有接地，但是接地電阻達不到接地要求。

2 移動基站接地系統解決方案

如果按照施工種類來劃分，可以有4種施工類型：

第一種：屬于接地網不符合要求需要改造，不需要做引下線，但是需要對機房的連接進行處理的情況。比如說在利用天饋引下線做主引線時，需要對機房連接到主網的引線做特殊技術處理，以防止由于引線在泄流過程中流入機房，造成燒毀設備。這類施工主要是地下和地面施工，含有局部的特種空中作業。主要包括，開槽、鉆孔、焊接，接地極植入、降阻劑敷設，電氣連接，表面恢復等工程；第二種：樓頂起抱桿，機房在樓上與抱桿在同一側，同側具備施工條件（有施工場地和引下連接路徑）的，可以采用離子棒加納米粒子接地模塊加降阻劑的方式來構成接地網，用鍍鋅扁鐵或圓鋼來做引下線，引下線外面做絕緣美化處理。并按規范要求設置接地斷卡。這類施工主要是：地下、地面施工和大量高空作業。主要包括，開槽、鉆孔、焊接，接地極植入、降阻劑敷設，電氣連接，引下線敷設與美化、表面恢復等工程；第三種樓頂增高架和樓內機房均無接地，就近不具備施工條件，需要多次轉接，才能實現的。此種情況耗費材料和人工都較多，需要根據每個現場的不同情況來做，采用離子棒或電鑄銅棒或接地模塊配合降阻劑構成接地網，采用鍍鋅扁鐵和銅纜來連接增高架和機房，引下線外面做絕緣美化處理并按照規范要求設置接地斷卡。

第四種增高架或抱桿無接地，機房在樓下也無接地，建筑物作業面面臨主要街道，需要地面和室內走線特殊處理的。

3 結論

本項目的創新之處主要在于：鑒于雷電防護監測系統建設的特殊性和獨立性等特點，在各個防護點上安放雷電信號檢測的網絡節點端機。設計由變頻電源及其控制單元、數據采集單元、數據處理單元及遠程通信的功能三部分組成的網絡監測平臺，進一步提高基站系統的雷電耐受水平，降低雷擊跳閘率，為提高運行的可靠性和穩定性提供依據。

參考文獻

[1]吳坤君.移動通信基站接地問題研究[J].重慶郵電學院學報：自然科學版，2006(4).

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關鍵詞:變電站;接地;降阻;接地網

中圖分類號:TM862文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2009)24-0053-02

接地網在變電站安全運行中起著十分重要的作用,它不僅為變電站內各種電氣設備提供一個公共的參考地,在系統故障時還能迅速排泄故障電流并降低變電站的地電位升,因而接地網接地性能的優劣直接關系到變電站內工作人員的人身安全和各種電氣設備的安全及正常運行。在我國,一方面隨著電力工業的發展,接地網在運行中出現的安全問題越來越多,另一方面接地網設計仍然使用傳統的方法,從而造成接地網設計與實際安全運行的矛盾非常突出,迫切需要提出新的更為有效的接地網安全性設計方法。

接地網是變電站安全運行的重要保證,其接地性能一直受到設計和生產運行部門的重視。近年來,隨著超高壓輸電線路的建設以及城市電網改造的大規模進行,在我國變電站設計和運行中,接地網的安全問題越來越突出。

一、降低接地電阻的方法

我國的許多地區土壤電阻率很高,在江西部分地區土壤電阻率可能達到500Ω?m甚至更高,一些風景區地質為花崗巖結構,土壤電阻率也達到300Ω?m左右,在這些地區建設變電站必須要采取適當的措施降低接地網的接地電阻,才能達到電力系統規程要求的跨步電勢及接觸電勢標準,保證變電站內設備的安全運行及運行人員的人身安全。工程上一般常用的降低接地電阻的措施主要有以下七種:

(一)采取深井接地

有條件時可以采用深井接地,用鉆機鉆孔,把鋼管接地極打入井孔內,并向鋼管和井內灌注降阻劑。采用深井式接地極時要求對接地裝置及其四周測出垂直方向上的土壤電阻率分布。單個深井式接地極接地電阻可按下式計算:

式中:ρ――平均視在土壤電阻率,Ω?m;

l―垂直接地極的長度,m;

a―垂直接地極的半徑,m;

R―接地電阻,Ω。

該方法優點:可減少占地,接地裝置的接地電阻受氣候影響較小;減少施工時與周圍農民發生關系,避免麻煩,因此在電力系統中廣泛使用。不足之處是由于深井式接地極之間有屏蔽現象,相互間的間距應達到接地極長度的2～3倍,才能取得較好的降阻效果;深井式接地極對以防雷為主的接地效果不大。

(二)對土壤添加化學物質

要使土壤產生化學變化,可以在接地體周圍土壤中加食鹽、木炭、電石渣、石灰等化學物,此類化學物品與土壤產生反應,提高土壤導電性。該方法優勢是效果顯著,成本低廉。缺點是不能保證降阻性能的穩定性,同時化學物質會造成接地體腐蝕,減少接地體的使用年限。

(三)接地極地下深埋處理

接地極深埋可以降低接地電阻值,尤其是當地下深處的土壤電阻率較低或有水時。此方法適用砂壤土地質,可以不考慮土壤凍結和干枯所增加的電阻系數。缺點是施工困難,土方量大,造價高,在巖石地困難更大。

(四)更換土壤

這種方法是用電阻率較低的土壤替換原有電阻率較高的土壤,置換范圍在接地體周圍0.5m以內和接地體的1/3處。但這種置換方法對人力和工時耗費都很大。

(五)使用降阻劑

一般在接地要求較高的地方進行接地設計時采用這種方法。在接地體周圍敷設降阻劑后,可增大接地體外形尺寸,降低接地體與周圍大地介質之間的接觸電阻,可在一定程度上降低接地體的接地電阻。降阻劑用于小面積的集中接地小型接地網時,降阻效果較為顯著。降阻劑是由幾種物質配制而成,具有導電性能良好的強電解質和水分。這些強電解質和水分被網狀膠體包圍,網狀膠體和空格又被水解和膠體填充,使它不至于隨地下水和雨水流失,因而能長期保持良好的導電作用。這是目前較為常用的一種方法。

(六)污水引入

為降低接地體周圍土壤的電阻率,在條件允許的情況下可將無腐蝕的污水引到埋設接地體處。接地體采用鋼管,在鋼管上每隔20cm鉆一個5mm的小孔,使水滲入士壤中增加接地體周圍含水量,以增強導電性及降低接地電阻。

(七)外延水平接地體

如果接地體附近有導電良好土壤、河流、湖泊等可采用此法。但在設計、施工時,必須考慮到連接地極干線的自身電阻所帶來的影響,因此外引長度不宜超過100m。

二、改善接地電阻方法

以某地區220kV變電站的接地網為例進行分析,變電站接地網如圖1所示。表1中的土壤電阻率是采用Wenner四極法測量后得到的分層情況。

接地網的長度約為90m,寬度為50m,埋深0.8m,采用鋼結構的導體鋪設。通過使用“變電站接地網性能分析軟件”計算可以得到這一接地網的接地電阻為1.44+j0.015Ω,遠遠高于要求的小于0.5Ω的標準。因此必須采取適當的措施降低接地電阻。

在上面介紹的七種措施中,由于2、6會對接地網造成腐蝕,3、4工程量巨大,一般不常采用。主要采用鋪設外引網或者深井接地極的措施來改善接地電阻,下面分別進行分析。

(二)鋪設外引網

鋪設外引網在變電站附近存在河流湖泊等電阻率低的區域常采用的方式,或者在空曠的郊外也可以采用這種方式。它的原理與增大變電站的接地網面積類似。

對圖1的接地網進行分析,在當地的土壤電阻率情況下,采用R≈0.5ρ/ 估算,接地網面積必須達到40000m2,才能保證接地電阻符合要求。圖2給出了一種設計方案,鋪設了距離主網150m面積為120m×120m的輔助接地網,經計算接地電阻達到0.496+j0.0349Ω。但是建設這樣大的輔助接地網投資巨大,因此針對這個變電站不建議采用這種方式。

如果在變電站附近存在湖泊,采用這種方式較為合適,可以通過鋪設較小的輔助接地網就可以達到降低接地電阻的目的。鋪設外因網雖然可以降低接地電阻,但是在高阻地區必須要足夠大的面積,成本較高。

(三)采用深井接地極

由表1可看出,當地地表的土壤電阻率較高,但是地下深處土壤電阻率較低,較適合采用這種方法。在圖1的接地網的不同位置打了8根垂直接地極,如圖3所示,深度30m。

經計算,采用8口30m接地深井后,接地電阻由1.44+j0.015Ω降到了0.4291+j0.0279Ω,滿足0.5Ω的接地要求。從計算結果可以看出,接地極的主要作用一方面是將土壤深處的低電位引入,另一方面是利用土壤深處含水層的電阻率較低,能夠提高電流散流能力。在采用這種方法時,必須綜合考慮接地極深度與數量的關系,并盡量利用接地網范圍內土壤電阻率較低的地方,減少工程量。

三、結語

在接地網附近沒有土壤電阻率較低的池塘或湖泊時,采用外引網的方式不可取;這主要是因為外引網的鋪設復雜,并且要考慮對人身安全的影響等因素,同時需要增加的地網面積較大,工程造價高。實際上有時采用借用變電站臨近桿塔的接地網作為外引網,既降低造價也降低對人身安全的影響,但是這種方法只是對于接地電阻與標注要求相差不大的情況,當兩者相差較大時,由于桿塔的接地網面積太小,效果并不明顯。因此一般工程建設中建議采用加深垂直接地極,并在導體周圍加少量降阻劑的方法來降低接地網接地電阻;垂直接地極對于降低接地電阻的效果較好,與外引接地網相比更為經濟,采用少量降阻劑可以使導體與周圍土壤的接觸良好,降低接觸電阻。

參考文獻

[1]樂佳.新建電站接地裝置接地電阻偏大問題的探討[J].浙江水利科技,1997,(2).

[2]王鴻鈺,凌慶軍.接地電阻及其測量[J].通信電源技術,1999,(2).

[3]王文勇.接地裝置運用中幾個值得注意的問題[J].科技信息,2009,(1).

[4]劉玲,黃文剛.淺談降低接地電阻的方法[J].新世紀水泥導報,2003,(3).

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關鍵詞：接地；電力系統； 220kV變電站；降低接地電阻

1、引言：

隨著我國電力事業的飛速發展，電網規模不斷擴大，系統電壓等級不斷提高，系統容量不斷增大，接地短路電流亦越來越大，一個安全有效的接地系統顯得越來越重要。

電力標準DL/T621-1997《交流電氣裝置的接地》中規定有效接地和低電阻接地系統中變電站的接地電阻應滿足 R≤2000/I 歐，如不符合上式要求時，可通過技術經濟比較，把接地電阻放寬到小于等于5歐，但要將轉移電位、接觸電壓和跨步電壓限制在安全范圍內。

在高土壤電阻率地區往往難以達到國家有關規程的規定和要求，這時就需要采取措施把接地電阻、接觸電壓和跨步電壓限制在規定的范圍內，才能保障電力系統的安全可靠運行。

2、站址工程地質概況

合川220kV星寨（清平）變電站所選老龍洞站址位于合川區三匯鎮老龍村。所選站址為單斜地質構造單元喀斯特溶蝕地貌，斜坡地形。根據地勘報告，變電站測區內出露基底巖石全部為三疊系下統嘉陵江組（T1j）灰色塊狀角礫巖、白云巖夾灰巖及深灰色薄～中厚層灰巖、泥質灰巖夾泥灰巖、頁巖的淺海相沉積建造。第四系為黃褐色至褐色殘坡積粉質粘土。 本站站區土壤電阻率高，接地條件非常差。

3、接地降阻方案分析

通過對國內外有關降低接地電阻方法的資料進行收集和分析，現將其國內外各降低接地電阻的方法綜述如下：

（1）擴大接地網面積及增加接地網埋深

均勻土壤條件下，變電站接地網的接地電阻與接地網面積的平方根近似成反比，接地網面積越大接地電阻越低。采用此方案對于在均勻土壤條件下是降低接地電阻的一種行之有效的方法。

（2）外引接地

外引接地是指將變電站主接地網與在主接地網區域以外某一低土壤電阻率區域敷設的輔助接地網相連，以達到降低整個接地系統接地電阻的目的。采用引外接地的必要條件是必須能在主接地網附近找到土壤電阻率相對較低的區域。

（3）變電站接地網互連法

變電站接地網互連法是指當兩個變電站距離很近時，且在同一個電壓等級下，可以把它們的接地網用導線連接起來，以實現共同降阻的目的。考慮沖擊電阻的影響，單個接地網的接地電阻不能太高，兩網之間的距離不應超過 2000m。

（4）垂直接地極

在水平接地網基礎上敷設垂直接地極以構成“三維接地網”是降低接地電阻的有效方法。特別是地下有含水層或低電阻率土壤層的地方，在水平接地網四周敷設垂直接地極，入地電流可以經垂直接地極通過含水層或低電阻率土壤層流散，能有效的降低整個接地系統的接地電阻。

（5）深井接地

采用接地井來降低接地電阻。就縱深來說，不同深度土壤的電阻率是不同的，土壤越深越穩定。有地下含水層的地方，接地體可以深入穿透水層，這時降阻效果將更好。

（6）電解離子接地極

電解離子接地極內部能不斷地自動釋放出活性電解離子，從而大大地降低了土壤電阻率，使周圍土壤的導電性能可以始終保持在較高的水平，雷電流或故障電流能很輕易地擴散到周圍土壤中，充分發揮整個接地系統的作用。

（7）接地降阻劑

在接地體周圍的土壤中加入降阻劑，可以改善土壤的導電性能，從而降低接地電阻。在高土壤電阻率地區，如有巖石層等，可以使用接地降阻劑，并適當配合其它降阻方法，以達到降低接地電阻的目的。

（8）局部換土

土壤電阻率的高低直接影響接地電阻的大小。對于某些高土壤電阻率地區的接地裝置，可以采用局部換土的方法用電阻率較低的土壤(粘土、黑土)或低電阻率材料來置換接地裝置周圍的高電阻率土壤。

4、降阻方案的選擇

星寨220kV變電站站址處土壤多為巖石結構，土壤層較薄，土壤電阻率較高。一般降阻方法難以實施，選擇不合適的降阻方法往往會造成浪費，同時其降阻效果也會不理想。本文根據星寨220kV變電站站址的實際情況對降阻方案進行具體分析，以選擇合適的降低接地電阻的方案。

根據計算，星寨220kV變電站最大入地短路電流I＝10.76kA，經計算本站接地網應在任何季節接地電阻應不大于2000/I=0.19Ω。本站根據地勘報告，土壤電阻率按2000Ω.m取值，接地裝置采用以水平接地體為主的人工接地網，埋深0.8m。據此計算，本站接地電阻為 Ω，不滿足接地電阻小于2000/I（0.19Ω）的要求。

本站的允許最大接觸電位差為：

式中： Ut——接觸電位差，V；

ρf——人腳站立出地表面的土壤電阻率，本站為 2000 Ω·m；

t——接地短路（故障）電流的持續時間，取主保護動作時間0.15s。

計算得：

V

本站的最大接觸電壓計算值為

Utmax =37278.3V

本站的允許最大跨步電位差為：

式中： Us——接觸電位差，V；

ρf——人腳站立出地表面的土壤電阻率，本站取2000Ω·m；

t——接地短路（故障）電流的持續時間，取主保護動作時間0.15s。

計算得：

Us =4064.05 V

本站的最大跨步電壓計算值為

Usmax =12992.86V

由以上計算結果可知，本站的接地電阻、最大跨步電位差、最大接觸電位差均不滿足要求。

根據勘測、地質專業資料得知，本站址基底第四系殘坡積土層比較薄，基巖為石灰巖，接地條件非常差。根據電力標準DL/T621-1997《交流電氣裝置的接地》的規定，本站考慮將轉移電位、接觸電壓和跨步電壓限制在安全范圍內的同時，使接地電阻放寬到小于等于5歐。

根據站址實際情況，且結合以上國內外降低接地電阻方法的原理與特點的分析，采用局部換土的方式，對星寨220kV變電站進行降低接地電阻設計。

5、具體降阻設計實施方案與計算論證

由于地網之間的相互屏蔽作用，全部采用換土降阻效果不理想，可采用最外框地網四周置換良地網降阻技術，為了充分發揮外框換土部分的降阻效果，置換土的地網溝需增大開挖深度，并將地網溝的截面開挖成矩形，只將置換地網溝的土壤換成改良后的土壤。

在地網四周開挖降阻坑后, 坑里鋪設水平接地極, 坑中填滿置換土壤, 并聯10個降阻坑, 環變電站接地外網四周將其等距分布, 由于降阻坑的間距已超過30 m, 可不考慮屏蔽的影響。

設接地坑長8 m, 寬 4 m, 深 4 m, 令置換截面的直徑d1 = 4m, 每個水平接地體的長度 = 8 m , 直徑 d = 0.03 m, 置換土壤的電阻率為 = 30Ω·m。

計算論證

局部換土后，根據實際經驗與已知理論, 埋深為h 的水平接地體的接地電阻為

式中 d1 ---內切于置換截面的直徑, m

d ---接地體等效直徑, m

--原土壤電阻率, 2000Ω·m

--置換材料的電阻率, 30Ω·m

經計算，其接地電阻值為 R =3.75Ω，10個降阻坑并聯后電阻為0.375Ω。將其與原地網電阻并聯, 由于降阻坑內接地極的方向垂直于原地網, 所以與原地網間屏蔽作用很小, 可以忽略,得最終地網電阻為

// = 0.37Ω

其中 為 16.1Ω。

由此計算出：

變電站的最大接觸電位差為

Utmax =856.75V < Ut =1327.14 V

變電站的最大接觸電位差為

Usmax =856.75V < Us =4064.05 V

可看出變電站的最大接觸電位差與最大跨步電位差均滿足要求。

篇8

關鍵詞：接地電阻測量儀 大口徑 薄鉗口 接地線

1概敘

優良的接地系統是電力、電信、電氣設備安全可靠運行的重要保證。接地電阻的大小是接地系統品質優劣的重要評判依據。精確、快速、簡捷、可靠的接地電阻測量方法，已成為防雷接地領域內技術進步的迫切需要。鉗式接地電阻測量儀適用于電信、電力、氣象、機房、電力配電線路、鐵塔輸電線路、加油站、工廠接地網、避雷針等。

鉗形地阻表是一種新型的測量工具，它方便、快捷，外形酷似鉗形電流表，測試時不需輔助測試樁，測試時只需往被測地線上一夾，幾秒鐘即可獲得測量結果，極大地方便了地阻測量工作。鉗形地阻表還有一個優點是可以對在用設備的地阻進行在線測量，而不需切斷設備電源或斷開地線。但是在實際的檢測過程中會遇到各種各樣的接地線（扁鋼、圓鋼和角鋼），有些接地線靠墻敷設，有些接地線的截面尺寸會稍大些，這些情況都會給檢驗人員帶來檢測的不便。因此，研制一種專門應用于這些特殊情況的鉗式接地電阻儀具有重要的現實意義。本文對鉗式接地電阻儀的檢測原理做了闡述，并就此做了關于鉗頭部位的改進設計方案。

2擬研制的接地電阻測試儀的測量原理介紹

鉗式接地電阻測試儀主要用于測量帶有導電回路的接地系統的接地電阻值。如圖1所示，鉗頭又稱電磁變換器，是有兩個獨立的環形鉗口組成，主要用于產生測量信號源和采集信號源；顯示屏主要用于顯示測量讀數，操作面板，進行功能或工作模式設定；扳柄，主要用于打開鉗頭。

測量時，鉗形接地電阻表利用電磁感應原理通過其前端卡口（內有電磁線圈）所構成的環向被測線纜送入一恒定電壓E，該電壓被施加在被測的接地回路中，鉗形接地電阻表可同時通過其前端卡口測出回路中的電流I，根據E和I，即可計算出回路中的總電阻。

鉗式接地電阻測試儀主要是為了克服測量接地電阻時需要打輔助接地極的困難而研制的，其鉗頭（電磁變換器）內主要為兩個獨立的電壓線圈Ng和電流線圈Nr。工作時，先由電壓線圈N生一內部高壓e，利用電磁感應原理使被測接地回路中產生一個恒定電壓E，其中E=e*Ng，讓E使被測接地回路產生感應電流I由RX處流出并經由接地回路從RS接地極分支流回儀表處。電流線圈Nr則可通過表內檢流計、運算放大器，計算出感應電流I值，經過比較、再運算，即計算出環形導體或接地回路電阻，顯示器可顯示出RL=E/I并求得RL的值。

3大口徑薄鉗口接地電阻測量儀的鉗頭部位改裝設計方案

3.1 改裝設計的可行性原理分析

改變鉗頭部分的形狀，達到方便夾持各種常規接地線（扁鋼、圓鋼和角鋼）的目的，從而能夠使用接地電阻測量儀方便快捷的測量起重機的接地電阻。鉗式接地電阻測試儀主要是為了克服測量接地電阻時需要打輔助接地極的困難而研制的，其鉗頭（電磁變換器）內主要為兩個獨立的電壓線圈和電流線圈。如圖2所示，工作時，先由電壓線圈產生一內部高壓，利用電磁感應原理使被測接地回路中產生一個恒定電壓，讓該恒定電壓使被測接地回路產生感應電流，該感應電流由鉗頭部分的電流線圈感應并流回儀表內，通過表內檢流計、運算放大器，計算出感應電流值，經過比較、再運算，即計算出環形導體或接地回路電阻，顯示器可顯示出接地電阻的值。

產生的感應電動勢E=nΔΦ/Δt（其中，E：感應電動勢(V)，n：感應線圈匝數，ΔΦ/Δt:磁通量的變化率）， 其中Φ=BS。

3.2 設計方案

圖3為設計方案路線圖，采取的實驗方案如下：

1、根據已設計的起重機械專用接地電阻檢測儀的鉗口內部鐵心形狀和尺寸制 造新產品中的鐵心模塊。

2、檢驗兩個鐵心模塊之間的貼合度，當調整好模塊之間的貼合度后，將線圈 纏繞在鐵心模塊上。

3、因為電壓線圈和電流線圈是在同一鉗口中，會產生電磁干擾現象，為了防止振蕩電壓與感應電流之間的相互干擾問題，擬在電壓線圈和電流線圈之間設置多道屏蔽層。

4、聯系生產廠家委托定制相關配件，再將感應部分的電壓線圈及電流線圈和鉗身中的對應電路部分相接合。

5、組裝完畢后，檢驗改裝后的鉗式接地電阻儀的測量精度，如果有較大的測量誤差，再重新調整參數n、s的值以及屏蔽層的設置布局，直到達到所需的測量精度要求。

4. 結論

在現有的實際檢測中，會遇到各種各樣的接地線（扁鋼、圓鋼和角鋼）,并且每個生產廠家敷設的接地線的方法各不相同，有些廠家把接地線靠墻敷設，有些廠家為了更安全起見，接地線的截面尺寸會稍大些，在利用鉗式接地電阻測量儀檢測時，這些情況都會給檢測人員帶來很大的不便，限制了鉗式接地電阻測量儀的使用。如果能夠根據現場的實際情況設計并研制一種專門應用于檢測那些靠墻敷設的接地線或者截面尺寸稍大的接地線， 改變鉗頭部位的形狀，適當減薄鉗口的厚度并增大鉗口的尺寸，則可以擴大它的應用范圍，為檢驗人員在實際的檢測過程中提供很大的方便。因此為了實際檢測中的方便起見，對于現有的鉗式接地電阻測量儀進行不斷的改進具有重要的現實意義。

參考文獻：

[1] 周繼榮，陳錫根. 談談鉗形接地電阻測試儀的使用. 通信電源技術. 2001年6月 第2期

篇9

【關鍵詞】防雷檢測；接地電阻；氣象；設備

一、接地電阻的定義

接地電阻實際指電流從接地裝置流向大地然后再流向另一接地體或向遠處擴散所遇到的電阻。接地電阻分為工頻接地電阻與沖擊接地電阻。工頻接地電阻是把接地體的流經電流作為工頻電流從而得到的接地電阻；而沖擊接地電阻是把接地體的流經電流作為沖擊電流進而得到的接地電阻值，這在有雷電電流流過的情況下非常有研究價值。我們在平時工作中測得的接地電阻值數值為工頻接地電阻值，所以通常若沒有指明是哪一種接地電阻，都是指的工頻接地電阻。我可以通過計算公式來轉換接地電阻以衡量其是不是符合規程要求。轉換計算公式為：R=ARi。

二、防雷檢測中接地電阻的重要性分析

檢測接地裝置優劣的重要指標即為接地電阻的大小，一般來說，接地電阻越小，雷電發生時，其流散的速度越快，一旦物體被雷擊中，其產生的高電位持續的時間也就越短，防雷裝置上產生的雷擊高電位也就相應的越低，降低了對人及各種設備的威脅。

根據有關的電學原理，當發生雷擊時，產生的雷電流在通過防雷裝置時，接地電阻上的高壓與接地電阻的關系呈正比，也就是沖擊接地電阻的值越小，電壓（電壓反擊跨步電壓和接觸電壓）對人或物的威脅性就越小，由此可以看出，接地電阻可作為重要指標對接地裝置的優劣進行衡量。在各類有關的防雷規范中，在用途不同時對接地電阻的要求較明確。如在《防雷技術標準規范匯編》（以下簡稱《規范匯編》）中，分別對防雷類型為一、二、三類的防雷建筑物的接地電阻進行了具體規定，一、二類的電阻應小于10Ω，三類的電阻應不小于30Ω，而電力變壓器或發電機的工作接地電阻不得大于4Ω。因此，應高度重視接地電阻的相關檢測工作。

目前，隨著防雷及接地技術的逐漸發展，在對接地電阻進行檢測的過程中，應該對其他因素進行綜合考慮，如還需要對等電位連接措施及接地裝置的結構屬性等是否符合規范要求進行詳細檢測。根據《規范匯編》的有關規定，在土壤電阻率高的地區，對當地的經濟條件及該地區的施工難度進行綜合考慮，應重點對鐵架與霹雷針之間及公共接地系統的連接狀況進行檢查，而對于醫療設備、計算機系統就要重點考慮等電位連接狀況。

三、防雷檢測中接地電阻的影響因素及其解決對策

（一）影響因素

1.氣象條件。由于在規范匯編里沒有具體規定在進行接地電阻的檢測時應該具備的氣象條件，所以當進行實際的電阻檢測時，要對當地的氣象條件（例如濕度，溫度等）有所了解，然后根據這些來明確接地電阻和氣象條件之間存在的關聯。接地電阻和土壤的電阻率之間的關系呈正比，換句話說就是當土壤的電阻率越高，接地電阻的阻值也越大。土壤中的化學成分，相對濕度和溫度，以及土質的緊密程度等都會對土壤的電阻率產生影響，在這些因素里，會給電阻率造成最為嚴重影響的因素就是土壤的相對濕度和溫度。

2.檢測設備。在規范匯編中要求檢測的電阻是沖擊接地電阻，而在大多數的氣象臺站中用的是日本生產的搖表式地阻儀，通過這種地阻儀所檢測出的叫做工頻接地電阻，與規范匯編中要求的不符合。因此在進行電阻儀的測試時，重點測試土壤中的電位梯度近似為0的地方，也就是將電阻儀放置在零點的區域內，以避免出現誤差，從而使測試出的接地電阻值更為精確和有效，但是在實際的測試中很難做到。我國大部分的防雷檢測機構在進行接地電阻的檢測時，較常使用鉗形接地電阻儀來檢測，這種電阻儀的檢測速度相對更快并且無須用到輔助接地棒，更加易于使用。在現實的接地體電阻的檢測中，不能測量出被作為測試極的接地體和要進行測試的接地體間的距離，在一些特殊情況里，這兩個接地體間的距離十分短，不能達到測量的標準，并且在還沒掌握接地裝置的內部結構的情況下，這兩個接地體己經和地下電氣溝通，在這個時候測試出的電阻值不具備可靠險，所產生的誤差也很大。

3.隨機因素。在實際檢測接地體的電阻值過程中，一定要保證沒有不利因素的干擾，使測量出的數據更加精確，有效。在進行接地電阻的測試時，會隨機出現一些不利因素給檢測過程帶來影響，例如檢測時使用的地阻儀在測量過程中產生的電流量較小，會使測量出的數據不夠準確。除了這些干擾因素外，還會出現一些人為因素對檢測過程造成影響，對于這些因素一定要有足夠的重視，一定要最大限度的保障測量過程不被影響因素干擾。

另外，在接地電阻的檢測中，會出現給高層建筑物的防雷設備的接地電阻進行檢測的情況，在檢測時會用到很長的測試線，而這也會使檢測誤差偏大，例如一些高層建筑物的防雷工程做得很好，但是在檢測接地電阻時出現了較高的誤差。所以為了避免這種情況的發生，工作人員要考慮到超過標準長度的測試線所產生的電阻和感抗以及電流量帶來的干擾電動勢等因素。

（二）解決對策

1.接地電阻值在很大程度上受檢測人員的操的影響，在檢測時應注意：檢測儀的三極要在一條直線上并且與地網垂直；地網測試點和測試儀的連接線長度最好小于5m。若需加長，應把實測接地電阻值與加長線阻值相減，然后填人表格等。

2.接地電阻受檢測環境的影響較大，檢測時，接地電阻測試儀的接地引線及其他導線應將高、低壓供電線路避開，防止造成危險和干擾；若地網帶電對檢測產生影響，應其原因查明，把帶電問題解決后再測量，或者換個檢測位置測量；若在測量時因為高頻干擾、工頻漏流、雜散電流等因素，以至于接地電阻表讀數不穩定，可以把地網測試點和測試儀的連線改為屏蔽線，或選用能夠改變測試頻率、具有窄帶濾波器或選頻放大器的接地電阻表檢測，使其抗干擾的能力得以提高；按DL475-92《接地裝置工頻物性參數的測量導則》規定，當大型接地裝置或地網對角線D≥60m需要采用大電流測量，施加電流極上的工頻電流應≥30A，以排除干擾使誤差減少。

3.根據實際檢測對象對接地電阻的要求精確度選定檢測方法。通常可采用三極法，但若有較高的接地電阻精確度的要求，就必須采用四極法，并進行方位、多點測試。

4.在檢定合格有效使用期的檢測儀器才能使用，測量儀器與測試儀器要符合國家計量法規的規定，檢測儀器見《建筑物防雷裝置檢測技術規范》GB/T21431―2008附錄E。同時檢測儀器的選用要依據實際檢測對象的接地方式進行，在檢測時要注意要測地網是不是單點接地，被測地線與設備是不是已連接，有沒有可靠的接地回路，從而選擇相應的測量儀器。

5.接地電阻值的檢測應在土壤未凍結和非雨天時進行，天氣氣候條件要能夠使正常檢測得以進行。

四、結語

綜上，接地電阻是衡量防雷檢測中的接地裝置性能和防雷工程質量的主要指標，在實際的檢測過程中，會出現各種因素對檢測數據造成干擾，從而使得檢測出的接地電阻不夠準確，真實。而接地電阻能夠達到要求，是確保防雷裝置可靠性的關鍵，因此從中可以看出，防雷檢測中接地電阻起著十分重要的作用。

參考文獻

[1]應征，王揮蜃，劉春.接地電阻的測量與降低[J].移動電源與車輛，2012（01）.

篇10

關鍵詞：線路鐵塔 接地電阻 運行現狀 技術措施

隨著現代科學技術的發展，一些新技術、新設備的應用給我們的安全生產創造出更大的經濟效益。尤其作為企業重要的電力生產管理部門，提高供電的可靠性，確保安全生產是首要任務，是電力技術發展的必然趨勢。

1 線路運行現狀概況分析

作為雷電災害頻繁的供電區域，防止雷擊事故是我電力單位技術研究的主要努力方向。因此為確保供電系統安全穩定供電，近年來我們主要對輸電線路防雷工作進行調研和分析。

我們重點針對以下環境的輸電線路進行分析，一是線路布置在山上或跨越山谷，地形條件復雜，并容易產生畸變；二是線路運行區域所處地勢高，雷電活動相當頻繁，易發生雷擊跳閘事故；三是桿塔所處位置地質條件較差，土壤電阻率高，線路鐵塔接地電阻偏高；四是桿塔周圍土質差，多屬巖石分布，導致鐵塔的接地極及接地引線銹蝕嚴重，甚至部分鐵塔接地極出現斷裂的情況等。通過對我輸電線路目前運行現狀的調研和分析，重點研究以降低輸電線路鐵塔接地電阻的技術契機，以提高線路防雷水平為目的，從而保證輸電線路安全穩定運行。

例如：我們通過對上述地理環境中的輸電線路進行調研，由于運行環境惡劣影響，在每年的春檢線路維護檢修過程中，發現線路鐵塔接地問題非常突出。一是鐵塔的接地電阻值超標現象嚴重，大部分鐵塔接地電阻值遠遠達不到正常運行所要求接地電阻值。二是鐵塔接地引線銹蝕嚴重，并且部分引線由于銹蝕，導致斷裂等等問題，對線路安全穩定運行構成極大的威脅，特別是在雷電等惡劣天氣情況下，很可能由于接地電阻較大、接地不良等情況造成雷電導通率降低，導致事故的發生。

綜上所述，這些都對我輸電線路的安全穩定供電構成了極大的威脅，尤其是線路在雷擊情況下，由于鐵塔接地不好而導致跳閘事故的發生。因此接地技術改造是確保輸電線路安全供電首要工作。

2 線路鐵塔接地技術的應用

為確保電網的安全穩定供電，防止雷電災害，提高供電可靠性，保證安全供電。我針對上述安全隱患及時進行調研分析。一是通過現場調研，分析問題成因；二是通過與技術專家進行溝通和網上查閱資料，掌握新技術；三是結合目前我輸電線路實際運行現狀，采用新技術、新設備，降低桿塔接地電阻，提高線路防雷水平。

2.1 輸電線路鐵塔接地電阻要求。

根據對架空線路桿塔的接地電阻和型式在電力行業標準DL/T620-1997《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》、L/T621-1997《交流電氣裝置的接地》中都提出了具體的要求。是設計、安裝和改造架空線路桿塔接地的依據。

有避雷線的線路桿塔的工頻接地電阻

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從以上數據可以看出，在多雷區，如是聯絡線路或重要線路，桿塔接地電阻最好能處理到10Ω以下，因為只有這樣才能提高線路的耐雷水平，有效地限制雷擊跳閘率，從而保證電網的安全穩定運行。因此降低桿塔接地，是有效提高線路耐雷水平的重要手段，同時也是最經濟的手段。針對各變電站進出線段的前六基桿塔接地電阻＞10Ω的桿塔，要進行降低桿塔接地電阻改造。

2.2 通過調研與分析，我們及時采用新技術、新設備以達到降低鐵塔接地電阻的目的。

①線鐵塔接地極進行改造，即采用目前接地極新產品——REX雷克石接地極，降低接地電阻。

REX“雷克石”接地極新技術的應用是降低線路鐵塔接地電阻首要選擇。它是一種高強度無腐蝕性的硅酸鹽無機礦物接地模塊，是天然導電礦物的高壓一體成型水凝硅酸鹽，屬于水泥基質。尤其REX雷克石ES系列接地模塊與金屬接地體相比，在同等面積的情況下降阻效果增加30%，如與銅包鋼接地棒相比，大約只需要其50%的費用，可以節省50%的成本費用。

主要原理如下：

一是與金屬接地電極相同，以接觸形成電子導電的傳導電流放電。它具有0.0098Ω·m低電阻率的優良導電性能，通過其導電相材料與土壤中的金屬礦物接觸形成電子導電的傳導電流通路。

二是金屬接地電極所不具備的離子電介質導電的位移電流放電，但這是大地土壤導電的最主要方式。接地電阻要求在10Ω以下時金屬接地電極會顯得比較困難，金屬接地電極需要量會不成比例的大量增加。而雷克石接地極自身具有很強的堿離子性，遇水水化產生大量導電性能極優的堿離子電介質，與土壤中的電介質離子形成離子導電的位移電流通路，同時在潮濕的土壤長期養護下會產生二次水化，二次水化的堿鹵產物堿離子，不但會強化其自身的強度及傳導電流的能力，還能以鐘乳石效應的方式堿鹵化固化其周圍的土壤，不斷地強大其釋放電流的體積及能力，所以接地電阻要求在10Ω以下時更顯優勢，不但如此，還會有很好的后續降阻能力。

這些都充分說明REX雷克石接地極的兩種釋放電流的方式與大地土壤的電性完全匹配對應，并且它自身純無機礦物材質與土壤完全親和沒有電位差電化學腐蝕的問題，是當今最佳的革命性接地材料。因此輸電線路采用的REX雷克石接地極新技術符合實際環境應用，可有效降低線路鐵塔接地電阻，提高供電可靠性。

②采用放射式接地極。對于地形開闊、不受限制的地段，采用6～8根總長不超過500m的放射形接地體，呈均勻散射形，每根接地體的長度見表。對于地形復雜、不便施工的桿塔，可沿巡線山路做長度不大于100m的射線，同時可在放射線中間結合地形和土質情況做放射分支線（即樹枝狀放射線），水平接地體的埋深大于0.8m。

桿塔放射形接地極每根的最大長度

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