接地電阻測試范文

導語：如何才能寫好一篇接地電阻測試，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。

篇1

1接地電阻的概念

電氣設備接地端或者說同地面相接處與電氣設備容易觸及的金屬部件之間的連接電阻就是接地電阻，其是一種量化指標，用來評價電氣設備的接地連續性。電氣設備接地性能的可靠性，用其接地電阻值的大小來表示。如果接地電阻太大，給人體帶來的傷害性會較大，因為在使用電氣設備的時候，電阻過大會導致其電流過大，這樣在通過人體時會造成傷害。常用電氣設備進行正確的接地電阻測試能夠有效避免安全隱患的存在，從而達到規范電氣產品市場和保障人們生命財產安全的目的。國家對于不同場合的電氣設備的接地電阻具有不同的標準要求，因此有必要針對不同的接點電阻運用不同的方法。

2常用電氣設備接地電阻測試方法

2.1ZC8接地電阻測試儀（輔助電極型）

ZC8接地電阻測試儀的使用方法是將電流電壓打入土壤之中，用來輔助電極。如果用“Δ”測法，那么就要保持電流極、電壓極、接地極三者之間20m的距離；如果用直線測法，那么就要保持電壓極、測試點兩者之間約為20m的距離，而電流極、測試點兩者之間要保持約為40m的距離，該方法對于連接接地體的測試導線也有要求，即必須使用2.5平方毫米的銅質軟導線，此外，針對測量電阻來說，為了減少導線自身電阻對其的影響作用，要盡可能使用較短的銅質軟導線。其他的電阻測試儀基本上與ZC8接地電阻測試儀的測量原理差不多，輔助電極的數字接地電阻測試儀只是由以前的手搖發電裝置轉變為了充電的形式，或者自帶電池方式。近幾年類似于ZC8接地電阻測試儀的儀器型號很多，但是都具有一個共同的缺點，那就是儀器測量數據時容易受到外界的干擾，缺乏一定的穩定性，尤其是在接地體上，具有帶電位的缺陷。下圖為常見的電氣設備輔助電氣測試示意圖1。上圖中，a代表接地體，b代表電流極，c代表電壓極，D代表接地電阻測試儀。無論是對于暴露在外面的電氣設備接地體，還是其接地體埋藏在混凝土之下，用這種電氣設備輔助電氣測試儀進行接地電阻的測試對于變電所等設備來說，該種方法都能集中測試，需要注意的是通過圓鋼、扁鋼或者其他導體在設備與設備之間進行連接時，要保障設備與接地體之間是斷開的狀態，這樣測試儀所測得的數據才是電氣設備最真實的接地電阻數據。輔助電極接地電阻測試儀是常用的測量工具和測量方法，其應用也最為廣泛。

2.2鉗型接地電阻測試儀（非輔助電極型）

鉗型接地電阻測試儀屬于一種不用輔助電極形式的測試儀，具有使用方便、簡單，且不容易受外界環境影響的特點，同時鉗型接地電阻測試儀在測量數據時具有一定的穩定性和準確性，儀器設備也較成熟，具有一定可靠性。試，如在1處的測試，只要將卡鉗卡入1點接地線，就能夠通過儀器測得所需要測的1處的數據。實際上，非輔助電極鉗型接地電阻測試儀是測量的一種閉環導體的回路電阻，雖然這種測量方法在一定情況下具有其自身的優點，但是這種方法并不適用于非閉環系統或者獨立的系統，因此具有使用范圍上的限制。

3結束語

篇2

Abstract： This paper analyzes the causes of error in the testing process caused large grounding resistance， reduce errors， and test data for error analysis and data processing to ensure accurate and reliable test data for large Grounding resistance testfor reference.

關鍵詞： 大型地網；接地電阻；誤差分析；內容和方法

Key words： large grounding grid；grounding resistance；error analysis；content and methods

中圖分類號：TM13 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2012）29-0104-04

0 引言

為了更好地掌握電網的接地狀況，我們必須較準確測試其接地電阻和對測試數據進行詳細的誤差分析，這是工程技術人員必須關心的課題。

1 大型地網接地電阻測量原理

大型接地網的工頻接地阻抗包含電阻性分量和感性分量，工程上測試大型接地網接地電阻的測量方法有很多，除多級法和鉗口式接地電阻測試儀法外，其它各種測量方法的基本原理大致相同的，均為三極法的測量原理。

1.1 接地電阻的理論計算

如圖1所示的緊靠地面的半球形接地體G，半徑為rg，當有電流I由接地極流入大地時，在土壤電阻率均勻的情況下，電流均勻對稱的沿的徑向發散，距離球心x處的電流密度為：

J=■ （1）

電場強度E=Jρ=■ （2）

式中：ρ——土壤電阻率

理論上，無窮遠處為零電位區，則距離球心x處的對地電位為：

U=■Edx=■■dx=■ （3）

半球接地極表面的對地電位

Ug=■ （4）

因此半球極的接地電阻為

Rg=■=■ （5）

1.2 三極法測量接地電阻的原理

圖中： G——被測接地裝置；

P——測試用的電壓極；

C——測試用的電流極。

假設圖2中的接地體為半球形，電流極與半球接地體中心之間的距離為dGC，電壓極與半球接地極中心之間的距離為dGP，電流極與電壓極之間的距離為dPC。由式（3）可以得出通過被測接地極G流入大地的電流使G、P兩點產生電位差為：

U′=■■-■ （6）

通過電流極C流入大地的電流使G、P兩點之間產生電位差

U″=■■-■ （7）

則，G、P兩點之間的總電位差為：

U=U′+U″=■■-■+■-■ （8）

G、P兩點之間呈現的電阻

R=■=■■-■+■-■ （9）

由于半球接地極的實際接地電阻如式（5）所示，因此測量誤差

δ=■=r■■-■-■ （10）

當式（11）成立時，測量誤差δ=0，P點即為實際零電位點

■-■-■=0 （11）

從式（9）、（10）和（11）得到如下測量接地電阻誤差啟示：

①測量誤差由三個互電阻造成。

②測量誤差取決于各個電極之間的相對位置（布極誤差）。正確的電極位置的布置應使■-■-■=0

則測量誤差就可等于或接近于零。

③如果電極周圍土壤電阻率是均勻的，兩極的互電阻大小與土壤電阻率成正比，而與兩電極之間的距離成反比。

2 接地電阻測量方法

接地電阻測量方法，按測試電極的數量區分，可分為三極法、四極法和多極法；按輔助電極的位置不同，可分為遠離法、補償法和電位降法；按輔助電極的布置方式不同，可以分為直線布置方式和三角形布置方式；按測量電源和測量信號的不同，可分為工頻電流電壓法、瓦特表法、直流法、異頻法和接地電阻測量儀法。此外，針對干擾信號而采取的方法有倒相法、雙電位極引線法、附加串接接地電阻法和相位差法等等。

2.1 遠離法 根據前文的分析結果，要使測得的接地電阻R與接地體的實際接地電阻RG相符，必須使式（11）成立，即■-■-■=0

遠離法就是盡量增大d■、d■和d■，使之趨于無窮大，即可滿足上式的要求。

2.2 補償法 在圖2中，令d■=αd■，則d■=（1-α）d■，代入式（11）得到

■-■-1=0 （12）

解得α=0.618，即P點為直線段GC的黃金分割點。只要將電壓極P放在d■=0.618d■處，就能準確的測量接地電阻，這種方法稱作補償法，也稱為0.618法。

根據補償法的原理，圖2中d■和d■的確定原則可歸納為以下三條。

①測量用的電流極C和電壓極P離被測接地裝置G邊緣的距離一般取d■=（4～5）D和d■=（0.5～0.6）d■，D為被測接地裝置的最大對角線長度；

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關鍵詞：接地電阻；測量；誤差

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.12.239

0 引言

雷電能量巨大，直接擊在建筑物或大地上時，因電效應、熱效應和機械力效應會造成嚴重的建筑物損壞和人員傷亡，避雷接地是使雷擊時所產生的雷電流通過埋在地下的導體向大地釋放，以避免雷擊損害的接地[1]。近年來，工程技術人員使用的接地電阻的測量方法有很多，最常用的有兩點法、三點法、三極法、四極法、大電流法及變頻法。在實際操作中，有很多干擾因素的存在會對工程技術人員的測量結果產生影響，例如：電壓極和電流極引線間的互感、地下附近的金屬物、電壓表內部參數、大地的趨膚效應、干擾信號、季節因素、儀器使用誤差等因素，以致于不能得到準確而有效的測量數據。在防雷安全接地檢測中測量接地電阻，必須做到準確而有效[2-3]。因此，研究分析影響防雷接地的各個因素，進而采取相應的預防和改進措施，對于工程技術人員準確測量接地電阻有著重要意義。

1 電流極引線和電壓極引線之間的互感對測量結果的影響

采用直線補償法測量接地電阻時，在對角線的長度達到幾百米的大接地網中，需采用四到五倍對角線電流極引線長度測量，則電流極引線、電壓極引線則需要達到幾千米的長度。電流極和電壓極引線在很長的范圍內平行敷設，而且間距較小時，會產生比較大的互感電勢，其互感電勢會對接地電阻的測量值產生影響，此外，測量值與線纜的長度、線纜敷設的距離、所用測試電流的幅值、頻率及線纜距地面的高度等也有關系[4-6]。

電流極引線中電流的流動，會耦合到電壓極引線而產生電壓，其耦合產生的電壓將直接B加到所欲測量的電壓上，使得電壓極電位升高，最終導致所測接地電阻值較真實接地電阻值偏大。通常情況，互感電勢作用在電壓極引線上時，兩條平行試驗引線間的電感耦合所造成的誤差可高達0.1Ω/100m，其影響是可觀的，尤其對于接地阻抗小的地網。通常低接地阻抗總是出現在大面積接地網上，測量這種接地網就得用長的試驗引線，以便引到遠方零電位點[7]。此時，為了消除引線互感的影響，可以采用三角形法布置電極的方法，使電壓線和電流線相距的較遠，以消除引線互感的影響。

我國一般采用下式估算兩條平行線間的互感[8]（適用于均勻土壤，不適用于非均勻性土壤）：

2 地下附近金屬物體對測量結果的影響

在測量某一接地裝置時，其附近很可能存在其他建筑物基礎或金屬管道等建構筑物，這些建構筑物都會對接地電阻值的測量產生一定的影響。為了盡可能地減小建筑物基礎和金屬管道的影響，在條件允許的基礎上，首先應全面了解建筑物附近的布局圖。

圖中P點為電壓極位置，C點為電流極位置，大接地網為待測接地裝置，小接地網為測量線路經過的另一接地裝置。

當測量某一接地裝置時，若附近有其他小地網，當測量線路經過小接地網時，可以近似的認為小地網上電位處處相等，所以在該接地電阻的測量曲線上會出現一段平坦部分，這時可能會對電壓極補償點位置選擇的判斷產生影響。由于小地網范圍內電位幾乎沒有差別，小范圍的移動電壓極（小地網范圍內）對接地電阻的測量結果基本上沒有影響。以上情況出現時，工程測量人員找到的“補償點”不是真實的，會使測量結果有很大的誤差，導致最后測量數據的不真實。此種情況下，工程技術人員實際進行接地電阻的測量時，應先測量接地裝置附近的土壤電阻率，一是了解土壤結構，二是查探被測地網附近是否存在其它小地網或金屬管道區域，可以通過分析測得的土壤電阻率來計算補償點的正確位置，以獲得真實有效的測量數據。此外還可以通過增加電流極引線的長度，讓補償點的位置遠離小地網，然后再通過左右移動5%的方法確定補償點的位置[9]。

當測量某一接地裝置時，若附近有其他金屬管道，測量線路經過金屬管線區域時，相當于縮短了測試極與被測地網之間的有效距離，也會對測量結果造成巨大的誤差，導致最后測量數據的錯誤和無效。在此種情況下，工程技術人員需使電極布置的方向與地下金屬物走向垂直，減少地下金屬物對測量結果的影響，以獲得準確的測量結果。

3 干擾信號對測量結果的影響

干擾信號對避雷接地的測量結果有著很大的影響，在被測試的接地系統中經常存在高電平干擾信號、雜散電流及工頻干擾信號等。在涉及到工業中的接地系統和電源變壓器時，其中的強大放電電流會流向大地。在靠近高壓配電線、鐵路等處的接地電極周圍區域常常存在較高的漏電電流。要注意測量干擾地電壓，觀察是否超過了儀器規定值[10]。一般干擾信號的存在會對接地電阻的測量產生影響，降低測量結果的準確性，因此，消除干擾因素的影響是十分必要的。可以根據不同干擾信號，采取適當的措施，例如，對于有雜散電流干擾的接地裝置進行測量時，可以采用大電流接地電阻測試儀，加大測量信號的強度；對于有高頻干擾存在的情況下，應盡量做到遠離高頻干擾源，并采取檢測引線屏蔽措施。現代建筑多為鋼筋混凝土結構，其建筑物框架的鋼筋相互連接，構成了一個個法拉第籠，在進行接地電阻測量時，如果將測量極的線路從建筑物內部引至待測量設備，就可以對戶外的干擾電磁波起到一定的屏蔽作用，從而減少干擾信號對測量結果的影響。

4 測量電極對測量結果的影響

測量電極對測量結果的影響有以下三方面：測試電極與土壤之間的接觸電阻、測量電源的注入電流以及電極的極化效應。

工程技術人員在對接地裝置進行測量時，得到的接地電阻中包含了插入土壤中的測試電極與土壤之間產生的接觸電阻。為減小測量誤差，要盡量減少測量電極與土壤之間的接觸電阻，在實際操作中應使電極與土壤緊密接觸。因此在測量電極的選用上要格外注意，宜選用圓鋼而不宜使用螺紋鋼。

在接地電阻的測量中，測量電源的注入電流也是影響測量結果準確性的一個重要因素，電流極接地電阻與測量電源的內阻是串聯起來的，可見電流極會直接影響到注入電流。在測量電源電壓不變的情況下，接地電阻越大，注入電流越小；相反地，接地電阻越小，注入電流則越大。在實際測量中，可以通過降低電流極接地電阻的方法獲得較大的注入電流，提高測量精度和準確度，例如，將電流極全部打入土壤或在電流極周圍澆水。

在外電場作用下，金屬電極與土壤之間會產生電化學作用，產生電極極化效應。電極表面會產生極化電位，對于測量電極間就存在極化電位差，從而干擾測量的準確性。

5 地電壓和周圍電磁場對測量結果的影響

通常地電壓影響最終測量結果有兩個途徑，一是建筑物采用了共用接地裝置時，由于設備絕緣不好或短路，會引起接地裝置對地產生地電壓，從而在檢測過程中出現指針搖擺不定的情況，產生誤差；二是由于附近的變壓器或其他裝置產生漏電，使周圍電場發生畸變，產生地電位分布不均，從而影響測量結果的準確性。此外，當檢測現場附近有大功率發射塔、天線等存在時，周圍就會存在強的電磁場，也會對測量儀器產生干擾，引起一定的測量誤差。

6 環境因素對測量結果的影響

在影響土壤電阻率變化的眾多環境因素中，應充分考慮到季節因素的影響。伴隨著季節的變化，土壤的含水量和溫度有明顯的變化。土壤越濕，含水量越高，導電性能就越好，土壤電阻率就越小；反之就越大。當溫度在0℃以上時，土壤電阻率是S溫度的增加而減小的，且平穩變化；而溫度在0℃以下時，土壤電阻率隨溫度的降低顯著變大。由此可見，接地體的接地電阻隨土壤干濕和溫度是變化的，因此，在不同季節進行土壤電阻率測試時，應充分考慮到溫度和濕度的變化對接地電阻測量的影響，其中，降雨和冰凍對土壤電阻率的影響最大。其他環境因素的影響也是不容忽視的，例如，地中多處有獨立接地的存在時，如變壓器接地，由于多種原因，會引起接地電阻變大、變壓器本身絕緣變差，產生漏電現象，使接地極周圍產生電位差；被測接地極本身存有交變電流。

7 人為因素對測量結果的影響

人為因素引起的測量誤差，主要來源于工程技術人員對測量儀器的使用或儀器本身維護不當。例如，經常彎曲使用有可能造成接地電阻測試儀接線連接處連線的折斷，從而出現時斷時通的現象；檢測棒和檢測夾表面有氧化銹蝕現象出現時會造成接觸不良；檢測高層建筑時，需要使用加長的測試線，過長的檢測線感應出電壓，同時，長線本身也有線阻存在，都會造成測量誤差。為避免這些測量誤差，檢測人員需要規范自己的行為，以認真負責的態度做好檢測工作，并對測量儀器進行定期的檢定和保養。

8 結論

在實際的操作中，影響接地電阻測量的因素有很多，為了保證測量結果的真實性和有效性，檢測人員必須具備熟練的技能，需嚴格按照儀器的操作使用說明，嚴格執行檢測規范，端正態度，檢測前要對測試場所環境作充分的了解，盡量消除各種干擾因素的影響，檢測后需做好測量數據的資料累積。

參考文獻：

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[9]馮志偉，肖穩安，馬金福.影響接地電阻測量結果的因素分析[J].電氣應用，2010（15）.

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關鍵詞:建筑防雷工程；檢測；接地電阻；測量；注意事項；解決方法

隨著經濟建設的加快，建筑規模也日益擴大，而雷電作為一種自然災害對建筑物的威脅非常大的，因此建筑物防雷工程的實施是十分必要的。防雷工程的重要性要求必須對其進行經常性的防雷檢測。接地電阻的測量是防雷檢測中最重要的一項工作，而接地電阻大小是衡量接地系統好壞的重要參數，所以，如何保證接地電阻測量數據的準確性對防雷工程的安全是十分重要的。

1 接地電阻的組成

接地線的電阻與接地極自身電阻，是指接地線、接地設備、接地母線、接地極本身的電阻，其阻值與引線的幾何尺寸和材質有關。

接地體(水平接地體、垂直接地體)本身的電阻，與接地體的材質和周圍大地的電阻有關。

散流電阻是從接地體開始向遠處(20m)擴散電流所經過路徑的土壤電阻。決定散流電阻的主要因素是土壤中導電離子的濃度和土壤的含水量。

接地極表面與土壤之間的接觸電阻，與土壤的性質、顆粒、含水量、土壤與接地體的接觸面接觸的緊密程度有關，它是接地電阻的主要成分。

2 影響接地電阻的主要因素

影響接地電阻的因素有接地電極的形狀、尺寸，周圍環境因素，以及接地極周圍的土壤電阻率，其中最重要的是接地極周圍的土壤電阻率。

土壤中的電阻率與土壤中導電離子的濃度和土壤中的含水量有關。土壤電阻率ρ的大小，主要取決于土壤中導電離子的濃度和土壤中的含水量。土壤中所含導電離子濃度越高，土壤的導電性就越好，ρ就越小；反之就越大。

土壤越濕，含水量越多，導電性能就越好，ρ就越小；反之就越大。土壤中的電阻率與土質有關，不同土質的土壤電阻率不同，甚至相差數千倍。

土壤中的電阻率與土壤的溫度有關，一般是土壤電阻率隨溫度的升高而下降。

土壤中的電阻率與土壤的致密性有關。土壤的致密對土壤電阻率也有一定的影響，為了降低接地電極的散流電阻，必須將接地體周圍的回填土夯實，使接地極與土壤緊密接觸，從而達到降低土壤電阻率的效果。

土壤中的電阻率與季節有關。季節不同，土壤的含水量和溫度也就不同，影響土壤電阻率最明顯的因素就是降雨和冰凍。在雨季，由于雨水的滲入，地表層土壤的電阻率降低(低于深層土壤的電阻率)；在冬季，由于土壤的冰凍作用，地表層土壤的電阻率升高(高于深層土壤的電阻率)。

3 接地電阻的測量

3.1 常用接地電阻測量方法―――電位降法

電位降法是一種常用的接地電阻測量方法。其測量手段是在被測地線接地樁一側地上打入兩根輔助測試樁，要求這兩根測試樁位于被測地樁的同一側，三者基本處于同一條直線上，距被測地樁較近的一根輔助測試樁，距離被測地樁20m左右，距被測地樁較遠的一根輔助測試樁距離被測地樁40m左右。測試時，將擋位打在3P擋位。按下測試鍵，此時在被測地樁和輔助地樁之間可獲得一電壓，儀表通過測量該電流和電壓值，即可計算出被測接地樁的地阻。原理如圖1所示。

圖1 電位降法測量接地電阻的測試接線

E為作為測量對象的接地極，C為電流極，P為電位電極

3.2 對測試電流的要求

測試電極必須采用交流信號，因為加用直流電流會產生電化學作用，使得測量結果與通過交流電時不一樣。而作為電力系統的接地或作為防雷接地，流過的是交流故障電流和頻率成分極為豐富的浪涌電流。

交流測試信號的頻率，容易與電力系統的感應信號、雜散信號分離，應采用工頻以外的頻率來加強抗干擾能力。有的接地電阻測試儀能夠自動調節測試信號頻率，避開電力系統的感應信號和其他雜散信號的干擾。

3.3 輔助電極的接地電阻

電位降法重要特征是兩個輔助電極的接地電阻不影響測量值。輔助電極也是接地的，也有一定的接地電阻。測量用的輔助電極長度和直徑均較小，接地測試是臨時的，輔助電極的接地電阻一般比較高，并且其阻值隨著不同的位置和測試時間而變化，電流輔助極C的接地電阻加入主回路中去，就會影響流入大地中的電流的大小。

4 接地電阻測試儀的選擇

(1)采用內部供電(正弦波)和測試探頭的原理。這種儀器是專門用于測試同時具有電阻分量和電感分量的接地系統。采用纏繞在物體上的金屬帶作為接地線時，此種方法比較普遍。

(2)用不帶輔助探頭的外部測試電壓的原理。該原理通常用于測試TT系統內接地電阻，當在相端子與保護端子之間測試時，該接地電阻值比故障環路內其他部分的電阻高得多。

(3)用外部測試電壓和輔助測試探頭的原理。該儀器的優勢是對TN系統給出精確的測試結果，其中相線與保護導體之間的故障環路電阻非常低。

(4)用內部供電、兩個測試探頭和一個測試夾的原理。用該儀器測量時，要機械斷開可能與測試電極并聯的任何接地電極。

5 檢測接地電阻的注意事項

(1)應在非雨天氣和土壤未凍結時檢測接地電阻，嚴禁雷雨天氣檢測接地電阻，現場環境條件應符合正常檢測要求。

(2)接地電阻測試儀應經過法定計量單位鑒定合格，并在有效使用期內使用。

(3)接地電阻測試儀的接地引線和其他導線應避開高低供電線路，且應垂直于電網，避免平行布置。當地網帶電檢測時，查明帶電原因后實施檢測，以提高檢測的準確性。

(4)接地電阻檢測之前，首先要識別接地系統的類型，根據不同的接地類型，采用不同的檢測儀器和方法測試。

(5)正確使用接地電阻測試儀。連接電壓輔助電極線和電流輔助電極線，按下開關，燈亮，說明電路導通；否則，需檢查連接線是否良好和接地棒周圍導電是否良好。

(6)電壓輔助電極和電流輔助電極與接地極之間應保持一定的距離，且電壓輔助電極測試線和電流輔助電極測試線不要相互纏繞在一起，避免互相干擾。

(7)當建筑物周圍為巖石或水泥地面時，可將P、C極放置在地面并同時用水濕潤，使導電處于最佳狀態后，實施檢測。

(8)校正線阻。輔助接地線的長度為5m，當需要加長時，應將實測接地電阻值減去加長測試線的電阻值，可用同一接地電阻測試儀在同一環境中測量加長線阻值。

6 電力部門大地網接地電阻檢測注意事項

(1)測試線的選擇。測試線越粗，測試時電流損失越小，測量的接地電阻越接近實際值，一般選擇測試線＞1．8mm2的BVR銅線。電流線的長度應為大地網對角線長度的3～5倍，電壓線為電流線的0．618倍。

(2)測試時應避開高電壓，以減少強電流對測試精度的影響。

(3)測試位置的選擇。一般選擇大地網的中心部位，此處測試結果精度高，誤差也較小。檢測時，電流線與電壓線擺動5°，比較測量接地電阻的值。

7 測量接地電阻工作中常出現的問題及解決方法

(1)測試夾與接地測量點接觸電阻過大。解決的方法是，將接觸點用銼刀或砂紙磨光，用測試線夾子充分夾好磨光觸點。

(2)在測量接地電阻過程中，由于雜散電流、高頻干擾的影響，接地電阻數據讀不準。解決辦法是可將E線改為屏蔽線后測量；或采用改變測試頻率、具有選頻放大器或窄帶濾波器的接地電阻測試儀表測量，以提高抗干擾能力。此種情況在測量變電站、工業配電系統以及電源變壓器中經常使用。

(3)地表處存在大電位差，有多處獨立接地存在，如果檢測棒放在其周圍，將會影響測量準確度。解決的辦法是將輔助測試線加長，調整檢測的角度。

(4)被測接地極本身存有交變電流(用電設備絕緣不好，部分短路引起的泄漏現象，引下線附近有高壓電源干擾)，直接影響到接地電阻的測量誤差。解決辦法是屏蔽輔助測試線。

(5)接觸不良(包括儀器本身)。解決辦法是檢測前按操作規程自檢檢測儀器，加強責任心，提高檢測人員業務技能。

(6)附近有發射機、天線等發出的強電磁場(在大功率的發射基地附近，如移動、微波等通信發射場，高壓變電所及高壓線路附近，大功率設備頻繁起動場所)。解決辦法是屏蔽輔助測試線，調整檢測的角度。

(7)接地裝置和金屬管道埋設地比較復雜時，也可引起接地電阻測量不良或不穩。解決辦法是輔助測試線加長，屏蔽輔助測試線，調整檢測的角度。

(8)不按使用說明書規定操作，儀器本身維護不當，使用帶病、超檢接地電阻測試儀設備等都會影響測試結果。

(9)檢查電池電壓正常，而進行接地電阻測量時測量數據不準，誤差大。問題出在接地電阻測試儀與輔助電極及被測接地體連接不好，常見3條連接導線有斷開或接頭地方松動，導致導電性能不好。

(10)接地電阻測試儀電池電量不足，解決方法是更換電池。儀表精確度下降，解決方法是重新校準為零。

8 結束語

總之，建筑防雷是一個極其重要的系統工程，必須加強防雷接地的檢測，以有效保證其防雷安全。在防雷接地電阻測量中，檢測人員應當善于發現、總結問題，加強對防雷相關新技術的學習掌握、注重過程控制，保證測量的科學性，確保防雷工程的質量安全。

參考文獻

篇5

關鍵詞:接地電阻 變電站接地網 降阻措施

前言:隨著經濟的發展,對電力能源的要求也越來越緊迫,電網的壓力也越來越大,因此新造變電站越來越多。變電站接地網對于電力系統的可靠運行和變電站工作人員的人身安全起著重要作用,其接地電阻、跨步電壓與接觸電壓是變電站接地系統的重要技術指標,是衡量接地系統的有效性、安全性以及鑒定接地系統是否符合要求的重要參數。但受到客觀環境和設計選址等的制約,很多新造變電站的接地網接地電阻往往超出要求。

2010年,某供電局一110kV變電站新建動工,但其主接地網的接地電阻測試結果為2.3歐,遠遠大于設計要求0.5歐。接下來就介紹如何降低其接地電阻的幾種方法。

一.更換土壤與深井接地

工程施工方欲采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。但這種取土置換方法對人力和工時耗費都較大,不適合此次工程。由于此變電站本身已采取深井接地的方法,本身已轉有約20m深的深井,但為了進一步減小接地電阻,繼續向下轉井,但由于此變電站處于山坳里,地下巖層較深,轉機向下進行很困難,在原有深度下有向下了5m,不得不停止施工。在進行接地電阻測試后,測試結果為1.9歐。雖有效果,但施工難度太大。由此可見,這種方法對山區等巖石地帶不是適用。

二.采取污水引入和降阻劑

施工方的接地體采用50mm×50mm×5mm的鍍鋅角鋼,在鋼管上每隔20cm鉆一個直徑5mm的小孔,使水滲入接地體周圍土壤中, 以降低接地體周圍電阻率,降低接地體與大地的接觸電阻,以此降低接地電阻。經過測試,主接地體接地電阻值為1.83歐,效果不明顯。然后施工方在接地極周圍敷設高效膨潤土降阻劑,起到增大接地極外形尺寸,降低與起周圍大地介質之間的接觸電阻的作用,因而也能在一定程度上降低接地極的接地電阻。經測試后接地電阻為1.5歐,仍不符合要求。

三.外引接地體

施工方然后考慮主接地網引出一條扁鐵至周邊土壤導電較好的地方再埋設一個接地體。先引至變電站南20m處的溪流邊,此處土壤濕度大,導電性好,電阻率比變電站范圍內小,此處引接地體可以使變電站內接地電阻降低,經測量后主接地網接地電阻為1.2歐,仍不符合要求。于是在變電站周圍的溪流及農田等電阻率低的地方試驗,終于在變電站西方70m溪流邊外引接地極,測得主接地網接地電阻符合設計要求。可見此種方法對山區變電站效果 明顯。

結束語:變電站的安全運行必須要保證接地網的安全可靠,因此,在新造變電站的選址設計中要考慮此地的土壤,地勢與環境對變電站接地網接地電阻的影響,保證對接地網的良好施工和維護。

參考文獻

1 《電力設備異常運行及事故處理手冊》陳化鋼

2 《電力設備維修診斷與預防性試驗》 周武仲

3 《發電廠 變電站過電壓保護及接地設計》舒廉甫

作者簡介:

韓程亮 助理工程師 華北電力大學在職碩士研究生在讀

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對接地技術及各項接地電阻指標作出介紹，并對其測量方法及現場情況分析進行討論。

關鍵詞:

接地電阻檢測;三極法;防雷接地電阻;影響因素

隨著我國高速公路建設市場日新月異的發展，信息化、自動化的高規格標準要求，帶來了機電工程各類設施種類豐富化及數量規模化的發展趨勢，極大的滿足了公路運營管理現代化的需求。與此同時，為了保障各類機電設施尤其是外場監控設施的電氣安全，就要更加重視機電工程中尤為關鍵的一項指標———接地電阻。

1接地電阻的基礎知識

1．1接地技術的引入以及接地電阻的概念

最初引入接地技術是為了防止電力或電子等設備遭受雷擊而采取的保護性措施，目的是把雷電產生的雷擊電流通過避雷針引入到大地，從而起到保護建筑物的作用。同時，接地也是保護人身安全的一種有效手段，當出現諸如電線絕緣不良，線路老化等原因引起的相線直接和設備外殼碰觸時，設備的外殼就產生危險電壓，由此生成的故障電流就會流經PE線到大地，從而起到保護作用。之后，隨著電子通信和其它數字領域的發展，為了避免信號之間互相干擾等電磁兼容問題，在通信系統中，大量設備之間信號的互連要求各設備也都要有一個基準‘地’作為信號的參考地。簡單的說，在公路機電工程中，接地電阻是指電流由接地裝置流入大地再經大地流向另一接地體或向遠處擴散所遇到的電阻。接地電阻值能夠體現出電氣裝置與“地”接觸的良好程度和反映接地網的規模，它包括接地線電阻、接地體電阻、接地體與土壤間的接觸電阻，以及土壤中的散流電阻。其中由于接地線電阻、接地體電阻、接觸電阻相對較小，故通常近似以散流電阻代表接地電阻。

1．2幾種主要的接地電阻指標

在2004年頒布實施的我國交通行業標準《公路工程質量檢驗評定標準》(JTGF80/2-2004第二冊機電工程)(以下簡稱“檢評標準”)中規定了工作接地電阻、安全接地電阻、聯合接地電阻以及防雷接地電阻這幾種接地電阻指標。工作接地，簡單的來說就是用來保護設備安全的。通過工作接地，為電路提供一個基準電位，一般設定為零。它的作用是保持系統電位的穩定性，即減輕低壓系統由高壓竄入低壓系統所產生過電壓的危險性。在公路機電系統中，工作接地一般指交流工作地，把計算機系統中使用交流電的設備做二次接地或經特殊設備與大地作金屬連接，其作用是確保人身和設備安全。安全接地，也叫保護接地。如之前所述，它是為了防止電氣裝置的金屬外殼、配電裝置的構架和線路桿塔這些平時正常情況下不帶電，但由于絕緣材料損壞導致金屬外殼等帶電壓而危及人身和設備安全而進行的接地。通常，將上述設備的金屬外殼通過導線與可靠接地體正確連接，即構成安全接地。聯合接地，也可以稱之為單點接地方式，即所有的接地系統共用同一個“地”。它一般運用在大樓等集中式建筑物或設備接地設計上。它的特點是對雷擊有較好的屏蔽效果，可有利于減少各接地體間的耦合影響，成本低廉，易于施工。防雷接地，它是組成高建筑物及外場機電設施防雷措施中非常重要的一部分，其作用是將雷擊產生的巨大電流引入大地，從而保護建筑物、外場機電設備及人員安全。建筑物和電氣設備的防雷主要是用避雷器(包括避雷針、避雷帶、避雷網和消雷裝置等)。避雷器的一端與被保護設備相接，另一端連接地裝置。當發生直擊雷時，避雷器將雷電引向自身，雷電流經過其引下線和接地裝置進入大地。此外，由于雷電引起靜電感應副效應，為了防止造成間接損害，如房屋起火或觸電等，通常也要將建筑物內的金屬設備、金屬管道和鋼筋結構等接地;雷電波會沿著低壓架空線、電視天線侵入房屋，引起屋內電工設備的絕緣擊穿，從而造成火災或人身觸電傷亡事故，所以還要將線路上和進屋前的絕緣瓷瓶鐵腳接地。

2接地電阻測試方法及現場情況分析

在行業內以往的多篇著作、論文中有大量關于接地電阻指標的專業學術談論。在本文中，將結合作者多年的現場檢測工作經驗，試圖以較為淺顯、明了的方式來介紹接地電阻的測試方法及一些需要注意的問題。

2．1測試方法

現在主流的接地電阻測試原理方法為電流—電壓表三極法，即利用在被測裝置接地極旁的土壤里插入電壓輔助極和電流輔助極，利用電位差產生電流，從而計算出電阻值。市場上常見的接地電阻測試儀也均是遵循三極法原理，通常會采用典型的四導線地樁法，其中電壓導線的長度為電流導線的0．618倍。在輔助極(樁)布線過程中，具體有兩種方法，一種是直線法，即將電流導線與電壓導線沿同一方向布點，布線長度一般為被測試接地裝置最大對角線長度D的4至5倍(即4D至5D)［3］;另一種是夾角法，即將電流導線與電壓導線沿同一方向，以夾角30°進行布線，布線長度也一般為4D至5D。經計算，當布線長度不斷加大時，測試值無限接近于真實值，故兩種方法的布線長度在導線允許范圍長度內越長越好。當現場布點受局限時，可根據實際情況進行調整，若土壤電阻率較為均勻，布線長度可取2D。不過由于直線法布線在地形較為復雜地區測試時零電位不好選擇，且測試時電流導線與電壓導線由于同時產生流，有可能會因為距離過近發生相互互感的問題，從而影響到測試結果的準確性，所以一般來說，現場多采用夾角法進行布線［4］。輔助極(樁)布線結束后，為了盡量消除測試夾與被測電極之間的接觸電阻，需將兩根測試導線的夾頭同時夾在待測裝置電極上。接線布點及設備連接完成后，就可以進行通電檢測了。

2．2現場情況分析

具體到公路機電工程現場檢測，要注意以下一些問題:在收費站相關機電設施接地施工時，機電單位通常會利用房建單位預留的大型接地網，將監控室、收費車道上的相關機電設備接地極并入接地網，形成聯合接地。所以在檢測時，可通過分別檢測綜合樓監控室、UPS室、房建配電箱地極以及收費車道設施的安全接地電阻進行驗證。若結果值相近，則符合聯合接地，在結果判定時應以聯合接地電阻≤1Ω作為技術要求。在外場機電設施接地施工中，正常情況下，施工單位會把設備的安全接地極與電纜的地線進行連接，也就是利用了外場低壓配電設施的接地進行施工。而防雷接地施工方案通常為地極埋入法，即將數量不等的角鋼等導電金屬材料埋入待接地設備基礎外數十米范圍內，作為地極，并用扁鋼條帶將設備避雷接地引線與地極串聯起來，從而達到接地效果。但在近幾年的檢測中發現，個別施工單位為了達到所謂低電阻的效果，將安全接地和防雷接地進行了聯合接地處理，這是嚴重違反《檢評標準》等相關規范安全規定的，一旦設施遭遇雷擊，很有可能對外場低壓配電設施帶來嚴重損壞。另外，個別施工單位在防雷接地施工時不做或者少做金屬地極掩埋焊接工作，甚至是將避雷接地引線與立柱法蘭焊接，即將立柱基礎鋼筋網架作為防雷接地的接地極，這也是違反設計的。所以在外場機電設施接地電阻檢測時，除了要關心指標的合格與否，更要留意安全接地及防雷接地的施工方式方法是否符合規范要求。在檢測過程中，接地電阻指標會受多方面因素的影響，除了人為因素以外，最大的干擾因素就是氣候環境因素。簡單地說，接地電阻和土壤電阻之間呈現正比例關系，即土壤當電阻率越大，接地電阻的結果也會越大。土壤電阻率受土壤濕度和溫度所造成的影響最大，土壤當中的電阻率和土壤當中的水分含量呈現反比例關系，即伴隨著土壤當中水分含量的增加，土壤電阻率會顯著下降［5］。土壤當中溫度和電阻率同樣呈現反比例關系，即在溫度提高的狀況下，電阻率也會明顯降低，但因為土壤中水分受熱蒸發會導致電阻率升高，故此變化后的作用會相互抵消。所以為了保證檢測結果的真實有效，接地電阻的檢測工作應選在天氣晴朗的枯水季節，連續無雨水天數應在一周以上。并且由于地表面土壤因溫度過低形成冰體構造從而導致土壤電阻率升高，所以嚴冬季節也不宜開展接地電阻檢測工作［4］。

3結論

合格的接地電阻保障了機電設施的安全運營，正確理解各類接地電阻概念，掌握指標測試理論及方法，增強現場檢測情況分析能力，可以更好的服務于公路機電工程接地電阻指標的檢測、分析工作。

參考文獻:

［1］翁小熊．公路工程質量檢驗評定標準(第二冊)機電工程技術手冊［M］．北京:人民交通出版社，2004．

［2］韓文元，朱立偉．公路水運工程試驗檢測專業技術人員職業資格考試用書交通工程［M］．北京:人民交通出版社，2016．

［3］徐程，龐亮．直線三極法接地電阻測試原理與方法［J］．科技創業月刊，2010(10):177-179．

［4］呂東波，錢眺，吳巖．接地電阻測試夾角法的布線方法分析［J］．科技情報開發與經濟，2010(22):170-173．

篇7

【關鍵詞】變電站；接地網；接地電阻；測量

1引言

變電站接地網是變電站的重要組成部分，在電力系統中，它的正常運行離不開接地網的安全設置和有效保護，是保證電力系統可靠順利運行不可缺少的安全裝置。倘若達不到要求的變電站接地網，就會發生變電站繼保系統設備損害以及人員安全等事故。所以在管理變電站的過程中，接地網的交直流設置和防雷設置應引起相關單位的大力重視。由于接地網在設計和施工都不易達到精確的控制，特別是隱蔽性及運行維護困難的特點，使得接地網建設成為變電站工程建設中的難點之一，下文就對相關問題進行淺析，談談如何改進我國變電站中現存的接地問題。

2關于變電站接地的問題

所謂接地是將電力設備和用電裝置的外殼、支架及中性點用導體與接地裝置做良好的電氣連接。近年來，由于接地網年久腐蝕，焊點開焊、脫焊等問題逐漸表現出來，對電力系統造成很大的危害，所以因地制宜地選擇合適的接地方案很重要，接地裝置是確保電氣設備在正常及故障情況下均能安全運行的重要保護措施之一。

在變電站的接地網的連接過程中，有一個影響接地質量的因素，那就是接地網同設備引線之間的連接問題。也就是在接地網的連接時，及時各項指標已經達到了相關的變電運行要求，但是由于設備導線接觸問題處理不當，也容易引發接地故障。這類問題通常表現為地網焊接不良、接頭不合格等。這種情況下，接地網在運行的過程中的有效截面就會減小，形成短路。針對以上這些問題我們可以使用集中方法進行解決，均壓法就是其中一種，在高壓配電裝置地面下設置水平接地網，使其外緣閉合，內部敷設均壓帶，并利用建筑物的鋼筋與地網可靠連接，形成通路。這是一種十分有效的均壓措施。由于均壓帶的存在，配電裝置區域內的電位分布比單獨接地體和簡單的環路接地體要均勻的多，所以接觸電壓和跨步電壓的數值大為降低，實現了均衡電位接地。

3變電站接地電阻的測試方法

常用的現場測量接地網電阻的方法主要有電流電壓法、比率計法與電橋法等。這幾種方法除了所采用的電源形式、儀表類型不同外，就其測量回路和電極布置而言則大同小異，應根據現場實際測量目的與測量對象，選擇適當的測量方法。并且根據現場情況分析、判斷測量值的正確性，做好遇到干擾時的排除預案，消除干擾對測量的影響。測量時，電源頻率f=50Hz（以減少X的影響），電流在十幾安，電壓在幾伏到幾十伏間，若設備接地引下線與地網連接線斷裂或接觸不良，此時電流不會有太大變化，而電壓則會增加很大。例如長嶺站251過線測試時，電流10A左右，電壓則達99V左右，而正常值為8V～9V（其它測試點）。測量時，所用表計準確級應在0.5級以上，載流導線截面要盡量粗，與接地體的連接表面要連接良好。

還有一種方法叫做“電流、電壓表”法也稱之為工頻大電流法，它是通過提高工頻的測試電流，一般為幾十安培，用提高信噪比的方式，降低測試中工頻干擾的影響，測量結果令人滿意。采用隔離變壓器，使測量所用的電源對地是隔離的。但是，大電流法需要的測試電流較大，互感對測量有很大影響，試驗裝置笨重，放線勞動強度大，而且受常規配套儀表內阻的限制，要求電流極的接地電阻很小，有時在現場會非常困難，打輔助極相當麻煩。另外，零電位和氣候的影響也非常嚴重。

一般小型接地網或接地裝置可以使用接地電阻測試儀，而對于大型接地網，接地電阻測試儀容量就不能滿足要求，特別是存在干擾源的情況下，需要大容量電流源或高頻電源以消除干擾。地網與系統接地（如線路塔桿）連接上未解開即測量接地電阻，其值偏小，不能真實地反映地網的實際水平。所以在測試前應充分了解地網布置、連接情況，查看開關站系統側接地是否與電站接地網分開。若打入接地極地點選擇在非原始地表，而是在工程回填土上，由于土壤電阻率與設計院勘測時不一致，造成測量結果偏大。此情況只有另選測試點或增加接地極深度。

4有關接地網接地電阻的探討

接地電路的阻抗的復數阻抗Zs，包含接地電阻與接地電抗兩個分量，這些分量會影響接地電路的載流能力。測試接地阻抗時，頻率應接近工頻，對小型地網來說，該地網呈明顯“阻性”，這是因為小型地網的接地電抗分量X比接地電阻R小得多，所以在線路桿塔、獨立避雷針、小型變電站的小型地網測量中，可忽略接地電抗分量X，其接地阻抗近似等于接地電阻。而對于220kV以上變電站及大型發電廠的大型地網來說，接地電抗分量X已不能被忽略，甚至與接地電阻R在同一數量級上，所以在大型地網的接地阻抗測量中，應測量工頻接地阻抗Zs及與頻率無關的純接地電阻R。

接地網接地電阻的大小是否符合設計、規范要求，直接影響到電站的長期、穩定、安全運行，不容忽視。在接地電阻測試方法中，電流、電壓法為常用方法，現場試驗條件很容易滿足，但是影響測量結果的現場測試環境、干擾因素也多種多樣。如何判定測量結果的真實性，需要試驗檢測人員前期做好環境條件的觀察、設計結構分析、施工過程的了解等；現場檢測要結合實際，使用合理的檢測方法，檢測所得數據要多分析判斷，少犯經驗主義錯誤，以保證檢測結果真實可靠。

5結語

在接地工程中因地制宜地采用合理降阻方案及措施是最至關重要的，設計要有針對性而不能盲目套用。，所以，在對接地網進行安全管理的過程中，首先要做到對接地電阻的控制，使其盡量保持同地網電位的平衡更要從施工及實際運行效果等方面綜合考慮，不單要比較當前工程投資，更要比較遠期運行維護成本。合理地設計接地電阻值，采用合適的材料及先進的施工工藝，強調技術與經濟相結合，才能更好的完善和發揮接地網在電力系統中起到的作用。

參考文獻：

[1]張馳.特高壓直流換流站不同材料接地網技術經濟比較[J].企業技術開發，2012（31）.

[2]王寧.衡水地區變電站接地網的優化設計[D].華北電力大學，2011.

[3]吳永亮.變電站防雷接地工程質量控制[J].學周刊，2011（08）.

篇8

關鍵詞：接地裝置；接地電阻；電氣參數；綜合評價

前言

接地裝置是確保電氣設備在正常和事故情況下可靠和安全運行的主要保護之一，按照GB50150－2006《電氣設備交接及安裝規程》和DL/T596－1996《電力設備預防性試驗規程》以及中國南方電網公司Q/CSG 1 0007-2004《電力設備預防性試驗規程》的要求，對接地裝置有定期或必要時測量接地電阻的項目，對新投運或改造后的接地裝置還有測量地電位分布，必要時應進行接觸電壓和跨步電壓的檢測。國內外運行經驗表明，變電所接地電阻值低，并不能保證安全。為了解決以上所存在的問題，我局采用了變電站接地網綜合評估測試系統小電流(5A～10A)測試方法。它通過對接地網的主要電氣參數（接地電阻、地表電位分布、接地體導通測試、接觸電壓和跨步電壓、土壤電阻率）進行測量，最后對地網進行綜合的安全評價，是否存在故障及缺陷。

1、接地網綜合測試系統功能特點及測量原理

1.1、異頻法小電流測量接地電阻

在傳統的地網測試工作中，一般都需要注入很大的電流信號，才能夠保證在測試工程中將變電站工頻信號的干擾因素降低到最小，使得系統測試的電流和電壓值達到一個可靠和穩定的情況，從而保證現場測試數據的準確性和可靠性。然而在戶外條件下要將系統注入的信號提高，并不是容易做到的，隨著地網面積的增加和變電站電壓等級的增加，對于注入的測試信號的要求也相應的增加，因此在一些大的變電站要用傳統的方式實現對地網的測試，往往需要比較大的升流源以及相關的安全措施的保證，否則，這種方法測試出來的數值就與實際的情況有很大的偏差或者由于現場的安全問題引起一些不必要的問題。

異頻法小電流測量技術就是針對上面的幾點問題提出而生產的。它可以人為的改變設備注入地網的信號頻率，從而避開現場工頻信號對于測試信號的干擾，達到給地網注入小電流即可進行地網接地電阻測試的目的。這套技術的使用，使得在現場測試的安全和方便性方面有了很大的提高。

1.2、土壤電阻率測量技術

對土壤電阻率測試數據的分析卻可能是多樣的，在遇到有多種土壤電阻率的土壤時情況更是如此，多種土壤電阻率引起額外的復雜性是通常現象，而在深度增加時土壤電阻率不變化也是很少有的現象土壤電阻率不僅隨土壤的類型變化，且隨溫度、濕度、含鹽量和土壤的緊密程度而變化。測量方法主要有：深度變化法（三點法）、等距法（四點法）。我們系統采用的是等距法，因為分析測試結果相對容易及準確，操作方法簡便。

四點法土壤電阻率測量――要對大體積未翻動過的土壤進行土壤電阻率的測量，最準確的方法是四點法：將小電極埋入被測土壤呈一字排列的四個小洞中埋入深度均為直線間隔均為測試電流流入外側兩電 而內側兩電極間的電位差可用電位差計或高阻電壓表測量即為用表示的電阻。

2.3、導通、接觸電壓、地表電位分布及跨步電壓測量技術

接地系統中的接地樁、柱的電流導通有效性是另一個測量要點。由于變電站的接地系統占地廣，涉及組件多，各種設備、線路均會發生對地耦合現象，因此，電流可能會沿不同途徑流入地極。應用小電流測試系統可精確測量電流流過各接地柱（樁）的比率和電流在接地系統中的分布狀況，并通過電流信號的相位變換測量得出接地系統阻抗和線路對地或不同部件之間耦合狀態及接地柱的導通能力的結論。

接地系統破損狀況的查尋----通過測量接地系統電壓分布曲線，從電壓曲線的階躍點可以準確查尋出破損點（或者腐蝕點），避免盲目開挖，節約很多的人力和物力。

電壓、電流分布情況測量----通過測量不同的點，可以描繪出電壓、電流曲線分布圖

接觸電壓--地的金屬結構和地面上相隔一定距離處一點間的電位差 此距離通常等于最大的水平伸臂距離約為1m

跨步電壓--地面一步距離的兩點間的電位差 此距離取最大電位梯度方向上的1m長度。

3、現場應用及測試結果故障分析

案例

我局修試所人員于2009年04月07日利用綜合地網測量系統并在中試所人員的配合下，對我局所管轄的110kV勐海變電站地網電阻進行了測試，取得了良好的測試效果，下面將具體的測試步驟以及詳細信息進行整理：

、變電站概況：

110kV勐海變電站位于西雙版納州勐海縣，于1999年投入運行，主變容量為31.5MVA，電壓等級為110/35/10kV。

測試環境

運行單位：110kV勐海變

試驗日期：2009.4.7天氣情況：晴相對濕度：50%

環境溫度：28℃ 土壤情況：相對干燥

電流線長度：L＝500m 電流注入點：#1主變接地引下線

接地電阻測試：

測點 電壓極距離S（m） 頻率f(Hz) 注入電流I（A） 測量電壓U（V） 測試值Zx（Ω） 換算后Zx（Ω） 變化率（Zx%）

1 400 54 6 5.59 0.930 0.952 ――

46 5.58 0.920

2 350 54 6 4.79 0.798 0.7955 19.67

46 4.76 0.793

3 300 54 6 4.50 0.750 0.749 6.21

46 4.48 0.749

4 250 54 6 3.72 0.607 0.605 23.80

46 3.70 0.603

土壤電阻率測試

通過測試接地電阻為0.749Ω，超出設計值小于0.5Ω。為了確定改造方案，用等距4點法對變電站周邊土壤電阻率進行測試。

測點一：變電站側面圍墻外側

a=5m, R=8.7Ω，ρ1=2 Ra=28.7 5=273.18；ρ=Ψρ1=1.3 273.18=355.134Ω•m；

a-電極距離 R-接地阻抗ρ1

測點二：變電站后面圍墻外側

a=5m, R=4.19Ω，ρ1=2 Ra=24.19 5=131.566；ρ=Ψρ1=1.3 131.566=171.04Ω•m；

以上數據經分析，變電站所處位置土壤電阻率分布不均勻,垂直大門方向土壤電阻率稍低, 為ρ=Ψρ1=1.3 131.566=171.04Ω•m；而平行于變電站大門側土壤電阻率比較高,達到ρ=Ψρ1=1.3 273.18=355.134Ω•m。

曲線1：接地電阻隨接地極深度增加而降低，可以通過深埋接地極降低接地電阻；

曲線2：深埋或淺埋均效果不佳；

曲線3：接地電阻不隨深度增加而降低，可以增加條帶型地極或地網降低接地電阻。

通過測試不同電極距離下的土壤電阻率；測試的數據與曲線①吻合，土壤電阻率隨著深度增加而降低，可以采用深埋接地極的方法降低接地電阻。

結論

本次測試以#1主變接地引下線為電流注入點，選擇等距相鄰兩點變化率最小處的電阻值為地網接地電阻實測值,以DL475-2006《接地裝置工頻特性參數的測量導則》為依據。對照測試數據，110kV勐海變主接地網接地阻抗值為0.749Ω。

本次測試值0.749Ω與變電站設計值(設計值小于0.5Ω)有差異，鑒于110kV勐海變于今年大修檢測期間已多次對主地網檢測及連通性測試，檢測結果與本次測試值差異不大，地網連通性測試數據無異常。且主地網開挖檢查并無腐蝕痕跡。為保障系統及變電站設備安全運行，提出改造方案對110kV勐海變主地網進行改造。

4、故障整改與消缺處理

案例

針對110kV勐海變電站地網電阻過大的問題，我們通過多次不同的現場測試，測試值也都與此次測試的0.749Ω (設計值小于0.5Ω)比較相近，但都屬于超標狀態，鑒于110kV勐海變于今年大修檢測期間已多次對主地網檢測及連通性測試，檢測結果與本次測試值差異不大，地網連通性測試數據無異常。且主地網開挖檢查并無腐蝕痕跡。參照DL/T621―1997《交流電氣裝置的接地》之6.1.3條的規定,綜合110kV勐海變周邊自然環境及人文環境，無法采用敷設引外接地極和敷設水下接地網的方法。因此，110kV勐海變可采用深井式、深鉆式接地極的方法降低主接地網工頻接地電阻值；同時考慮到110kV勐海變投運未達5年，主網接地電阻實測值為0.749Ω，與設計值0.5Ω的要求相差較遠，單一采用深井法降低主地網工頻接地電阻值工程量較大，成本較高，且難以達到預期效果。因此，考慮采用深井式、深鉆式接地極與填充電阻率較低的物質或降阻劑相結合的方法對變電站主地網進行綜合改造。

5、總結：

通過變電站地網綜合測試系統的應用，我們實現了對變電站接地網的小信號測試，并且取得了比較明顯的效果。實踐證明，該系統能夠很好地實現地網的接地電阻、土壤電阻率、地表電位分布、接觸電壓、跨步電壓、地網接地引下線的導通性進行有效地測量，實現對大型地網的綜合評估。在綜合系統的長期使用中，使工作人員對該系統及其測量方法有了更加全面的認識和了解。同時,通過傳統的測試方法及現場使用,表明此測量系統功能正常，使用狀況良好。利用綜合測試系統能夠非常方便、迅速而又準確地測量出大型地網的各項參數,為全面地評估地網的運行狀況提供有效的技術依據。在往后的工作中，我們還將更好的使用該測試方法，使得能夠真正的服務于電網生產事業。

參考文獻

［1］何金良. 現代電力系統接地技術［R］. 清華大學電極工程與應用電子系技術報告, 2002.6

［2］中華人民共和國電力行業標準: 電氣試驗設備交接標準(GB50150－2006)［S］.

篇9

[關鍵詞] 接地網；接地電阻；防雷；短路電流

中圖分類號：TM411+.4 文獻標識碼：A 文章編號：

接地技術是一項傳統的基礎及建筑工程技術，在電力系統電氣裝置中，接地工作的質量關系到人員安全，電氣設備的安全及滿足系統正常運行的穩定。地網承擔了雷電流泄流，以及系統短路電流的安全排放，是一項綜合防雷工程的基礎，因此，地網的設計和接地電阻的計算是發電廠和變電站設計時重要的環節；近年來隨著電力工業的飛速發展及電子信息化技術的迅猛發展，系統的容量大量增大及電子產品的功能多樣化，對接地系統的接地電阻的穩定性及接地系統使用壽命提出更高更復雜的要求.

1 接地系統設計的要求

電廠的安全運行的年限內，接地電阻值滿足要求，接地系統可靠穩定工作；從安全的角度：1） 電氣連通，在正常及事故時都能與接地網連通，形成良好的導電通道，起到均壓和泄流作用；2） 滿足短路時熱穩定的要求；3） 接地導體能夠承受機械外力及環境氣候所產生的應力。

2 接地設計的要點

1）根據項目的要求確定接地設計的原則：根據地網的類型、目的，接地要求進行設計。用于防雷接地的地網，其接地線長度應滿足Le≤2姨p ；主要用于短路電流的泄流保護的地網不受上述限制，在高土壤接地電阻地區可以在2 公里范圍內增設外引接地體或打接地井；特殊要求地網應獨立（如煙囪、冷卻塔），屬于第一類防雷建筑物的防直擊雷接地網要求獨立于建筑物接地。2） 勘測現場：充分收集有關資料，進行現場勘查。掌握現場地形、地貌，水文、氣象、地質結構、礦藏等，實測相關情況土壤電阻率。可供利用的自然接地體的情況及接地電阻值。3） 確定地網的結構，在一般情況下使用共用接地網，根據項目現場條件宜優先考慮環形接地網，地網均壓網格根據項目現場實際合理設置。4） 確定地網的材質，地網材質應符合相關規范。一般情況下使用鍍鋅鋼管作為垂直接地極，鍍鋅扁鋼作為水平接地體。在地質條件特殊的地區可使用復合材料接地裝置（有的還需加特殊的降阻劑），因為復合材料具有很多金屬的特性，在發生各種反應時可以相互補充，達到接地性能的穩定，使用壽命長，從長遠考慮經濟性好。5） 選擇合適的地網連結方式：在地下的連結點，盡可能采用放熱焊接。放熱焊接，溫度高，焊接接頭載流能力大于導線的載流能力，在相同條件下，可以節約材料，且連接器能經受多浪涌電流的沖擊而不退化，應用范圍廣泛，且可使用于不同材質。釬焊連接，容易發生虛焊和漏焊，不利于系統的穩定。夾具連接，冷壓連接和夾具連接隨連接處的腐蝕容易松脫。6） 接地設計的理論計算：在地網接地電阻的理論推算，使用國際標準或國標、部標中推出的公式，在計算中由于特殊環境或特殊技術而找不到相關規范，可參考技術部門或企業提供的計算方法，但要仔細核實其可靠程度，留有設計余量。7） 根據需要及項目方要求進行校驗。包括接地電阻值，跨步電壓、接觸電勢，材質的熱穩定校驗等。

3 接地電阻

3.1接地電阻 就是電流由接地裝置流入大地再經大地流向另一接地體或向遠處擴散所遇到的電阻，它包括接地線和接地體本身的電阻、接地體與大地的電阻之間的接觸電阻以及兩接地體之間大地的電阻或接地體到無限遠處的大地電阻。接地電阻大小直接體現了電氣裝置與“地”接觸的良好程度，也反映了接地網的規模。

3.2 測量接地地阻的要求

（1）接地電阻的測量工作有時在野外進行，因此，測量儀表應堅固可靠，機內自帶電源，重量輕、體積小，并對惡劣環境有較強的適應能力。

（2）大于20dB以上的抗干擾能力，能防止土壤中的雜散電流或電磁感應的干擾。

（3）儀表應具有大于500kW的輸入阻抗，以便減少因輔助極棒探針和土壤間接觸電阻引起的測量誤差。

（4）儀表內測量信號的頻率應在25Hz～1kHz之間，測量信號頻率太低和太高易產生極化影響，或測試極棒引線間感應作用的增加，使引線間電感或電容的作用，造成較大的測量誤差，即布極誤差。

（5）在耗電量允許的情況下，應盡量提高測試電流，較大的測試電流有利于提高儀表的抗干擾性能。

（6）儀表應操作簡單，讀數最好是數字顯示，以減少讀數誤差。

4 接地電阻的計算

4.1 定義

接地電阻：接地極或自然接地極的對地電阻和接地線電阻的總和成為接地裝置的接地電阻。接地電阻大小等于接地裝置對地電壓與通過接地極流入地中的電流的比值。接地電流分工頻電流和沖擊電流，因此接地電阻分為工頻接地電阻和沖擊接地電阻。

4.2 對發電廠或變電站接地電阻的計算

發電廠（或變電站） 的接地電阻可以理解為是整個廠區水平接地體的接地電阻值和垂直的接地體得電阻的總和。

對一個任意形狀的廠區總的接地電阻（即人工接地極工頻接地電阻） 的計算:

式中：

Rn———任意形狀邊緣閉合接地網的接地電阻；

Re———等值方形接地網的接地電阻，Ω；

S———接地網的總面積，m2；

d———水平接地極的直徑或等效直徑，m；

h———水平接地極的埋設深度，m；

L0———接地網的外緣邊線總長度，m；

L———水平接地極的總長度，m。

2） 單個垂直接地極的接地電阻計算：

當l>>d 時

式中：

Rv———垂直接地極的接地電阻，Ω；

ρ———土壤電阻率，Ω·m；

l———垂直接地極的長度；

d———接地極用圓鋼時，圓鋼的直徑，m （當用其他型鋼材料時，其等效直徑應按下列公式計算，鋼管d=d1；扁鋼，d=b/2（b 為扁鋼的寬度）；等邊角鋼，d=0.84b （一側的寬度）；不等邊角鋼，d=0.71（b1，b2 分別為角鋼的兩邊的寬度）

不同形狀水平接地極的接地極電阻計算：

式中：

Rh———水平接地極的接地電阻，Ω；

L———水平接地極的總長度，m。

h———水平接地極的埋設深度，m；

d———水平接地極的直徑或等效直徑，m；

A———水平接地極的形狀系數。

4.3 由公式（1）、（2） 和（3） 我們可以求出垂直接地極的數量n———為垂直接地極的數量。

5 結語：

以上是對普通的接地體接地電阻的計算，對于地質情況特殊的發電廠及變電站廠區的接地電阻，當普通的接地材料不能滿足要求時，當應用特殊的接地材料時，可利用相關規范計算出水平接地體的接地電阻和垂直接地體接地電阻從而得出廠區的總的接地電阻。變電站接地網是維護變電站安全可靠運行，保障運行人員和電氣設備安全運行的根本保證和重要設施。隨著電力建設的快速發展，一方面短路電流日益增大要求接地電阻越來越小，另一方面是站區面積不斷減少，特別是城市規劃區和高電阻率地區，使得變電站接地電阻難以降低，解決問題的關鍵是怎樣合理地采用降阻措施，以達到既滿足接地電阻的要求，又經濟合理，便于施工。對接地網設計與施工必須予以高度重視。高土壤電阻率地區的變電站，應根據其地質和環境條件，采用效果好、經濟、合理、安全、可靠的輔助措施，因地制宜，綜合治理，最終實現降低接地電阻的目的。

參考文獻

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［2］莊義國.變電站深井接地法降低接地電阻探討.電氣技術,2006年第10 期

［3］曾嶸，何金良，吳維韓，高延慶.變電站接地系統中垂直接地極作用分析.中國電力,2000 年5 月，第33 卷第5 期

［4］尹浩柳,崔翔,趙志斌.池塘對附近變電站接地電阻影響的分析.高電壓技術,第32 卷第1期,2006 年1 月

［5］唐世宇,莫文強,周艷玲.高土壤電阻率地區變電站接地處理.高電壓技術,第32 卷第3 期,2006 年3 月

［6］王東生.關于降低變電站接地電阻的實際應用研究.廣西氣象,第27 卷增刊II,2006 年12 月

篇10

關鍵詞：接地網；接地電阻；設計；安裝施工

中圖分類號：TF806文獻標識碼： A 文章編號：

引言

隨著隨著電力系統的發展，接地短路電流不斷增大，設備接觸電位差和跨步電位差也不斷增大。電力系統容量的不斷增加，流經地網的入地短路電流也愈來愈大，因此要確保人身和設備的安全，維護系統的可靠運行，不僅要強調降低接地電阻，還要考慮地網上表面的電位分布。因此，可靠的接地網就成為保障電力系統安全運行的重要措施。為了滿足接觸電位差和跨步電位差以及電力系統中計算機監控系統的接地要求，需采用均壓、隔離、分流和限制接地電阻等方法，使工頻接地電阻降到目標值，并滿足國家電力行業標準中對接地網的要求。

1 接地網設計的基本要求

1.1常規情況下，接地裝置的接地電阻應符合： R≤2000/I 。

1.2根據 DL/T5149 - 2001 國家電力行業標準可知，二次系統的信號接地是將邏輯信號系統的公用端接到接地網，使其成為穩定的參考零電位。由于信號接地是所有邏輯電路的公用基準點，對接地電阻的要求最高，如果處理不當，會在信號接地上形成噪聲電壓，導致微機不能正常工作，甚至損壞。因此，必須滿足計算機監控系統的接地要求。在電力系統的不斷發展中，接地短路電流也愈來愈大，土壤電阻率又高，此時，取決于人地短路電流和總接地電阻的地電位就會非常之高。從而接地電阻就無法滿足要求，這對接地網的設計構成了很大的難題。為此需要采取相應的有效措施，其中包括不同的接地方案。

2 接地網的設計

2.1關于接地短路電流的計算

電力行業標準DL/T 6211997中的計算公式為:I=(Imax-In)(1-Ke1)和I = In(1 - Ke2)，取其最大值，式中I為接地短路電流，即通過接地網進行散流的電流。Imax為接地短路時的最大接地短路電流，上述公式僅適用于有效接地系統，該值可向運行部門或繼電保護部門索取，也可自己計算，一般采用單相接地時，最大運行方式下的最大短路接地電流。In為發生最大接地短路時，流往變電所主變壓器中性點的短路電流。當所內主變壓器中性點不接地時，In = 0，上述可簡化為I = Imax(1 -Ke1)；當變壓器只有1個中性點，發生所內接地時，In =30%Imax，有2個中性點時，In約等于50%Imax，實際值應以繼電保護部門計算和實測為準。Ke1為短路時，與變電所接地網相連的所有避雷線的分流系數，據專家分析，Ke1應由避雷線的出線回路數確定，出線為1路時，取0.15,2路時取0.28，3路時取0.38，4路時取0.47,5路以上時取0.5～0.58，且應根據出線所跨走廊的分流效果做出相應的增減。Ke2為所外接地時，避雷線向兩側的分流系數，一般取0.18,這僅適于變電所內有變壓器中性點接地的所外接地。取值時，要考慮10年以上的發展規劃，需乘以1.2～1.5的發展系數；在散流比較困難的地方,還應乘以散流系數1.25。由上述取值可得出，只有當變電所內有兩個中性點接地時，所外接地時的入地短路電流才有可能大于所內短路的入地短路電流。

2.2土壤電阻率ρ的取值

土壤電阻率ρ是決定接地網的關鍵參數,選擇變電所所址時,要考慮所在地的土質情況,接地網處的土壤分層情況,不能僅取表層土壤的電阻率ρ,若土壤電阻率ρ太大,接地網的接地電阻值滿足不了R≤2000/I的要求。

2.3接地電阻值的要求

根據電力行業標準DL/T 621197規定,接地裝置的接地電阻值應滿足R≤2000/I,即IR < 2000V。由于現在普遍采用微機保護,其對接地電阻值的要求很高,即R < 1ρ,2000V難以滿足要求,故有的采取鋪設接地銅排等措施來降低接地電阻值,國外有的已要求IR < 650V。

3 接地網施工安裝

由于部分施工單位的技術水平較差,在工程監理水平有限的情況下,難以保證接地網的施工質量,如虛焊、斷開、主網未留活動檢查點,甚至設備接地引下線都未接到主網干線上。另外,施工單位將總體布置圖當作竣工圖給運行單位,未標出施工過程中改動的地方。為防止上述違規事件的發生,接地網的檢查、試驗應由專業人員認真進行通電檢查,做好中間驗收和竣工驗收,發現不規范的地方,及時要求施工隊返工,這樣才能保證工程質量。

施工時,還應注意以下問題:

1、主網干線上的鍍鋅扁鋼應豎直放置,減少銹蝕速度。

2、控制室的接地應形成環網,主干線穿過控制室時,應從兩側往樓上引接地線,且樓房的基石鋼筋應與接地主干線連接,以改善接地效果。

3、穿墻套管的接地應設在室外,且每組的接地線都應引至主干線,以提高運行人員和室內二次設備的安全性。

4、一次設備的接地線不得往電纜溝內的接地扁鋼上連接,也不應懸空穿越電纜溝。

5、接地網水平接地極鋪設后,回填土時,接地網下要用干凈的原土,不得將臟土或碎石填到下部。

4 電位隔離

當接地網敷設完成后，實測接地電阻，如不滿足要求時，應進行接觸電位差和跨步電位差的校驗。根據校驗結果采取以下電位隔離措施：

1、進入變電所圍墻的管道裝設絕緣段。

2、引至水泵房的全部電纜在進入戶前剝去一段金屬外皮。

3、通向所外的通信電纜裝設隔離變壓器。

4、在發電廠、變電所開關站構架和設備支架基礎周圍用礫石、瀝青鋪設絕緣地面，以滿足接觸電位差的要求。

5 接地網阻抗的測試

接地網施工完后，必須準確測試接地電阻值，以驗證設計計算的準確程度，為運行單位提供確切的接地網參數。由于接地網的特性，隨土壤的成分和物理狀態，以及隨接地極的延伸范圍和形狀而變化，還隨季節變化。測試接地電阻時，接地棒離變電所較遠，其間的土壤情況可能很復雜，有分層或埋有金屬物等現象，引起電阻值測試不準確，或與設計計算值相差較遠。因此，測試接地網的接地電阻值時應在相似氣侯和濕度條件下進行。

結論

電力系統中對接地裝置的要求越來越嚴格,變電所接地系統直接關系到變電所的正常運行,更涉及到人身與設備的安全。因此，接地網的質量是保證變電所安全、可靠運行的重要因素，應引起電力有關部門的重視,并且從設計上、施工上、測量驗收上下功夫,盡可能做到設計合理、施工精細、測試準確。從而保證我國電力事業安全、快速的發展，造福人民。

參考文獻：

[1]蔡曉鵬.江西安全約束系統在大集控中的應用[J].中國電力教育,2010,(S2):137-138.