(貴陽(yáng)鐵路高級(jí)技工學(xué)校, 貴州 貴陽(yáng) 550008)
淺談接地電阻測(cè)量
李永宏
(貴陽(yáng)鐵路高級(jí)技工學(xué)校, 貴州 貴陽(yáng) 550008)
大約上個(gè)世紀(jì)90年代中期前,觸電事故是建筑施工行業(yè)第一大殺手,而現(xiàn)在僅排在第三位,主要因素之一是1994年后建筑施工行業(yè)三相五線制配電系統(tǒng)開(kāi)始推廣應(yīng)用,逐步取代三相四線制配電系統(tǒng)。
三相四線制配電系統(tǒng)(TN—C)的缺點(diǎn):幾十年來(lái),建筑施工行業(yè)用電基本為380/220V三相四線制供電系統(tǒng)。中性線為工作零線與保護(hù)零線合一使用,對(duì)施工機(jī)械設(shè)備金屬外殼進(jìn)行接零保護(hù)。因建筑施工行業(yè)使用的機(jī)械負(fù)荷,很難達(dá)到三相平衡。當(dāng)三相負(fù)荷不平衡電流超過(guò)相線電流的25%時(shí),零線因不平衡電流,而產(chǎn)生電壓,該電壓隨接地電阻的增大而增大。在這種情況下,人觸及到接零設(shè)備的金屬外殼,特別是操作人員需直接接觸施工設(shè)備,如塔吊、施工電梯、攪拌機(jī)、灰漿機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)、彎曲機(jī)、空壓機(jī)、切割機(jī)、調(diào)直機(jī)等,可能導(dǎo)致觸電事故的發(fā)生。
因此TN—S系統(tǒng)出現(xiàn):?jiǎn)为?dú)引入一根保護(hù)接地線至關(guān)重要,該線從中性線出線后與零線就沒(méi)有物理連接、并進(jìn)行重復(fù)接地。但是接地電阻是否達(dá)到要求同樣重要。否則:即便有保護(hù)接地線,那也是形同虛設(shè),起不到保護(hù)的作用。而實(shí)際建筑施工行業(yè)90%的電工不會(huì)測(cè)量接地電阻。所以本人想到了做此文,獻(xiàn)給建筑施工行業(yè)的建筑電工,真正的實(shí)現(xiàn)提高技能來(lái)保障從業(yè)人員的人身安全。
安全生產(chǎn)重于泰山,除了加強(qiáng)管理外,技術(shù)措施也是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。保障臨時(shí)供電線路、電氣設(shè)備安全運(yùn)行、做好接地保護(hù)就是有效的安全技術(shù)措施之一。
本文主要分析了測(cè)量接地電阻的意義,敘述接地電阻測(cè)試的要求,針對(duì)建筑行業(yè)論述如何測(cè)量接地電阻、如何改善接地電阻等。
為此:本人針對(duì)建筑行業(yè)的實(shí)際情況,就接地電阻的測(cè)量做如下的論述。
接地電阻 測(cè)量 因素 安全 儀器
接地電阻是直接反映出接地情況是否符合規(guī)范要求的一個(gè)重要指標(biāo)。對(duì)于接地裝置而言,其接地電阻值越小越好,因?yàn)榻拥仉娮柙叫?,散流越快,跨步電壓、接觸電壓也越小。根據(jù)《施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》JGJ46-2005規(guī)定?!敖ㄖ┕がF(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電工程
專用的電源中性點(diǎn)直接接地的220V/380V三相四線制低壓電力系統(tǒng),必須采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)(三相五線制)”。TN-S系統(tǒng)克服了TN系統(tǒng)、TN-C系統(tǒng)的缺陷,在建筑施工現(xiàn)場(chǎng)供電系統(tǒng)中起著極其重要的保護(hù)作用。同樣由于不會(huì)測(cè)量或?qū)拥仉娮璐笮?duì)系統(tǒng)起到作用的不知,建筑施工行業(yè)現(xiàn)場(chǎng)工作接地、保護(hù)接零、重復(fù)接地存在更大的安全隱患。建筑電工、設(shè)備操作人員的人身安全,由于該隱患的存在而無(wú)法得到保障。
近年來(lái)國(guó)內(nèi)外因接地網(wǎng)接地電阻不合格,相繼出現(xiàn)變電站(換流站)、鐵路客運(yùn)專線因雷擊造成重大事故,施工行業(yè)因設(shè)備漏電屢現(xiàn)傷亡事故。
建筑施工行業(yè)臨時(shí)用電系統(tǒng),主要測(cè)量TN-S系統(tǒng)(三相五線制)中工作接地、重復(fù)接地,和建筑房屋的防雷接地等參數(shù)。建筑物的各電氣系統(tǒng)的接地宜用同一接地網(wǎng)。接地網(wǎng)的接地電阻,應(yīng)符合其中最小值的要求。
建筑行業(yè),通常接地電阻測(cè)試大致要求如下:
1、工作接地電阻≤4歐姆;
2、重復(fù)接地電阻≤10歐姆;
3、防雷保護(hù)接地電阻≤10歐姆(單樁接地電阻≤30歐姆);
3.1 接地電阻測(cè)試儀常見(jiàn)種類
接地電阻測(cè)試儀(又稱接地?fù)u表)種類主要有:手搖式接地電阻測(cè)試儀,數(shù)字接地電阻測(cè)試儀,鉗形接地電阻測(cè)試儀等等。建筑行業(yè)常用的如:ZC-8,ZC-29,無(wú)論是體積、重量、結(jié)構(gòu)、測(cè)量范圍、準(zhǔn)確性,都要優(yōu)于“E”型搖表。所以,很一段時(shí)間內(nèi)接地電阻測(cè)試儀主要是上海六表廠生產(chǎn)的 ZC 系列,但由于其手搖發(fā)電機(jī)的關(guān)系,測(cè)量精度相對(duì)不高。
3.2 接地電阻測(cè)試儀的發(fā)展
接地電阻測(cè)試儀由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,因而接地電阻測(cè)試儀也滲透了大量的微處理技術(shù),其功能性、測(cè)量?jī)?nèi)容、測(cè)量精度是一般儀器所不能相比的。目前先進(jìn)地電阻測(cè)試儀運(yùn)用新式鉗口法,無(wú)需打樁放線進(jìn)行在線直接測(cè)量,并具有數(shù)值保持及智能提示等獨(dú)特功能。 目前在各個(gè)行業(yè)被廣泛應(yīng)用。
3.3 建筑施工常用接地電阻測(cè)試儀
建筑施工行業(yè)通常使用ZC-8/ZC-29型接地電阻測(cè)試儀,由于測(cè)量范圍小、價(jià)格低、精度要求不高、使用頻率不多等因數(shù),被建筑行業(yè)廣泛應(yīng)用。
4.1 測(cè)量前的準(zhǔn)備
主要針對(duì)建筑施工行業(yè)臨時(shí)用電供電系統(tǒng),此處介紹ZC-8/ZC-29型接地電阻測(cè)試儀。
1、使用前檢查測(cè)試儀是否完備,測(cè)試儀包括如下器件:
1.1 、ZC-8/ZC-29型接地電阻測(cè)試儀一臺(tái);
1.2 、輔助接地探針二根;
1.3 、三根導(dǎo)線(5m、20m、40m);
2、測(cè)量前,應(yīng)將接地裝置的接地引下線與所有電氣設(shè)備斷開(kāi)連接。
3、放線、接線:測(cè)量接地電阻值時(shí)接線方式規(guī)定儀表上E端鈕接5m導(dǎo)線,P端鈕接20m線,C端鈕接40m線,導(dǎo)線的另一端分別接被測(cè)物接地極(E),電位探針(P)和電流探針(C),且E、P、C應(yīng)保持直線,其間距為20m 。
3.1 測(cè)量大于等于1Ω時(shí)(接線圖見(jiàn)圖1)
接地電阻時(shí)接線圖見(jiàn)圖1 將儀表上2個(gè)E端鈕連結(jié)在一起。
3.2 測(cè)量小于1Ω接地電阻時(shí)(接線圖見(jiàn)圖2)
將儀表上2個(gè)E端鈕導(dǎo)線分別連接到被測(cè)接地體上,以消除測(cè)量時(shí)連接導(dǎo)線電阻對(duì)測(cè)量結(jié)果引入的附加誤差。
4.2 操作方法
1 測(cè)量
1.1 儀表端所有接線應(yīng)正確無(wú)誤。
1.2 儀表連線與被測(cè)物接地極(E),電位探針(P)和電流探針(C)應(yīng)可靠、牢固接觸。
1.3 儀表放置水平后,調(diào)整檢流計(jì)的機(jī)械零位(指針與中線重合),校零。
1.4 將倍率檔位置于最大倍率。搖動(dòng)搖柄、同時(shí)調(diào)整刻度盤旋鈕直至指針與中線重合,如果刻度盤數(shù)值小于1時(shí),遞減倍率檔,搖動(dòng)搖柄、同時(shí)調(diào)整刻度盤旋鈕直至指針與中線重合,重復(fù)上述過(guò)程直至指針與中心重合為止。
1.5 確認(rèn)讀數(shù)時(shí)加快搖柄轉(zhuǎn)速,使其達(dá)到150r/min。當(dāng)檢流計(jì)指針向某一方向偏轉(zhuǎn)時(shí),旋動(dòng)刻度盤,使檢流計(jì)指針與中線重合。此時(shí)刻度盤上數(shù)值乘上倍率檔即為被測(cè)電值阻(讀數(shù)=數(shù)值×倍率)。
1.6 如果發(fā)現(xiàn)儀表檢流計(jì)指針有抖動(dòng)現(xiàn)象,可變化搖柄轉(zhuǎn)速,以消除抖動(dòng)現(xiàn)象。
2 測(cè)量后,應(yīng)恢復(fù)接地裝置接地引下線與所有電氣設(shè)備連接。
3 收拾工具、儀表,清理場(chǎng)地。
4 注意事項(xiàng)
4.1 禁止被測(cè)物帶電或有雷電時(shí)進(jìn)行測(cè)量。
4.2 儀表攜帶、使用時(shí)避免劇烈震動(dòng),須小心輕放。
由于測(cè)量中,常常出現(xiàn)不穩(wěn)定的檢測(cè)值,導(dǎo)致接地電阻接地電阻讀數(shù)不準(zhǔn)(真值偏離)。而導(dǎo)致接地電阻接地電阻讀數(shù)不準(zhǔn)的原因,主要受人為、環(huán)境、方法、氣候等方面的影響。
在接地電阻測(cè)試中,引起接地電阻讀數(shù)不準(zhǔn)確的因素很多??偨Y(jié)起來(lái)一般有以下幾個(gè)方面的原因:
1 由于接地電阻測(cè)試儀是通過(guò)探針發(fā)射和接收電流來(lái)測(cè)試接地體的地電阻,所以兩探針之間及兩探針與接地體之間距離太近時(shí)將產(chǎn)生相互干擾,并由此產(chǎn)生誤差。因此,在測(cè)量時(shí)。接地體、電壓極、電流極順序布置,三點(diǎn)成一直線,彼此相距20 m。
2 探針插地深度應(yīng)大于探針長(zhǎng)度的 1/4,否則,將產(chǎn)生測(cè)試誤差。因此。在檢測(cè)時(shí)應(yīng)盡量將探針打深。
3 被測(cè)接地裝置在“公用地”情況下,因設(shè)備絕緣不好或短路,引起接地裝置對(duì)地產(chǎn)生一定的地電壓,測(cè)量時(shí)使讀數(shù)不穩(wěn)定。此時(shí)應(yīng)斷電進(jìn)行檢測(cè),或有斷接卡的地方斷開(kāi)進(jìn)行檢測(cè),避免地電壓對(duì)檢測(cè)的影響。
4 接觸不良。被測(cè)物體生銹或者檢測(cè)線折斷時(shí),檢測(cè)時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)時(shí)斷時(shí)通或者電阻較大的現(xiàn)象。此時(shí)應(yīng)首先除銹,如果仍不能排除,用萬(wàn)用表的電阻檔檢查檢測(cè)線的導(dǎo)通性。
5 檢測(cè)高層建筑時(shí),使用線過(guò)長(zhǎng)、過(guò)粗,使線阻和感應(yīng)電壓增大而引起測(cè)量誤差。此時(shí)應(yīng)使用線阻比較低的導(dǎo)線,盡量減小測(cè)量誤差。
6 當(dāng)所測(cè)的地方有墊土或沙石等材料時(shí),因上下兩層土壤電阻率不同而引起測(cè)量誤差。此時(shí)應(yīng)打深探針,使它和墊層下的土壤充分接觸或避開(kāi)墊土層,使測(cè)量誤差減小。
7 當(dāng)所檢測(cè)的接地裝置和金屬管道等金屬物體埋地比較復(fù)雜時(shí),可能會(huì)改變測(cè)量?jī)x器各極的電流方向而引起測(cè)量不良或不穩(wěn)。此時(shí)應(yīng)首先了解接地體和金屬管道的布局圖,選擇影響相對(duì)較小的地方進(jìn)行測(cè)量。
8 因地表存在電位差或強(qiáng)大磁場(chǎng)而引起測(cè)量不準(zhǔn)確。此時(shí)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離電位差大的地方或強(qiáng)大磁場(chǎng)的地方,如不可避免,應(yīng)相對(duì)縮短檢測(cè)線,減小測(cè)量誤差。
9 未按說(shuō)明書(shū)操作,儀器有故障沒(méi)有及時(shí)維修,儀器不準(zhǔn)確或長(zhǎng)期沒(méi)有鑒定等因素,也會(huì)引起測(cè)量誤差。
總而言之:本文是一篇實(shí)用于建筑施工臨時(shí)供電系統(tǒng)實(shí)踐性很強(qiáng)的教材。不僅提高大家的認(rèn)識(shí):良好的接地裝置是防止系統(tǒng)事故的一項(xiàng)重要應(yīng)用技術(shù),而且提高從業(yè)人員技能,從而減少和杜絕人員安全和設(shè)備事故的發(fā)生。
[1]住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部工程質(zhì)量安全監(jiān)管司 組織編寫《建筑電工》中國(guó)建筑工業(yè)出版社2008,:202-238
[2]龔家軍,劉國(guó)臻.防雷接地檢測(cè)電阻值偏離真值的探討[J].中國(guó)測(cè)試技術(shù),2006,32(3):75-77
[3]李中新,袁建生,張麗萍.變電站接地網(wǎng)模擬計(jì)算.中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),1999,19(5):76
[4]劉民,接地電阻的測(cè)量. 2001計(jì)量測(cè)試學(xué)會(huì)研討會(huì)論文集;98-99
G322
:B
1007-6344(2017)08-0347-02
李永宏,男,漢族,籍貫:重慶合川、 生于:1969-1-17, 貴陽(yáng)鐵路高級(jí)技工學(xué)校,職稱:講師 本科學(xué)歷,研究方向:主要從事機(jī)電、安全教學(xué)。