許成
摘要:為了確保建筑物的電力系統(tǒng)、電氣設(shè)備安全運(yùn)行及建筑物內(nèi)人員的人身安全,防雷接地設(shè)計(jì)是必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)。防雷接地的目的使雷電產(chǎn)生的電流能夠通過防雷設(shè)備將電流引向大地向另一接地體或者遠(yuǎn)處擴(kuò)散,避免造成危害。接地電阻的測量是防雷接地裝置性能高低的一個(gè)重要檢查指標(biāo),本文將分析常見的接地電阻測量方法及測量原理,通過分析提出高效準(zhǔn)確的測量方法,供相關(guān)技術(shù)人員參考。
關(guān)鍵詞:防雷;接地電阻;電阻測量;電氣安全
中圖分類號(hào):TP18? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1009-3044(2019)16-0282-03
開放科學(xué)(資源服務(wù))標(biāo)識(shí)碼(OSID):
1 前言
雷電是一種自然現(xiàn)象,它的特點(diǎn)是瞬間電流、電壓極高,若不及時(shí)引向大地或者向遠(yuǎn)處擴(kuò)散,將會(huì)造成很大的安全隱患,所以為了降低潛在危險(xiǎn),建筑物在設(shè)計(jì)施工過程中需考慮安裝防雷接地裝置,防雷裝置性能好壞由接地電阻的大小決定。本文將從接地電阻測量概念、測量原理、測量方法選取等幾個(gè)方面展開,并提出高效準(zhǔn)確的測量方法。
2 接地電阻基本概念
為了避免雷達(dá)產(chǎn)生的危害,確保建筑物及其內(nèi)部電氣設(shè)備、人員的安全,通常要安裝防雷裝置,在發(fā)生雷電時(shí)將電流引向大地,電流流向大地是以接地體為中心,呈半球狀擴(kuò)散,隨距離增加電流密度減小,經(jīng)過驗(yàn)證,一般條件下在距離地表以下 20m 的地方電位下降為零[1]。接地電阻值是由接地處的電位和電流之間的比值求得。一般情況下,防雷裝置中的金屬材質(zhì)電阻很小,阻值主要是由大地流散部分和接地體和大地接觸部分產(chǎn)生[1]。
3常見接地電阻測量方法原理
為了避免雷雨天氣造成事故,要定期測試防雷裝置的接地電阻。接地電阻測量方法常見的有以下三種]。
3.1 電流表-電壓表法
測量原理依據(jù)歐姆定律獲得,測量公式如式(1),測量電路圖如圖1所示,在測量過程中,需要給測量電路提供交流電源,并用測出交流電壓和電流
其中在測量過程中輔助電極C通常選用多根直徑為50mm,長度不低于2.5m的圓柱形金屬導(dǎo)體,輔助接地極P選用直徑約25mm,長不低于1m的圓柱形金屬導(dǎo)體;接地電阻和兩個(gè)輔助接地極放置在一條直線上面,接地電阻 E和輔助接地極C之間的距離為輔助接地極P、C之間距離的2倍,其中E—P距離不低于20m。同時(shí)根據(jù)誤差原理,為了將誤差降到最小值,可左右移動(dòng)輔助接地極C的位置,記錄多次測量值,剔除最大值和最小值,然后求平均值作為最終測量結(jié)果;對(duì)于大型的矩形接地網(wǎng)或圓形接地網(wǎng),通常采用 0.618 布極法,即輔助接地級(jí) P(電壓極)距被測接地網(wǎng)距為 0.618×2D ≈ 1.24D 處,其中 D 為矩形接地網(wǎng)的對(duì)角線長或圓形接地網(wǎng)[2]。
3.2 三點(diǎn)法
3.3 非接觸測量法
非接觸測量法當(dāng)前主要采用鉗形接地電阻測量儀進(jìn)行測量,根據(jù)電磁感應(yīng)和歐姆定律原理,測量閉合回路電阻。
圖 3 中 RX 為被測接地電阻。采用該方法測量時(shí),一般要使用輔助電極配合測量,使接地電阻和輔助電極之間形成閉合回路,本文中輔助接地極電阻為RZ。鉗形接地電阻測量儀,如圖3所示利用電磁感應(yīng)原理測出鉗口上面的電壓和電流值,根據(jù)歐姆定律,計(jì)算出接地回路的總電阻值。當(dāng)RZ< 4 結(jié)論 經(jīng)過實(shí)踐證明,當(dāng)電阻值大于1Ω時(shí),可以采用三點(diǎn)法和“電流表 - 電壓表”測量法測量接地電阻;當(dāng)測量電阻在0.1Ω ~ 1Ω之間時(shí),建議采用“電流表 - 電壓表”測量法;前兩者在測量時(shí),“電流表 - 電壓表”測量準(zhǔn)確度相對(duì)較高,但是準(zhǔn)備工作和測量工作比較麻煩。鉗形接地電阻測量儀在有回路情況下,測量速度快且準(zhǔn)確。 參考文獻(xiàn): [1] 胡超君.接地電阻表測量方法及檢定綜述[J].電子技術(shù)與軟件工程,2015(2). [2] 趙賀.工程施工中接地電阻測量問題研究[J].南方農(nóng)機(jī),2018(4). [3] 關(guān)強(qiáng)華.鉗形接地電阻測試儀的原理與使用方法[J].廣東通信技術(shù),2018(8). 【通聯(lián)編輯:唐一東】