接地电阻测试范文

导语：如何才能写好一篇接地电阻测试，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

1接地电阻的概念

电气设备接地端或者说同地面相接处与电气设备容易触及的金属部件之间的连接电阻就是接地电阻，其是一种量化指标，用来评价电气设备的接地连续性。电气设备接地性能的可靠性，用其接地电阻值的大小来表示。如果接地电阻太大，给人体带来的伤害性会较大，因为在使用电气设备的时候，电阻过大会导致其电流过大，这样在通过人体时会造成伤害。常用电气设备进行正确的接地电阻测试能够有效避免安全隐患的存在，从而达到规范电气产品市场和保障人们生命财产安全的目的。国家对于不同场合的电气设备的接地电阻具有不同的标准要求，因此有必要针对不同的接点电阻运用不同的方法。

2常用电气设备接地电阻测试方法

2.1ZC8接地电阻测试仪（辅助电极型）

ZC8接地电阻测试仪的使用方法是将电流电压打入土壤之中，用来辅助电极。如果用“Δ”测法，那么就要保持电流极、电压极、接地极三者之间20m的距离；如果用直线测法，那么就要保持电压极、测试点两者之间约为20m的距离，而电流极、测试点两者之间要保持约为40m的距离，该方法对于连接接地体的测试导线也有要求，即必须使用2.5平方毫米的铜质软导线，此外，针对测量电阻来说，为了减少导线自身电阻对其的影响作用，要尽可能使用较短的铜质软导线。其他的电阻测试仪基本上与ZC8接地电阻测试仪的测量原理差不多，辅助电极的数字接地电阻测试仪只是由以前的手摇发电装置转变为了充电的形式，或者自带电池方式。近几年类似于ZC8接地电阻测试仪的仪器型号很多，但是都具有一个共同的缺点，那就是仪器测量数据时容易受到外界的干扰，缺乏一定的稳定性，尤其是在接地体上，具有带电位的缺陷。下图为常见的电气设备辅助电气测试示意图1。上图中，a代表接地体，b代表电流极，c代表电压极，D代表接地电阻测试仪。无论是对于暴露在外面的电气设备接地体，还是其接地体埋藏在混凝土之下，用这种电气设备辅助电气测试仪进行接地电阻的测试对于变电所等设备来说，该种方法都能集中测试，需要注意的是通过圆钢、扁钢或者其他导体在设备与设备之间进行连接时，要保障设备与接地体之间是断开的状态，这样测试仪所测得的数据才是电气设备最真实的接地电阻数据。辅助电极接地电阻测试仪是常用的测量工具和测量方法，其应用也最为广泛。

2.2钳型接地电阻测试仪（非辅助电极型）

钳型接地电阻测试仪属于一种不用辅助电极形式的测试仪，具有使用方便、简单，且不容易受外界环境影响的特点，同时钳型接地电阻测试仪在测量数据时具有一定的稳定性和准确性，仪器设备也较成熟，具有一定可靠性。试，如在1处的测试，只要将卡钳卡入1点接地线，就能够通过仪器测得所需要测的1处的数据。实际上，非辅助电极钳型接地电阻测试仪是测量的一种闭环导体的回路电阻，虽然这种测量方法在一定情况下具有其自身的优点，但是这种方法并不适用于非闭环系统或者独立的系统，因此具有使用范围上的限制。

3结束语

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.

关键词： 大型地网；接地电阻；误差分析；内容和方法

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

中图分类号：TM13 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）29-0104-04

0 引言

为了更好地掌握电网的接地状况，我们必须较准确测试其接地电阻和对测试数据进行详细的误差分析，这是工程技术人员必须关心的课题。

1 大型地网接地电阻测量原理

大型接地网的工频接地阻抗包含电阻性分量和感性分量，工程上测试大型接地网接地电阻的测量方法有很多，除多级法和钳口式接地电阻测试仪法外，其它各种测量方法的基本原理大致相同的，均为三极法的测量原理。

1.1 接地电阻的理论计算

如图1所示的紧靠地面的半球形接地体G，半径为rg，当有电流I由接地极流入大地时，在土壤电阻率均匀的情况下，电流均匀对称的沿的径向发散，距离球心x处的电流密度为：

J=■ （1）

电场强度E=Jρ=■ （2）

式中：ρ——土壤电阻率

理论上，无穷远处为零电位区，则距离球心x处的对地电位为：

U=■Edx=■■dx=■ （3）

半球接地极表面的对地电位

Ug=■ （4）

因此半球极的接地电阻为

Rg=■=■ （5）

1.2 三极法测量接地电阻的原理

图中： G——被测接地装置；

P——测试用的电压极；

C——测试用的电流极。

假设图2中的接地体为半球形，电流极与半球接地体中心之间的距离为dGC，电压极与半球接地极中心之间的距离为dGP，电流极与电压极之间的距离为dPC。由式（3）可以得出通过被测接地极G流入大地的电流使G、P两点产生电位差为：

U′=■■-■ （6）

通过电流极C流入大地的电流使G、P两点之间产生电位差

U″=■■-■ （7）

则，G、P两点之间的总电位差为：

U=U′+U″=■■-■+■-■ （8）

G、P两点之间呈现的电阻

R=■=■■-■+■-■ （9）

由于半球接地极的实际接地电阻如式（5）所示，因此测量误差

δ=■=r■■-■-■ （10）

当式（11）成立时，测量误差δ=0，P点即为实际零电位点

■-■-■=0 （11）

从式（9）、（10）和（11）得到如下测量接地电阻误差启示：

①测量误差由三个互电阻造成。

②测量误差取决于各个电极之间的相对位置（布极误差）。正确的电极位置的布置应使■-■-■=0

则测量误差就可等于或接近于零。

③如果电极周围土壤电阻率是均匀的，两极的互电阻大小与土壤电阻率成正比，而与两电极之间的距离成反比。

2 接地电阻测量方法

接地电阻测量方法，按测试电极的数量区分，可分为三极法、四极法和多极法；按辅助电极的位置不同，可分为远离法、补偿法和电位降法；按辅助电极的布置方式不同，可以分为直线布置方式和三角形布置方式；按测量电源和测量信号的不同，可分为工频电流电压法、瓦特表法、直流法、异频法和接地电阻测量仪法。此外，针对干扰信号而采取的方法有倒相法、双电位极引线法、附加串接接地电阻法和相位差法等等。

2.1 远离法 根据前文的分析结果，要使测得的接地电阻R与接地体的实际接地电阻RG相符，必须使式（11）成立，即■-■-■=0

远离法就是尽量增大d■、d■和d■，使之趋于无穷大，即可满足上式的要求。

2.2 补偿法 在图2中，令d■=αd■，则d■=（1-α）d■，代入式（11）得到

■-■-1=0 （12）

解得α=0.618，即P点为直线段GC的黄金分割点。只要将电压极P放在d■=0.618d■处，就能准确的测量接地电阻，这种方法称作补偿法，也称为0.618法。

根据补偿法的原理，图2中d■和d■的确定原则可归纳为以下三条。

①测量用的电流极C和电压极P离被测接地装置G边缘的距离一般取d■=（4～5）D和d■=（0.5～0.6）d■，D为被测接地装置的最大对角线长度；

篇3

关键词：接地电阻；测量；误差

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.12.239

0 引言

雷电能量巨大，直接击在建筑物或大地上时，因电效应、热效应和机械力效应会造成严重的建筑物损坏和人员伤亡，避雷接地是使雷击时所产生的雷电流通过埋在地下的导体向大地释放，以避免雷击损害的接地[1]。近年来，工程技术人员使用的接地电阻的测量方法有很多，最常用的有两点法、三点法、三极法、四极法、大电流法及变频法。在实际操作中，有很多干扰因素的存在会对工程技术人员的测量结果产生影响，例如：电压极和电流极引线间的互感、地下附近的金属物、电压表内部参数、大地的趋肤效应、干扰信号、季节因素、仪器使用误差等因素，以致于不能得到准确而有效的测量数据。在防雷安全接地检测中测量接地电阻，必须做到准确而有效[2-3]。因此，研究分析影响防雷接地的各个因素，进而采取相应的预防和改进措施，对于工程技术人员准确测量接地电阻有着重要意义。

1 电流极引线和电压极引线之间的互感对测量结果的影响

采用直线补偿法测量接地电阻时，在对角线的长度达到几百米的大接地网中，需采用四到五倍对角线电流极引线长度测量，则电流极引线、电压极引线则需要达到几千米的长度。电流极和电压极引线在很长的范围内平行敷设，而且间距较小时，会产生比较大的互感电势，其互感电势会对接地电阻的测量值产生影响，此外，测量值与线缆的长度、线缆敷设的距离、所用测试电流的幅值、频率及线缆距地面的高度等也有关系[4-6]。

电流极引线中电流的流动，会耦合到电压极引线而产生电压，其耦合产生的电压将直接B加到所欲测量的电压上，使得电压极电位升高，最终导致所测接地电阻值较真实接地电阻值偏大。通常情况，互感电势作用在电压极引线上时，两条平行试验引线间的电感耦合所造成的误差可高达0.1Ω/100m，其影响是可观的，尤其对于接地阻抗小的地网。通常低接地阻抗总是出现在大面积接地网上，测量这种接地网就得用长的试验引线，以便引到远方零电位点[7]。此时，为了消除引线互感的影响，可以采用三角形法布置电极的方法，使电压线和电流线相距的较远，以消除引线互感的影响。

我国一般采用下式估算两条平行线间的互感[8]（适用于均匀土壤，不适用于非均匀性土壤）：

2 地下附近金属物体对测量结果的影响

在测量某一接地装置时，其附近很可能存在其他建筑物基础或金属管道等建构筑物，这些建构筑物都会对接地电阻值的测量产生一定的影响。为了尽可能地减小建筑物基础和金属管道的影响，在条件允许的基础上，首先应全面了解建筑物附近的布局图。

图中P点为电压极位置，C点为电流极位置，大接地网为待测接地装置，小接地网为测量线路经过的另一接地装置。

当测量某一接地装置时，若附近有其他小地网，当测量线路经过小接地网时，可以近似的认为小地网上电位处处相等，所以在该接地电阻的测量曲线上会出现一段平坦部分，这时可能会对电压极补偿点位置选择的判断产生影响。由于小地网范围内电位几乎没有差别，小范围的移动电压极（小地网范围内）对接地电阻的测量结果基本上没有影响。以上情况出现时，工程测量人员找到的“补偿点”不是真实的，会使测量结果有很大的误差，导致最后测量数据的不真实。此种情况下，工程技术人员实际进行接地电阻的测量时，应先测量接地装置附近的土壤电阻率，一是了解土壤结构，二是查探被测地网附近是否存在其它小地网或金属管道区域，可以通过分析测得的土壤电阻率来计算补偿点的正确位置，以获得真实有效的测量数据。此外还可以通过增加电流极引线的长度，让补偿点的位置远离小地网，然后再通过左右移动5%的方法确定补偿点的位置[9]。

当测量某一接地装置时，若附近有其他金属管道，测量线路经过金属管线区域时，相当于缩短了测试极与被测地网之间的有效距离，也会对测量结果造成巨大的误差，导致最后测量数据的错误和无效。在此种情况下，工程技术人员需使电极布置的方向与地下金属物走向垂直，减少地下金属物对测量结果的影响，以获得准确的测量结果。

3 干扰信号对测量结果的影响

干扰信号对避雷接地的测量结果有着很大的影响，在被测试的接地系统中经常存在高电平干扰信号、杂散电流及工频干扰信号等。在涉及到工业中的接地系统和电源变压器时，其中的强大放电电流会流向大地。在靠近高压配电线、铁路等处的接地电极周围区域常常存在较高的漏电电流。要注意测量干扰地电压，观察是否超过了仪器规定值[10]。一般干扰信号的存在会对接地电阻的测量产生影响，降低测量结果的准确性，因此，消除干扰因素的影响是十分必要的。可以根据不同干扰信号，采取适当的措施，例如，对于有杂散电流干扰的接地装置进行测量时，可以采用大电流接地电阻测试仪，加大测量信号的强度；对于有高频干扰存在的情况下，应尽量做到远离高频干扰源，并采取检测引线屏蔽措施。现代建筑多为钢筋混凝土结构，其建筑物框架的钢筋相互连接，构成了一个个法拉第笼，在进行接地电阻测量时，如果将测量极的线路从建筑物内部引至待测量设备，就可以对户外的干扰电磁波起到一定的屏蔽作用，从而减少干扰信号对测量结果的影响。

4 测量电极对测量结果的影响

测量电极对测量结果的影响有以下三方面：测试电极与土壤之间的接触电阻、测量电源的注入电流以及电极的极化效应。

工程技术人员在对接地装置进行测量时，得到的接地电阻中包含了插入土壤中的测试电极与土壤之间产生的接触电阻。为减小测量误差，要尽量减少测量电极与土壤之间的接触电阻，在实际操作中应使电极与土壤紧密接触。因此在测量电极的选用上要格外注意，宜选用圆钢而不宜使用螺纹钢。

在接地电阻的测量中，测量电源的注入电流也是影响测量结果准确性的一个重要因素，电流极接地电阻与测量电源的内阻是串联起来的，可见电流极会直接影响到注入电流。在测量电源电压不变的情况下，接地电阻越大，注入电流越小；相反地，接地电阻越小，注入电流则越大。在实际测量中，可以通过降低电流极接地电阻的方法获得较大的注入电流，提高测量精度和准确度，例如，将电流极全部打入土壤或在电流极周围浇水。

在外电场作用下，金属电极与土壤之间会产生电化学作用，产生电极极化效应。电极表面会产生极化电位，对于测量电极间就存在极化电位差，从而干扰测量的准确性。

5 地电压和周围电磁场对测量结果的影响

通常地电压影响最终测量结果有两个途径，一是建筑物采用了共用接地装置时，由于设备绝缘不好或短路，会引起接地装置对地产生地电压，从而在检测过程中出现指针摇摆不定的情况，产生误差；二是由于附近的变压器或其他装置产生漏电，使周围电场发生畸变，产生地电位分布不均，从而影响测量结果的准确性。此外，当检测现场附近有大功率发射塔、天线等存在时，周围就会存在强的电磁场，也会对测量仪器产生干扰，引起一定的测量误差。

6 环境因素对测量结果的影响

在影响土壤电阻率变化的众多环境因素中，应充分考虑到季节因素的影响。伴随着季节的变化，土壤的含水量和温度有明显的变化。土壤越湿，含水量越高，导电性能就越好，土壤电阻率就越小；反之就越大。当温度在0℃以上时，土壤电阻率是S温度的增加而减小的，且平稳变化；而温度在0℃以下时，土壤电阻率随温度的降低显著变大。由此可见，接地体的接地电阻随土壤干湿和温度是变化的，因此，在不同季节进行土壤电阻率测试时，应充分考虑到温度和湿度的变化对接地电阻测量的影响，其中，降雨和冰冻对土壤电阻率的影响最大。其他环境因素的影响也是不容忽视的，例如，地中多处有独立接地的存在时，如变压器接地，由于多种原因，会引起接地电阻变大、变压器本身绝缘变差，产生漏电现象，使接地极周围产生电位差；被测接地极本身存有交变电流。

7 人为因素对测量结果的影响

人为因素引起的测量误差，主要来源于工程技术人员对测量仪器的使用或仪器本身维护不当。例如，经常弯曲使用有可能造成接地电阻测试仪接线连接处连线的折断，从而出现时断时通的现象；检测棒和检测夹表面有氧化锈蚀现象出现时会造成接触不良；检测高层建筑时，需要使用加长的测试线，过长的检测线感应出电压，同时，长线本身也有线阻存在，都会造成测量误差。为避免这些测量误差，检测人员需要规范自己的行为，以认真负责的态度做好检测工作，并对测量仪器进行定期的检定和保养。

8 结论

在实际的操作中，影响接地电阻测量的因素有很多，为了保证测量结果的真实性和有效性，检测人员必须具备熟练的技能，需严格按照仪器的操作使用说明，严格执行检测规范，端正态度，检测前要对测试场所环境作充分的了解，尽量消除各种干扰因素的影响，检测后需做好测量数据的资料累积。

参考文献：

[1]潘忠林.现代防雷技术[M].四川：电子科技大学出版社，2005：86-87.

[2]张培刚，陈章伟，张国鸣.大型接地网接地电阻测量误差分析和对策[J].浙江电力，2009（02）：81-83.

[3]曹晓华，孙昭昌，孙伟.接地电阻测量方法[J].变压器，44（10）：40-42.

[4]李景禄，郑瑞臣.关于接地工程中若干问题的分析和探讨[J].高电压技术，2006（06）.

[5]鲁志伟，常树生，兰淑丽等.引线间互感对土壤电阻率测量结果的影响[J].高电压技术，2004（05）.

[6]许颖，刘继，马宏达等.建（构）筑物雷电防护[M].北京：中国建筑工业出版社，2010.

[7]中华人民共和国国家质量技术监督局，GB/T17949，卜2000.接地系统的土壤电阻率.接地阻抗和地面电位测量导则第一部分：常规测量[S]，北京：中国标准出版社，2000.

[8]解广润.电力系统接地技术[M].北京：水利水电出版社，1991.

[9]冯志伟，肖稳安，马金福.影响接地电阻测量结果的因素分析[J].电气应用，2010（15）.

篇4

关键词:建筑防雷工程；检测；接地电阻；测量；注意事项；解决方法

随着经济建设的加快，建筑规模也日益扩大，而雷电作为一种自然灾害对建筑物的威胁非常大的，因此建筑物防雷工程的实施是十分必要的。防雷工程的重要性要求必须对其进行经常性的防雷检测。接地电阻的测量是防雷检测中最重要的一项工作，而接地电阻大小是衡量接地系统好坏的重要参数，所以，如何保证接地电阻测量数据的准确性对防雷工程的安全是十分重要的。

1 接地电阻的组成

接地线的电阻与接地极自身电阻，是指接地线、接地设备、接地母线、接地极本身的电阻，其阻值与引线的几何尺寸和材质有关。

接地体(水平接地体、垂直接地体)本身的电阻，与接地体的材质和周围大地的电阻有关。

散流电阻是从接地体开始向远处(20m)扩散电流所经过路径的土壤电阻。决定散流电阻的主要因素是土壤中导电离子的浓度和土壤的含水量。

接地极表面与土壤之间的接触电阻，与土壤的性质、颗粒、含水量、土壤与接地体的接触面接触的紧密程度有关，它是接地电阻的主要成分。

2 影响接地电阻的主要因素

影响接地电阻的因素有接地电极的形状、尺寸，周围环境因素，以及接地极周围的土壤电阻率，其中最重要的是接地极周围的土壤电阻率。

土壤中的电阻率与土壤中导电离子的浓度和土壤中的含水量有关。土壤电阻率ρ的大小，主要取决于土壤中导电离子的浓度和土壤中的含水量。土壤中所含导电离子浓度越高，土壤的导电性就越好，ρ就越小；反之就越大。

土壤越湿，含水量越多，导电性能就越好，ρ就越小；反之就越大。土壤中的电阻率与土质有关，不同土质的土壤电阻率不同，甚至相差数千倍。

土壤中的电阻率与土壤的温度有关，一般是土壤电阻率随温度的升高而下降。

土壤中的电阻率与土壤的致密性有关。土壤的致密对土壤电阻率也有一定的影响，为了降低接地电极的散流电阻，必须将接地体周围的回填土夯实，使接地极与土壤紧密接触，从而达到降低土壤电阻率的效果。

土壤中的电阻率与季节有关。季节不同，土壤的含水量和温度也就不同，影响土壤电阻率最明显的因素就是降雨和冰冻。在雨季，由于雨水的渗入，地表层土壤的电阻率降低(低于深层土壤的电阻率)；在冬季，由于土壤的冰冻作用，地表层土壤的电阻率升高(高于深层土壤的电阻率)。

3 接地电阻的测量

3.1 常用接地电阻测量方法―――电位降法

电位降法是一种常用的接地电阻测量方法。其测量手段是在被测地线接地桩一侧地上打入两根辅助测试桩，要求这两根测试桩位于被测地桩的同一侧，三者基本处于同一条直线上，距被测地桩较近的一根辅助测试桩，距离被测地桩20m左右，距被测地桩较远的一根辅助测试桩距离被测地桩40m左右。测试时，将挡位打在3P挡位。按下测试键，此时在被测地桩和辅助地桩之间可获得一电压，仪表通过测量该电流和电压值，即可计算出被测接地桩的地阻。原理如图1所示。

图1 电位降法测量接地电阻的测试接线

E为作为测量对象的接地极，C为电流极，P为电位电极

3.2 对测试电流的要求

测试电极必须采用交流信号，因为加用直流电流会产生电化学作用，使得测量结果与通过交流电时不一样。而作为电力系统的接地或作为防雷接地，流过的是交流故障电流和频率成分极为丰富的浪涌电流。

交流测试信号的频率，容易与电力系统的感应信号、杂散信号分离，应采用工频以外的频率来加强抗干扰能力。有的接地电阻测试仪能够自动调节测试信号频率，避开电力系统的感应信号和其他杂散信号的干扰。

3.3 辅助电极的接地电阻

电位降法重要特征是两个辅助电极的接地电阻不影响测量值。辅助电极也是接地的，也有一定的接地电阻。测量用的辅助电极长度和直径均较小，接地测试是临时的，辅助电极的接地电阻一般比较高，并且其阻值随着不同的位置和测试时间而变化，电流辅助极C的接地电阻加入主回路中去，就会影响流入大地中的电流的大小。

4 接地电阻测试仪的选择

(1)采用内部供电(正弦波)和测试探头的原理。这种仪器是专门用于测试同时具有电阻分量和电感分量的接地系统。采用缠绕在物体上的金属带作为接地线时，此种方法比较普遍。

(2)用不带辅助探头的外部测试电压的原理。该原理通常用于测试TT系统内接地电阻，当在相端子与保护端子之间测试时，该接地电阻值比故障环路内其他部分的电阻高得多。

(3)用外部测试电压和辅助测试探头的原理。该仪器的优势是对TN系统给出精确的测试结果，其中相线与保护导体之间的故障环路电阻非常低。

(4)用内部供电、两个测试探头和一个测试夹的原理。用该仪器测量时，要机械断开可能与测试电极并联的任何接地电极。

5 检测接地电阻的注意事项

(1)应在非雨天气和土壤未冻结时检测接地电阻，严禁雷雨天气检测接地电阻，现场环境条件应符合正常检测要求。

(2)接地电阻测试仪应经过法定计量单位鉴定合格，并在有效使用期内使用。

(3)接地电阻测试仪的接地引线和其他导线应避开高低供电线路，且应垂直于电网，避免平行布置。当地网带电检测时，查明带电原因后实施检测，以提高检测的准确性。

(4)接地电阻检测之前，首先要识别接地系统的类型，根据不同的接地类型，采用不同的检测仪器和方法测试。

(5)正确使用接地电阻测试仪。连接电压辅助电极线和电流辅助电极线，按下开关，灯亮，说明电路导通；否则，需检查连接线是否良好和接地棒周围导电是否良好。

(6)电压辅助电极和电流辅助电极与接地极之间应保持一定的距离，且电压辅助电极测试线和电流辅助电极测试线不要相互缠绕在一起，避免互相干扰。

(7)当建筑物周围为岩石或水泥地面时，可将P、C极放置在地面并同时用水湿润，使导电处于最佳状态后，实施检测。

(8)校正线阻。辅助接地线的长度为5m，当需要加长时，应将实测接地电阻值减去加长测试线的电阻值，可用同一接地电阻测试仪在同一环境中测量加长线阻值。

6 电力部门大地网接地电阻检测注意事项

(1)测试线的选择。测试线越粗，测试时电流损失越小，测量的接地电阻越接近实际值，一般选择测试线＞1．8mm2的BVR铜线。电流线的长度应为大地网对角线长度的3～5倍，电压线为电流线的0．618倍。

(2)测试时应避开高电压，以减少强电流对测试精度的影响。

(3)测试位置的选择。一般选择大地网的中心部位，此处测试结果精度高，误差也较小。检测时，电流线与电压线摆动5°，比较测量接地电阻的值。

7 测量接地电阻工作中常出现的问题及解决方法

(1)测试夹与接地测量点接触电阻过大。解决的方法是，将接触点用锉刀或砂纸磨光，用测试线夹子充分夹好磨光触点。

(2)在测量接地电阻过程中，由于杂散电流、高频干扰的影响，接地电阻数据读不准。解决办法是可将E线改为屏蔽线后测量；或采用改变测试频率、具有选频放大器或窄带滤波器的接地电阻测试仪表测量，以提高抗干扰能力。此种情况在测量变电站、工业配电系统以及电源变压器中经常使用。

(3)地表处存在大电位差，有多处独立接地存在，如果检测棒放在其周围，将会影响测量准确度。解决的办法是将辅助测试线加长，调整检测的角度。

(4)被测接地极本身存有交变电流(用电设备绝缘不好，部分短路引起的泄漏现象，引下线附近有高压电源干扰)，直接影响到接地电阻的测量误差。解决办法是屏蔽辅助测试线。

(5)接触不良(包括仪器本身)。解决办法是检测前按操作规程自检检测仪器，加强责任心，提高检测人员业务技能。

(6)附近有发射机、天线等发出的强电磁场(在大功率的发射基地附近，如移动、微波等通信发射场，高压变电所及高压线路附近，大功率设备频繁起动场所)。解决办法是屏蔽辅助测试线，调整检测的角度。

(7)接地装置和金属管道埋设地比较复杂时，也可引起接地电阻测量不良或不稳。解决办法是辅助测试线加长，屏蔽辅助测试线，调整检测的角度。

(8)不按使用说明书规定操作，仪器本身维护不当，使用带病、超检接地电阻测试仪设备等都会影响测试结果。

(9)检查电池电压正常，而进行接地电阻测量时测量数据不准，误差大。问题出在接地电阻测试仪与辅助电极及被测接地体连接不好，常见3条连接导线有断开或接头地方松动，导致导电性能不好。

(10)接地电阻测试仪电池电量不足，解决方法是更换电池。仪表精确度下降，解决方法是重新校准为零。

8 结束语

总之，建筑防雷是一个极其重要的系统工程，必须加强防雷接地的检测，以有效保证其防雷安全。在防雷接地电阻测量中，检测人员应当善于发现、总结问题，加强对防雷相关新技术的学习掌握、注重过程控制，保证测量的科学性，确保防雷工程的质量安全。

参考文献

篇5

关键词:接地电阻 变电站接地网 降阻措施

前言:随着经济的发展,对电力能源的要求也越来越紧迫,电网的压力也越来越大,因此新造变电站越来越多。变电站接地网对于电力系统的可靠运行和变电站工作人员的人身安全起着重要作用,其接地电阻、跨步电压与接触电压是变电站接地系统的重要技术指标,是衡量接地系统的有效性、安全性以及鉴定接地系统是否符合要求的重要参数。但受到客观环境和设计选址等的制约,很多新造变电站的接地网接地电阻往往超出要求。

2010年,某供电局一110kV变电站新建动工,但其主接地网的接地电阻测试结果为2.3欧,远远大于设计要求0.5欧。接下来就介绍如何降低其接地电阻的几种方法。

一.更换土壤与深井接地

工程施工方欲采用电阻率较低的土壤替换原有电阻率较高的土壤,置换范围在接地体周围0.5m以内。但这种取土置换方法对人力和工时耗费都较大,不适合此次工程。由于此变电站本身已采取深井接地的方法,本身已转有约20m深的深井,但为了进一步减小接地电阻,继续向下转井,但由于此变电站处于山坳里,地下岩层较深,转机向下进行很困难,在原有深度下有向下了5m,不得不停止施工。在进行接地电阻测试后,测试结果为1.9欧。虽有效果,但施工难度太大。由此可见,这种方法对山区等岩石地带不是适用。

二.采取污水引入和降阻剂

施工方的接地体采用50mm×50mm×5mm的镀锌角钢,在钢管上每隔20cm钻一个直径5mm的小孔,使水渗入接地体周围土壤中, 以降低接地体周围电阻率,降低接地体与大地的接触电阻,以此降低接地电阻。经过测试,主接地体接地电阻值为1.83欧,效果不明显。然后施工方在接地极周围敷设高效膨润土降阻剂,起到增大接地极外形尺寸,降低与起周围大地介质之间的接触电阻的作用,因而也能在一定程度上降低接地极的接地电阻。经测试后接地电阻为1.5欧,仍不符合要求。

三.外引接地体

施工方然后考虑主接地网引出一条扁铁至周边土壤导电较好的地方再埋设一个接地体。先引至变电站南20m处的溪流边,此处土壤湿度大,导电性好,电阻率比变电站范围内小,此处引接地体可以使变电站内接地电阻降低,经测量后主接地网接地电阻为1.2欧,仍不符合要求。于是在变电站周围的溪流及农田等电阻率低的地方试验,终于在变电站西方70m溪流边外引接地极,测得主接地网接地电阻符合设计要求。可见此种方法对山区变电站效果 明显。

结束语:变电站的安全运行必须要保证接地网的安全可靠,因此,在新造变电站的选址设计中要考虑此地的土壤,地势与环境对变电站接地网接地电阻的影响,保证对接地网的良好施工和维护。

参考文献

1 《电力设备异常运行及事故处理手册》陈化钢

2 《电力设备维修诊断与预防性试验》 周武仲

3 《发电厂 变电站过电压保护及接地设计》舒廉甫

作者简介:

韩程亮 助理工程师 华北电力大学在职硕士研究生在读

篇6

对接地技术及各项接地电阻指标作出介绍，并对其测量方法及现场情况分析进行讨论。

关键词:

接地电阻检测;三极法;防雷接地电阻;影响因素

随着我国高速公路建设市场日新月异的发展，信息化、自动化的高规格标准要求，带来了机电工程各类设施种类丰富化及数量规模化的发展趋势，极大的满足了公路运营管理现代化的需求。与此同时，为了保障各类机电设施尤其是外场监控设施的电气安全，就要更加重视机电工程中尤为关键的一项指标———接地电阻。

1接地电阻的基础知识

1．1接地技术的引入以及接地电阻的概念

最初引入接地技术是为了防止电力或电子等设备遭受雷击而采取的保护性措施，目的是把雷电产生的雷击电流通过避雷针引入到大地，从而起到保护建筑物的作用。同时，接地也是保护人身安全的一种有效手段，当出现诸如电线绝缘不良，线路老化等原因引起的相线直接和设备外壳碰触时，设备的外壳就产生危险电压，由此生成的故障电流就会流经PE线到大地，从而起到保护作用。之后，随着电子通信和其它数字领域的发展，为了避免信号之间互相干扰等电磁兼容问题，在通信系统中，大量设备之间信号的互连要求各设备也都要有一个基准‘地’作为信号的参考地。简单的说，在公路机电工程中，接地电阻是指电流由接地装置流入大地再经大地流向另一接地体或向远处扩散所遇到的电阻。接地电阻值能够体现出电气装置与“地”接触的良好程度和反映接地网的规模，它包括接地线电阻、接地体电阻、接地体与土壤间的接触电阻，以及土壤中的散流电阻。其中由于接地线电阻、接地体电阻、接触电阻相对较小，故通常近似以散流电阻代表接地电阻。

1．2几种主要的接地电阻指标

在2004年颁布实施的我国交通行业标准《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/2-2004第二册机电工程)(以下简称“检评标准”)中规定了工作接地电阻、安全接地电阻、联合接地电阻以及防雷接地电阻这几种接地电阻指标。工作接地，简单的来说就是用来保护设备安全的。通过工作接地，为电路提供一个基准电位，一般设定为零。它的作用是保持系统电位的稳定性，即减轻低压系统由高压窜入低压系统所产生过电压的危险性。在公路机电系统中，工作接地一般指交流工作地，把计算机系统中使用交流电的设备做二次接地或经特殊设备与大地作金属连接，其作用是确保人身和设备安全。安全接地，也叫保护接地。如之前所述，它是为了防止电气装置的金属外壳、配电装置的构架和线路杆塔这些平时正常情况下不带电，但由于绝缘材料损坏导致金属外壳等带电压而危及人身和设备安全而进行的接地。通常，将上述设备的金属外壳通过导线与可靠接地体正确连接，即构成安全接地。联合接地，也可以称之为单点接地方式，即所有的接地系统共用同一个“地”。它一般运用在大楼等集中式建筑物或设备接地设计上。它的特点是对雷击有较好的屏蔽效果，可有利于减少各接地体间的耦合影响，成本低廉，易于施工。防雷接地，它是组成高建筑物及外场机电设施防雷措施中非常重要的一部分，其作用是将雷击产生的巨大电流引入大地，从而保护建筑物、外场机电设备及人员安全。建筑物和电气设备的防雷主要是用避雷器(包括避雷针、避雷带、避雷网和消雷装置等)。避雷器的一端与被保护设备相接，另一端连接地装置。当发生直击雷时，避雷器将雷电引向自身，雷电流经过其引下线和接地装置进入大地。此外，由于雷电引起静电感应副效应，为了防止造成间接损害，如房屋起火或触电等，通常也要将建筑物内的金属设备、金属管道和钢筋结构等接地;雷电波会沿着低压架空线、电视天线侵入房屋，引起屋内电工设备的绝缘击穿，从而造成火灾或人身触电伤亡事故，所以还要将线路上和进屋前的绝缘瓷瓶铁脚接地。

2接地电阻测试方法及现场情况分析

在行业内以往的多篇著作、论文中有大量关于接地电阻指标的专业学术谈论。在本文中，将结合作者多年的现场检测工作经验，试图以较为浅显、明了的方式来介绍接地电阻的测试方法及一些需要注意的问题。

2．1测试方法

现在主流的接地电阻测试原理方法为电流—电压表三极法，即利用在被测装置接地极旁的土壤里插入电压辅助极和电流辅助极，利用电位差产生电流，从而计算出电阻值。市场上常见的接地电阻测试仪也均是遵循三极法原理，通常会采用典型的四导线地桩法，其中电压导线的长度为电流导线的0．618倍。在辅助极(桩)布线过程中，具体有两种方法，一种是直线法，即将电流导线与电压导线沿同一方向布点，布线长度一般为被测试接地装置最大对角线长度D的4至5倍(即4D至5D)［3］;另一种是夹角法，即将电流导线与电压导线沿同一方向，以夹角30°进行布线，布线长度也一般为4D至5D。经计算，当布线长度不断加大时，测试值无限接近于真实值，故两种方法的布线长度在导线允许范围长度内越长越好。当现场布点受局限时，可根据实际情况进行调整，若土壤电阻率较为均匀，布线长度可取2D。不过由于直线法布线在地形较为复杂地区测试时零电位不好选择，且测试时电流导线与电压导线由于同时产生流，有可能会因为距离过近发生相互互感的问题，从而影响到测试结果的准确性，所以一般来说，现场多采用夹角法进行布线［4］。辅助极(桩)布线结束后，为了尽量消除测试夹与被测电极之间的接触电阻，需将两根测试导线的夹头同时夹在待测装置电极上。接线布点及设备连接完成后，就可以进行通电检测了。

2．2现场情况分析

具体到公路机电工程现场检测，要注意以下一些问题:在收费站相关机电设施接地施工时，机电单位通常会利用房建单位预留的大型接地网，将监控室、收费车道上的相关机电设备接地极并入接地网，形成联合接地。所以在检测时，可通过分别检测综合楼监控室、UPS室、房建配电箱地极以及收费车道设施的安全接地电阻进行验证。若结果值相近，则符合联合接地，在结果判定时应以联合接地电阻≤1Ω作为技术要求。在外场机电设施接地施工中，正常情况下，施工单位会把设备的安全接地极与电缆的地线进行连接，也就是利用了外场低压配电设施的接地进行施工。而防雷接地施工方案通常为地极埋入法，即将数量不等的角钢等导电金属材料埋入待接地设备基础外数十米范围内，作为地极，并用扁钢条带将设备避雷接地引线与地极串联起来，从而达到接地效果。但在近几年的检测中发现，个别施工单位为了达到所谓低电阻的效果，将安全接地和防雷接地进行了联合接地处理，这是严重违反《检评标准》等相关规范安全规定的，一旦设施遭遇雷击，很有可能对外场低压配电设施带来严重损坏。另外，个别施工单位在防雷接地施工时不做或者少做金属地极掩埋焊接工作，甚至是将避雷接地引线与立柱法兰焊接，即将立柱基础钢筋网架作为防雷接地的接地极，这也是违反设计的。所以在外场机电设施接地电阻检测时，除了要关心指标的合格与否，更要留意安全接地及防雷接地的施工方式方法是否符合规范要求。在检测过程中，接地电阻指标会受多方面因素的影响，除了人为因素以外，最大的干扰因素就是气候环境因素。简单地说，接地电阻和土壤电阻之间呈现正比例关系，即土壤当电阻率越大，接地电阻的结果也会越大。土壤电阻率受土壤湿度和温度所造成的影响最大，土壤当中的电阻率和土壤当中的水分含量呈现反比例关系，即伴随着土壤当中水分含量的增加，土壤电阻率会显著下降［5］。土壤当中温度和电阻率同样呈现反比例关系，即在温度提高的状况下，电阻率也会明显降低，但因为土壤中水分受热蒸发会导致电阻率升高，故此变化后的作用会相互抵消。所以为了保证检测结果的真实有效，接地电阻的检测工作应选在天气晴朗的枯水季节，连续无雨水天数应在一周以上。并且由于地表面土壤因温度过低形成冰体构造从而导致土壤电阻率升高，所以严冬季节也不宜开展接地电阻检测工作［4］。

3结论

合格的接地电阻保障了机电设施的安全运营，正确理解各类接地电阻概念，掌握指标测试理论及方法，增强现场检测情况分析能力，可以更好的服务于公路机电工程接地电阻指标的检测、分析工作。

参考文献:

［1］翁小熊．公路工程质量检验评定标准(第二册)机电工程技术手册［M］．北京:人民交通出版社，2004．

［2］韩文元，朱立伟．公路水运工程试验检测专业技术人员职业资格考试用书交通工程［M］．北京:人民交通出版社，2016．

［3］徐程，庞亮．直线三极法接地电阻测试原理与方法［J］．科技创业月刊，2010(10):177-179．

［4］吕东波，钱眺，吴岩．接地电阻测试夹角法的布线方法分析［J］．科技情报开发与经济，2010(22):170-173．

篇7

【关键词】变电站；接地网；接地电阻；测量

1引言

变电站接地网是变电站的重要组成部分，在电力系统中，它的正常运行离不开接地网的安全设置和有效保护，是保证电力系统可靠顺利运行不可缺少的安全装置。倘若达不到要求的变电站接地网，就会发生变电站继保系统设备损害以及人员安全等事故。所以在管理变电站的过程中，接地网的交直流设置和防雷设置应引起相关单位的大力重视。由于接地网在设计和施工都不易达到精确的控制，特别是隐蔽性及运行维护困难的特点，使得接地网建设成为变电站工程建设中的难点之一，下文就对相关问题进行浅析，谈谈如何改进我国变电站中现存的接地问题。

2关于变电站接地的问题

所谓接地是将电力设备和用电装置的外壳、支架及中性点用导体与接地装置做良好的电气连接。近年来，由于接地网年久腐蚀，焊点开焊、脱焊等问题逐渐表现出来，对电力系统造成很大的危害，所以因地制宜地选择合适的接地方案很重要，接地装置是确保电气设备在正常及故障情况下均能安全运行的重要保护措施之一。

在变电站的接地网的连接过程中，有一个影响接地质量的因素，那就是接地网同设备引线之间的连接问题。也就是在接地网的连接时，及时各项指标已经达到了相关的变电运行要求，但是由于设备导线接触问题处理不当，也容易引发接地故障。这类问题通常表现为地网焊接不良、接头不合格等。这种情况下，接地网在运行的过程中的有效截面就会减小，形成短路。针对以上这些问题我们可以使用集中方法进行解决，均压法就是其中一种，在高压配电装置地面下设置水平接地网，使其外缘闭合，内部敷设均压带，并利用建筑物的钢筋与地网可靠连接，形成通路。这是一种十分有效的均压措施。由于均压带的存在，配电装置区域内的电位分布比单独接地体和简单的环路接地体要均匀的多，所以接触电压和跨步电压的数值大为降低，实现了均衡电位接地。

3变电站接地电阻的测试方法

常用的现场测量接地网电阻的方法主要有电流电压法、比率计法与电桥法等。这几种方法除了所采用的电源形式、仪表类型不同外，就其测量回路和电极布置而言则大同小异，应根据现场实际测量目的与测量对象，选择适当的测量方法。并且根据现场情况分析、判断测量值的正确性，做好遇到干扰时的排除预案，消除干扰对测量的影响。测量时，电源频率f=50Hz（以减少X的影响），电流在十几安，电压在几伏到几十伏间，若设备接地引下线与地网连接线断裂或接触不良，此时电流不会有太大变化，而电压则会增加很大。例如长岭站251过线测试时，电流10A左右，电压则达99V左右，而正常值为8V～9V（其它测试点）。测量时，所用表计准确级应在0.5级以上，载流导线截面要尽量粗，与接地体的连接表面要连接良好。

还有一种方法叫做“电流、电压表”法也称之为工频大电流法，它是通过提高工频的测试电流，一般为几十安培，用提高信噪比的方式，降低测试中工频干扰的影响，测量结果令人满意。采用隔离变压器，使测量所用的电源对地是隔离的。但是，大电流法需要的测试电流较大，互感对测量有很大影响，试验装置笨重，放线劳动强度大，而且受常规配套仪表内阻的限制，要求电流极的接地电阻很小，有时在现场会非常困难，打辅助极相当麻烦。另外，零电位和气候的影响也非常严重。

一般小型接地网或接地装置可以使用接地电阻测试仪，而对于大型接地网，接地电阻测试仪容量就不能满足要求，特别是存在干扰源的情况下，需要大容量电流源或高频电源以消除干扰。地网与系统接地（如线路塔杆）连接上未解开即测量接地电阻，其值偏小，不能真实地反映地网的实际水平。所以在测试前应充分了解地网布置、连接情况，查看开关站系统侧接地是否与电站接地网分开。若打入接地极地点选择在非原始地表，而是在工程回填土上，由于土壤电阻率与设计院勘测时不一致，造成测量结果偏大。此情况只有另选测试点或增加接地极深度。

4有关接地网接地电阻的探讨

接地电路的阻抗的复数阻抗Zs，包含接地电阻与接地电抗两个分量，这些分量会影响接地电路的载流能力。测试接地阻抗时，频率应接近工频，对小型地网来说，该地网呈明显“阻性”，这是因为小型地网的接地电抗分量X比接地电阻R小得多，所以在线路杆塔、独立避雷针、小型变电站的小型地网测量中，可忽略接地电抗分量X，其接地阻抗近似等于接地电阻。而对于220kV以上变电站及大型发电厂的大型地网来说，接地电抗分量X已不能被忽略，甚至与接地电阻R在同一数量级上，所以在大型地网的接地阻抗测量中，应测量工频接地阻抗Zs及与频率无关的纯接地电阻R。

接地网接地电阻的大小是否符合设计、规范要求，直接影响到电站的长期、稳定、安全运行，不容忽视。在接地电阻测试方法中，电流、电压法为常用方法，现场试验条件很容易满足，但是影响测量结果的现场测试环境、干扰因素也多种多样。如何判定测量结果的真实性，需要试验检测人员前期做好环境条件的观察、设计结构分析、施工过程的了解等；现场检测要结合实际，使用合理的检测方法，检测所得数据要多分析判断，少犯经验主义错误，以保证检测结果真实可靠。

5结语

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关重要的，设计要有针对性而不能盲目套用。，所以，在对接地网进行安全管理的过程中，首先要做到对接地电阻的控制，使其尽量保持同地网电位的平衡更要从施工及实际运行效果等方面综合考虑，不单要比较当前工程投资，更要比较远期运行维护成本。合理地设计接地电阻值，采用合适的材料及先进的施工工艺，强调技术与经济相结合，才能更好的完善和发挥接地网在电力系统中起到的作用。

参考文献：

[1]张驰.特高压直流换流站不同材料接地网技术经济比较[J].企业技术开发，2012（31）.

[2]王宁.衡水地区变电站接地网的优化设计[D].华北电力大学，2011.

[3]吴永亮.变电站防雷接地工程质量控制[J].学周刊，2011（08）.

篇8

关键词：接地装置；接地电阻；电气参数；综合评价

前言

接地装置是确保电气设备在正常和事故情况下可靠和安全运行的主要保护之一，按照GB50150－2006《电气设备交接及安装规程》和DL/T596－1996《电力设备预防性试验规程》以及中国南方电网公司Q/CSG 1 0007-2004《电力设备预防性试验规程》的要求，对接地装置有定期或必要时测量接地电阻的项目，对新投运或改造后的接地装置还有测量地电位分布，必要时应进行接触电压和跨步电压的检测。国内外运行经验表明，变电所接地电阻值低，并不能保证安全。为了解决以上所存在的问题，我局采用了变电站接地网综合评估测试系统小电流(5A～10A)测试方法。它通过对接地网的主要电气参数（接地电阻、地表电位分布、接地体导通测试、接触电压和跨步电压、土壤电阻率）进行测量，最后对地网进行综合的安全评价，是否存在故障及缺陷。

1、接地网综合测试系统功能特点及测量原理

1.1、异频法小电流测量接地电阻

在传统的地网测试工作中，一般都需要注入很大的电流信号，才能够保证在测试工程中将变电站工频信号的干扰因素降低到最小，使得系统测试的电流和电压值达到一个可靠和稳定的情况，从而保证现场测试数据的准确性和可靠性。然而在户外条件下要将系统注入的信号提高，并不是容易做到的，随着地网面积的增加和变电站电压等级的增加，对于注入的测试信号的要求也相应的增加，因此在一些大的变电站要用传统的方式实现对地网的测试，往往需要比较大的升流源以及相关的安全措施的保证，否则，这种方法测试出来的数值就与实际的情况有很大的偏差或者由于现场的安全问题引起一些不必要的问题。

异频法小电流测量技术就是针对上面的几点问题提出而生产的。它可以人为的改变设备注入地网的信号频率，从而避开现场工频信号对于测试信号的干扰，达到给地网注入小电流即可进行地网接地电阻测试的目的。这套技术的使用，使得在现场测试的安全和方便性方面有了很大的提高。

1.2、土壤电阻率测量技术

对土壤电阻率测试数据的分析却可能是多样的，在遇到有多种土壤电阻率的土壤时情况更是如此，多种土壤电阻率引起额外的复杂性是通常现象，而在深度增加时土壤电阻率不变化也是很少有的现象土壤电阻率不仅随土壤的类型变化，且随温度、湿度、含盐量和土壤的紧密程度而变化。测量方法主要有：深度变化法（三点法）、等距法（四点法）。我们系统采用的是等距法，因为分析测试结果相对容易及准确，操作方法简便。

四点法土壤电阻率测量――要对大体积未翻动过的土壤进行土壤电阻率的测量，最准确的方法是四点法：将小电极埋入被测土壤呈一字排列的四个小洞中埋入深度均为直线间隔均为测试电流流入外侧两电 而内侧两电极间的电位差可用电位差计或高阻电压表测量即为用表示的电阻。

2.3、导通、接触电压、地表电位分布及跨步电压测量技术

接地系统中的接地桩、柱的电流导通有效性是另一个测量要点。由于变电站的接地系统占地广，涉及组件多，各种设备、线路均会发生对地耦合现象，因此，电流可能会沿不同途径流入地极。应用小电流测试系统可精确测量电流流过各接地柱（桩）的比率和电流在接地系统中的分布状况，并通过电流信号的相位变换测量得出接地系统阻抗和线路对地或不同部件之间耦合状态及接地柱的导通能力的结论。

接地系统破损状况的查寻----通过测量接地系统电压分布曲线，从电压曲线的阶跃点可以准确查寻出破损点（或者腐蚀点），避免盲目开挖，节约很多的人力和物力。

电压、电流分布情况测量----通过测量不同的点，可以描绘出电压、电流曲线分布图

接触电压--地的金属结构和地面上相隔一定距离处一点间的电位差 此距离通常等于最大的水平伸臂距离约为1m

跨步电压--地面一步距离的两点间的电位差 此距离取最大电位梯度方向上的1m长度。

3、现场应用及测试结果故障分析

案例

我局修试所人员于2009年04月07日利用综合地网测量系统并在中试所人员的配合下，对我局所管辖的110kV勐海变电站地网电阻进行了测试，取得了良好的测试效果，下面将具体的测试步骤以及详细信息进行整理：

、变电站概况：

110kV勐海变电站位于西双版纳州勐海县，于1999年投入运行，主变容量为31.5MVA，电压等级为110/35/10kV。

测试环境

运行单位：110kV勐海变

试验日期：2009.4.7天气情况：晴相对湿度：50%

环境温度：28℃ 土壤情况：相对干燥

电流线长度：L＝500m 电流注入点：#1主变接地引下线

接地电阻测试：

测点 电压极距离S（m） 频率f(Hz) 注入电流I（A） 测量电压U（V） 测试值Zx（Ω） 换算后Zx（Ω） 变化率（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

土壤电阻率测试

通过测试接地电阻为0.749Ω，超出设计值小于0.5Ω。为了确定改造方案，用等距4点法对变电站周边土壤电阻率进行测试。

测点一：变电站侧面围墙外侧

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

a-电极距离 R-接地阻抗ρ1

测点二：变电站后面围墙外侧

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

以上数据经分析，变电站所处位置土壤电阻率分布不均匀,垂直大门方向土壤电阻率稍低, 为ρ=Ψρ1=1.3 131.566=171.04Ω•m；而平行于变电站大门侧土壤电阻率比较高,达到ρ=Ψρ1=1.3 273.18=355.134Ω•m。

曲线1：接地电阻随接地极深度增加而降低，可以通过深埋接地极降低接地电阻；

曲线2：深埋或浅埋均效果不佳；

曲线3：接地电阻不随深度增加而降低，可以增加条带型地极或地网降低接地电阻。

通过测试不同电极距离下的土壤电阻率；测试的数据与曲线①吻合，土壤电阻率随着深度增加而降低，可以采用深埋接地极的方法降低接地电阻。

结论

本次测试以#1主变接地引下线为电流注入点，选择等距相邻两点变化率最小处的电阻值为地网接地电阻实测值,以DL475-2006《接地装置工频特性参数的测量导则》为依据。对照测试数据，110kV勐海变主接地网接地阻抗值为0.749Ω。

本次测试值0.749Ω与变电站设计值(设计值小于0.5Ω)有差异，鉴于110kV勐海变于今年大修检测期间已多次对主地网检测及连通性测试，检测结果与本次测试值差异不大，地网连通性测试数据无异常。且主地网开挖检查并无腐蚀痕迹。为保障系统及变电站设备安全运行，提出改造方案对110kV勐海变主地网进行改造。

4、故障整改与消缺处理

案例

针对110kV勐海变电站地网电阻过大的问题，我们通过多次不同的现场测试，测试值也都与此次测试的0.749Ω (设计值小于0.5Ω)比较相近，但都属于超标状态，鉴于110kV勐海变于今年大修检测期间已多次对主地网检测及连通性测试，检测结果与本次测试值差异不大，地网连通性测试数据无异常。且主地网开挖检查并无腐蚀痕迹。参照DL/T621―1997《交流电气装置的接地》之6.1.3条的规定,综合110kV勐海变周边自然环境及人文环境，无法采用敷设引外接地极和敷设水下接地网的方法。因此，110kV勐海变可采用深井式、深钻式接地极的方法降低主接地网工频接地电阻值；同时考虑到110kV勐海变投运未达5年，主网接地电阻实测值为0.749Ω，与设计值0.5Ω的要求相差较远，单一采用深井法降低主地网工频接地电阻值工程量较大，成本较高，且难以达到预期效果。因此，考虑采用深井式、深钻式接地极与填充电阻率较低的物质或降阻剂相结合的方法对变电站主地网进行综合改造。

5、总结：

通过变电站地网综合测试系统的应用，我们实现了对变电站接地网的小信号测试，并且取得了比较明显的效果。实践证明，该系统能够很好地实现地网的接地电阻、土壤电阻率、地表电位分布、接触电压、跨步电压、地网接地引下线的导通性进行有效地测量，实现对大型地网的综合评估。在综合系统的长期使用中，使工作人员对该系统及其测量方法有了更加全面的认识和了解。同时,通过传统的测试方法及现场使用,表明此测量系统功能正常，使用状况良好。利用综合测试系统能够非常方便、迅速而又准确地测量出大型地网的各项参数,为全面地评估地网的运行状况提供有效的技术依据。在往后的工作中，我们还将更好的使用该测试方法，使得能够真正的服务于电网生产事业。

参考文献

［1］何金良. 现代电力系统接地技术［R］. 清华大学电极工程与应用电子系技术报告, 2002.6

［2］中华人民共和国电力行业标准: 电气试验设备交接标准(GB50150－2006)［S］.

篇9

[关键词] 接地网；接地电阻；防雷；短路电流

中图分类号：TM411+.4 文献标识码：A 文章编号：

接地技术是一项传统的基础及建筑工程技术，在电力系统电气装置中，接地工作的质量关系到人员安全，电气设备的安全及满足系统正常运行的稳定。地网承担了雷电流泄流，以及系统短路电流的安全排放，是一项综合防雷工程的基础，因此，地网的设计和接地电阻的计算是发电厂和变电站设计时重要的环节；近年来随着电力工业的飞速发展及电子信息化技术的迅猛发展，系统的容量大量增大及电子产品的功能多样化，对接地系统的接地电阻的稳定性及接地系统使用寿命提出更高更复杂的要求.

1 接地系统设计的要求

电厂的安全运行的年限内，接地电阻值满足要求，接地系统可靠稳定工作；从安全的角度：1） 电气连通，在正常及事故时都能与接地网连通，形成良好的导电通道，起到均压和泄流作用；2） 满足短路时热稳定的要求；3） 接地导体能够承受机械外力及环境气候所产生的应力。

2 接地设计的要点

1）根据项目的要求确定接地设计的原则：根据地网的类型、目的，接地要求进行设计。用于防雷接地的地网，其接地线长度应满足Le≤2姨p ；主要用于短路电流的泄流保护的地网不受上述限制，在高土壤接地电阻地区可以在2 公里范围内增设外引接地体或打接地井；特殊要求地网应独立（如烟囱、冷却塔），属于第一类防雷建筑物的防直击雷接地网要求独立于建筑物接地。2） 勘测现场：充分收集有关资料，进行现场勘查。掌握现场地形、地貌，水文、气象、地质结构、矿藏等，实测相关情况土壤电阻率。可供利用的自然接地体的情况及接地电阻值。3） 确定地网的结构，在一般情况下使用共用接地网，根据项目现场条件宜优先考虑环形接地网，地网均压网格根据项目现场实际合理设置。4） 确定地网的材质，地网材质应符合相关规范。一般情况下使用镀锌钢管作为垂直接地极，镀锌扁钢作为水平接地体。在地质条件特殊的地区可使用复合材料接地装置（有的还需加特殊的降阻剂），因为复合材料具有很多金属的特性，在发生各种反应时可以相互补充，达到接地性能的稳定，使用寿命长，从长远考虑经济性好。5） 选择合适的地网连结方式：在地下的连结点，尽可能采用放热焊接。放热焊接，温度高，焊接接头载流能力大于导线的载流能力，在相同条件下，可以节约材料，且连接器能经受多浪涌电流的冲击而不退化，应用范围广泛，且可使用于不同材质。钎焊连接，容易发生虚焊和漏焊，不利于系统的稳定。夹具连接，冷压连接和夹具连接随连接处的腐蚀容易松脱。6） 接地设计的理论计算：在地网接地电阻的理论推算，使用国际标准或国标、部标中推出的公式，在计算中由于特殊环境或特殊技术而找不到相关规范，可参考技术部门或企业提供的计算方法，但要仔细核实其可靠程度，留有设计余量。7） 根据需要及项目方要求进行校验。包括接地电阻值，跨步电压、接触电势，材质的热稳定校验等。

3 接地电阻

3.1接地电阻 就是电流由接地装置流入大地再经大地流向另一接地体或向远处扩散所遇到的电阻，它包括接地线和接地体本身的电阻、接地体与大地的电阻之间的接触电阻以及两接地体之间大地的电阻或接地体到无限远处的大地电阻。接地电阻大小直接体现了电气装置与“地”接触的良好程度，也反映了接地网的规模。

3.2 测量接地地阻的要求

（1）接地电阻的测量工作有时在野外进行，因此，测量仪表应坚固可靠，机内自带电源，重量轻、体积小，并对恶劣环境有较强的适应能力。

（2）大于20dB以上的抗干扰能力，能防止土壤中的杂散电流或电磁感应的干扰。

（3）仪表应具有大于500kW的输入阻抗，以便减少因辅助极棒探针和土壤间接触电阻引起的测量误差。

（4）仪表内测量信号的频率应在25Hz～1kHz之间，测量信号频率太低和太高易产生极化影响，或测试极棒引线间感应作用的增加，使引线间电感或电容的作用，造成较大的测量误差，即布极误差。

（5）在耗电量允许的情况下，应尽量提高测试电流，较大的测试电流有利于提高仪表的抗干扰性能。

（6）仪表应操作简单，读数最好是数字显示，以减少读数误差。

4 接地电阻的计算

4.1 定义

接地电阻：接地极或自然接地极的对地电阻和接地线电阻的总和成为接地装置的接地电阻。接地电阻大小等于接地装置对地电压与通过接地极流入地中的电流的比值。接地电流分工频电流和冲击电流，因此接地电阻分为工频接地电阻和冲击接地电阻。

4.2 对发电厂或变电站接地电阻的计算

发电厂（或变电站） 的接地电阻可以理解为是整个厂区水平接地体的接地电阻值和垂直的接地体得电阻的总和。

对一个任意形状的厂区总的接地电阻（即人工接地极工频接地电阻） 的计算:

式中：

Rn———任意形状边缘闭合接地网的接地电阻；

Re———等值方形接地网的接地电阻，Ω；

S———接地网的总面积，m2；

d———水平接地极的直径或等效直径，m；

h———水平接地极的埋设深度，m；

L0———接地网的外缘边线总长度，m；

L———水平接地极的总长度，m。

2） 单个垂直接地极的接地电阻计算：

当l>>d 时

式中：

Rv———垂直接地极的接地电阻，Ω；

ρ———土壤电阻率，Ω·m；

l———垂直接地极的长度；

d———接地极用圆钢时，圆钢的直径，m （当用其他型钢材料时，其等效直径应按下列公式计算，钢管d=d1；扁钢，d=b/2（b 为扁钢的宽度）；等边角钢，d=0.84b （一侧的宽度）；不等边角钢，d=0.71（b1，b2 分别为角钢的两边的宽度）

不同形状水平接地极的接地极电阻计算：

式中：

Rh———水平接地极的接地电阻，Ω；

L———水平接地极的总长度，m。

h———水平接地极的埋设深度，m；

d———水平接地极的直径或等效直径，m；

A———水平接地极的形状系数。

4.3 由公式（1）、（2） 和（3） 我们可以求出垂直接地极的数量n———为垂直接地极的数量。

5 结语：

以上是对普通的接地体接地电阻的计算，对于地质情况特殊的发电厂及变电站厂区的接地电阻，当普通的接地材料不能满足要求时，当应用特殊的接地材料时，可利用相关规范计算出水平接地体的接地电阻和垂直接地体接地电阻从而得出厂区的总的接地电阻。变电站接地网是维护变电站安全可靠运行，保障运行人员和电气设备安全运行的根本保证和重要设施。随着电力建设的快速发展，一方面短路电流日益增大要求接地电阻越来越小，另一方面是站区面积不断减少，特别是城市规划区和高电阻率地区，使得变电站接地电阻难以降低，解决问题的关键是怎样合理地采用降阻措施，以达到既满足接地电阻的要求，又经济合理，便于施工。对接地网设计与施工必须予以高度重视。高土壤电阻率地区的变电站，应根据其地质和环境条件，采用效果好、经济、合理、安全、可靠的辅助措施，因地制宜，综合治理，最终实现降低接地电阻的目的。

参考文献

［1］DL/T621-1997,交流电气装置的接地［S］.北京:中国电力出版社，1998

［2］庄义国.变电站深井接地法降低接地电阻探讨.电气技术,2006年第10 期

［3］曾嵘，何金良，吴维韩，高延庆.变电站接地系统中垂直接地极作用分析.中国电力,2000 年5 月，第33 卷第5 期

［4］尹浩柳,崔翔,赵志斌.池塘对附近变电站接地电阻影响的分析.高电压技术,第32 卷第1期,2006 年1 月

［5］唐世宇,莫文强,周艳玲.高土壤电阻率地区变电站接地处理.高电压技术,第32 卷第3 期,2006 年3 月

［6］王东生.关于降低变电站接地电阻的实际应用研究.广西气象,第27 卷增刊II,2006 年12 月

篇10

关键词：接地网；接地电阻；设计；安装施工

中图分类号：TF806文献标识码： A 文章编号：

引言

随着随着电力系统的发展，接地短路电流不断增大，设备接触电位差和跨步电位差也不断增大。电力系统容量的不断增加，流经地网的入地短路电流也愈来愈大，因此要确保人身和设备的安全，维护系统的可靠运行，不仅要强调降低接地电阻，还要考虑地网上表面的电位分布。因此，可靠的接地网就成为保障电力系统安全运行的重要措施。为了满足接触电位差和跨步电位差以及电力系统中计算机监控系统的接地要求，需采用均压、隔离、分流和限制接地电阻等方法，使工频接地电阻降到目标值，并满足国家电力行业标准中对接地网的要求。

1 接地网设计的基本要求

1.1常规情况下，接地装置的接地电阻应符合： R≤2000/I 。

1.2根据 DL/T5149 - 2001 国家电力行业标准可知，二次系统的信号接地是将逻辑信号系统的公用端接到接地网，使其成为稳定的参考零电位。由于信号接地是所有逻辑电路的公用基准点，对接地电阻的要求最高，如果处理不当，会在信号接地上形成噪声电压，导致微机不能正常工作，甚至损坏。因此，必须满足计算机监控系统的接地要求。在电力系统的不断发展中，接地短路电流也愈来愈大，土壤电阻率又高，此时，取决于人地短路电流和总接地电阻的地电位就会非常之高。从而接地电阻就无法满足要求，这对接地网的设计构成了很大的难题。为此需要采取相应的有效措施，其中包括不同的接地方案。

2 接地网的设计

2.1关于接地短路电流的计算

电力行业标准DL/T 6211997中的计算公式为:I=(Imax-In)(1-Ke1)和I = In(1 - Ke2)，取其最大值，式中I为接地短路电流，即通过接地网进行散流的电流。Imax为接地短路时的最大接地短路电流，上述公式仅适用于有效接地系统，该值可向运行部门或继电保护部门索取，也可自己计算，一般采用单相接地时，最大运行方式下的最大短路接地电流。In为发生最大接地短路时，流往变电所主变压器中性点的短路电流。当所内主变压器中性点不接地时，In = 0，上述可简化为I = Imax(1 -Ke1)；当变压器只有1个中性点，发生所内接地时，In =30%Imax，有2个中性点时，In约等于50%Imax，实际值应以继电保护部门计算和实测为准。Ke1为短路时，与变电所接地网相连的所有避雷线的分流系数，据专家分析，Ke1应由避雷线的出线回路数确定，出线为1路时，取0.15,2路时取0.28，3路时取0.38，4路时取0.47,5路以上时取0.5～0.58，且应根据出线所跨走廊的分流效果做出相应的增减。Ke2为所外接地时，避雷线向两侧的分流系数，一般取0.18,这仅适于变电所内有变压器中性点接地的所外接地。取值时，要考虑10年以上的发展规划，需乘以1.2～1.5的发展系数；在散流比较困难的地方,还应乘以散流系数1.25。由上述取值可得出，只有当变电所内有两个中性点接地时，所外接地时的入地短路电流才有可能大于所内短路的入地短路电流。

2.2土壤电阻率ρ的取值

土壤电阻率ρ是决定接地网的关键参数,选择变电所所址时,要考虑所在地的土质情况,接地网处的土壤分层情况,不能仅取表层土壤的电阻率ρ,若土壤电阻率ρ太大,接地网的接地电阻值满足不了R≤2000/I的要求。

2.3接地电阻值的要求

根据电力行业标准DL/T 621197规定,接地装置的接地电阻值应满足R≤2000/I,即IR < 2000V。由于现在普遍采用微机保护,其对接地电阻值的要求很高,即R < 1ρ,2000V难以满足要求,故有的采取铺设接地铜排等措施来降低接地电阻值,国外有的已要求IR < 650V。

3 接地网施工安装

由于部分施工单位的技术水平较差,在工程监理水平有限的情况下,难以保证接地网的施工质量,如虚焊、断开、主网未留活动检查点,甚至设备接地引下线都未接到主网干线上。另外,施工单位将总体布置图当作竣工图给运行单位,未标出施工过程中改动的地方。为防止上述违规事件的发生,接地网的检查、试验应由专业人员认真进行通电检查,做好中间验收和竣工验收,发现不规范的地方,及时要求施工队返工,这样才能保证工程质量。

施工时,还应注意以下问题:

1、主网干线上的镀锌扁钢应竖直放置,减少锈蚀速度。

2、控制室的接地应形成环网,主干线穿过控制室时,应从两侧往楼上引接地线,且楼房的基石钢筋应与接地主干线连接,以改善接地效果。

3、穿墙套管的接地应设在室外,且每组的接地线都应引至主干线,以提高运行人员和室内二次设备的安全性。

4、一次设备的接地线不得往电缆沟内的接地扁钢上连接,也不应悬空穿越电缆沟。

5、接地网水平接地极铺设后,回填土时,接地网下要用干净的原土,不得将脏土或碎石填到下部。

4 电位隔离

当接地网敷设完成后，实测接地电阻，如不满足要求时，应进行接触电位差和跨步电位差的校验。根据校验结果采取以下电位隔离措施：

1、进入变电所围墙的管道装设绝缘段。

2、引至水泵房的全部电缆在进入户前剥去一段金属外皮。

3、通向所外的通信电缆装设隔离变压器。

4、在发电厂、变电所开关站构架和设备支架基础周围用砾石、沥青铺设绝缘地面，以满足接触电位差的要求。

5 接地网阻抗的测试

接地网施工完后，必须准确测试接地电阻值，以验证设计计算的准确程度，为运行单位提供确切的接地网参数。由于接地网的特性，随土壤的成分和物理状态，以及随接地极的延伸范围和形状而变化，还随季节变化。测试接地电阻时，接地棒离变电所较远，其间的土壤情况可能很复杂，有分层或埋有金属物等现象，引起电阻值测试不准确，或与设计计算值相差较远。因此，测试接地网的接地电阻值时应在相似气侯和湿度条件下进行。

结论

电力系统中对接地装置的要求越来越严格,变电所接地系统直接关系到变电所的正常运行,更涉及到人身与设备的安全。因此，接地网的质量是保证变电所安全、可靠运行的重要因素，应引起电力有关部门的重视,并且从设计上、施工上、测量验收上下功夫,尽可能做到设计合理、施工精细、测试准确。从而保证我国电力事业安全、快速的发展，造福人民。

参考文献：

[1]蔡晓鹏.江西安全约束系统在大集控中的应用[J].中国电力教育,2010,(S2):137-138.