接地是保證人身安全以及電氣設(shè)備和過電壓保護裝置正常工作非常重要的一種裝置,按基礎(chǔ)功能可分為四類:
(1)工作接地:在電力系統(tǒng)中,利用大地作為導線或其它運行需要的接地(如中性點接地)稱為工作接地;
(2)保護接地:電氣設(shè)備的金屬外殼,由于絕緣損壞有可能帶電,為防止此種電壓危及人身安全,將設(shè)備金屬外殼接地稱保護接地或安全接地;
(3)過電壓保護裝置:避雷針(線)、避雷器或設(shè)備的金屬結(jié)構(gòu)為了導泄雷電流將其接地,稱防雷或過電壓保護接地;
(4)防靜電接地:為釋放靜電電荷,而設(shè)置的接地:例如易燃油(庫)、天然氣罐。
2、接地體的接地電阻:接地體的接地電阻是指從接地體到大地無窮遠處之間所包含的電阻。
3、跨步電壓:當電流由接地體流入大地時,大地表面形成分布電位,人的跨步約為0.8米,所以在徑向水平距離為0.8米兩點之間的電位差,稱為跨步電壓。
4、接觸電壓:距離設(shè)備0.8米,沿設(shè)備垂直距離為1.8米間的電位差稱接觸電壓。
一般在小型接地裝置接地電阻的測量中,通常采用ZC-8型接地搖表。
在大面積接地網(wǎng)接地電阻的測試中,通常采用三極法的電流、電壓法。近年來,又有人提出了四極法、瓦特法、功率因數(shù)法和變頻法。下面介紹兩種:
所有測量電阻的儀器或方法都是基于電流電壓法的原理,即通過被測物以一定的電流,同時測量其上的電壓,電壓與電流之比就是被測物的電阻。
所謂接地電阻系指電流從接地體流向無窮遠所遇到的電阻。但實際上電流回線不可能無窮遠,所以如何能夠準確地測得接地電阻值,就成為重要的問題。測量不準確,就會得出錯誤的結(jié)論。
通過分析,當電流極不能置于無窮遠處,則電位極必須放在電流極與被測接地極兩者距離之間的0.618處。
實際情況與這些分析出入很大,其差別程度隨極距的縮小而增大。因為地網(wǎng)沒有一個是半球形。但是可以證明,不論接地體形狀如何,其等位面距中心越遠,接地體形狀越接近于半球形,所以極距越遠,接地體為半球形的假設(shè)越真實。(一般d13≥4r0即可)實際的接地網(wǎng)形狀是不一樣的,這給確定接地體中心帶來困難,在電流極距不太大而又不能確定接地體中心的情況下,是不可能得出正確測量結(jié)果,這一問題可用電位分布曲線拐點法解決。
測出電位分布曲線,將電位極沿電流極與接地體之聯(lián)線上,逐點移動,測出此聯(lián)線上的電壓分布曲線。如上圖所示,由曲線可找出拐點0,與拐點0相對應(yīng)的電位極的位置,即是電流極與接地體中心聯(lián)體的中點,由此可找到0.618的點,即可決定接地體接地電阻的真實值。
在交流測量時,為了避免電流線與電壓線的干擾,兩者不能放在一條上,而要有一定的夾角。
有的國家要求夾角不小于60℃,否則干擾比較嚴重。在這種情況下,如仍按0.618的要求選擇電流極位置是比較困難的。甚至不可能,(當α=180°時,d12=∞,也只相當于0.5)所以此時不必按0.618選擇電流極位置,此時一般取d12=d13≥2D D:接地網(wǎng)直徑,夾角α≈30°或d23=1/2 d12)。
測量大型接地網(wǎng)的接地電阻時,宜用電壓電流法,電極采用三角形布置。與直線法比較有下列優(yōu)點:
(2)在不均勻土壤中,當取d13=2D時,用三角法的測量結(jié)果相當于3D直線法的測量結(jié)果;
(3)三角形法:電壓極附近的變化較緩,從29℃到60℃電位變化相當于直線法從0.618d13到0.5d13的電位變化。
因此由于電極三角形布置位置偏移,電壓極與電流極到接地體之間的夾角不準及土壤電阻率不均勻,導致電位分布不規(guī)則而引起的誤差,一般要比直線法小。
(三)變電站接地網(wǎng)接地電阻實測結(jié)果分析:
由于用ZC-8型接地搖表測量接地電阻不能滿足該站的接地電阻設(shè)計值要求,故電流電壓直線法測量。
(6)測量時,利用10KV架空線,架空線引下電流、電壓線:線路端用25mm2接地銅線;變電站側(cè)通過10KV電纜,電流極再用6mm2多股銅線引入調(diào)壓器,電壓極用2.5mm2銅線接入電壓表。
(1)高內(nèi)阻電壓表:0V~5V~25V~50V一塊;一般電壓表:0~300V0.5級;
(2)電流表:0~2.5A~25A 0.5級 一塊;
(3)三相調(diào)壓器10KVA一臺、刀閘30A一塊、八磅錘2把、板手、起手等。
4、工作人員:登桿、電流極、電壓極、站內(nèi)測試人員若干并保持通訊聯(lián)系。
6、用ZC-8型接地搖表復測對照,因空中干擾電壓原因,表計無法測量,不穩(wěn)定。
7、分析法入電流越大,測量值越準確,正向、反向電電阻增減很小。