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接地電阻的測(cè)量原理

[  修改時(shí)間:2011-7-25 14:53:58  作者:周周  瀏覽次數(shù):427]
 

接地電阻的測(cè)量是按照公式(1)來(lái)進(jìn)行的:給接地裝置(接地極或接地網(wǎng))施加一個(gè)電流I,測(cè)量出接地極(網(wǎng))上的電壓U,電壓與電流相除,就得到了接地電阻。
看似簡(jiǎn)單,但是,這個(gè)電流如何正確的施加,這個(gè)電壓如何測(cè)量準(zhǔn)確,卻并不是每個(gè)測(cè)量者都知道。本文向讀者介紹的就是這方面的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。

1測(cè)量電流的施加與電流輔助極 
       在公式(1)中,測(cè)量電流是指“流過(guò)接地裝置入地的電流”。這個(gè)電流與導(dǎo)線中流過(guò)的電流是不一樣的。在導(dǎo)線中,電流沿導(dǎo)線流動(dòng),形成連續(xù)的閉合回路,其路徑是確定的和可預(yù)見(jiàn)的。而“流過(guò)接地裝置入地的電流”卻擴(kuò)散到大地里,流到很遠(yuǎn)很遠(yuǎn)的地方。它是怎么形成閉合回路,以滿足電流的連續(xù)性和閉合性規(guī)律呢?

       如果這個(gè)電流是雷擊形成的雷電流,這個(gè)電流是從雷云經(jīng)過(guò)雷電放電通道進(jìn)入接閃器和引下線,再經(jīng)過(guò)接地裝置向四周大地?cái)U(kuò)散傳播,最后經(jīng)過(guò)云——地之間的廣大空間以位移電流的形式,回到雷云,滿足電流的連續(xù)性與閉合性的規(guī)律,如圖1A所示。可是,我們?cè)谶M(jìn)行接地電阻測(cè)試時(shí),為了能夠向接地裝置注入(施加)測(cè)試電流,我們首先必須解決電流的歸路或收集問(wèn)題。這就是必須找到或人為制作一個(gè)電流回路。在三極直線法和三角形法測(cè)量接地電阻時(shí)需要在遠(yuǎn)方臨時(shí)打一個(gè)輔助電流極,其目的就是為了給電流提供一個(gè)回路。而在鉗表法中,不需要打臨時(shí)的輔助電流極,并不是電流不需要回路,而是要找尋現(xiàn)A 雷電流的分布 B 測(cè)量接地電阻時(shí)的電流分布成的可以用作為回路的電路。圖1描述了通過(guò)接地裝置流入地中電流的場(chǎng)的分布,圖1A是雷電流的場(chǎng),這是一個(gè)向四周擴(kuò)散的電流場(chǎng),而圖1B是測(cè)試電流的場(chǎng),是一個(gè)向一邊擴(kuò)散的畸變的電流場(chǎng)。
輔助電流極的出現(xiàn)使電流場(chǎng)的分布變得不均勻了,畸變了。輔助電流極離被測(cè)接地極(網(wǎng))越近,電流場(chǎng)的畸變?cè)酱;輔助電流極越遠(yuǎn),電流場(chǎng)的畸變?cè)叫,但測(cè)試工作量越大。因此,這里有一個(gè)合適的****的距離,在滿足測(cè)試準(zhǔn)確度的要求的情況下,使輔助電流極比較近。

2 測(cè)量電壓與輔助電壓極
       公式(1)中的電壓是指接地裝置(網(wǎng))與大地零電位參考點(diǎn)之間的電壓。大地零電位參考點(diǎn)在哪里,如何取得,是接地電阻測(cè)試中的另一個(gè)重要問(wèn)題。顯然我們不可能到無(wú)窮遠(yuǎn)的地方去找零電位參考點(diǎn),而是在一個(gè)較近的可以接受的地方尋找零電位參考點(diǎn)。

       在接地電阻測(cè)量中,需要在選做零電位參考點(diǎn)的地方打一個(gè)輔助電壓極,用一根導(dǎo)線將參考電位取回來(lái),它與接地裝置(網(wǎng))的電位之差,就是我們需要的電壓U。要找一個(gè)真正的零電位參考點(diǎn)在現(xiàn)實(shí)測(cè)量工作中可能很不容易,但我們能夠找到一個(gè)盡可能接近零電位的地方,或者其誤差是可以接受的地方。如果這個(gè)點(diǎn)的電位不是真正的零電位,而是比零電位大一點(diǎn),或小一點(diǎn),那最后得到的電壓和測(cè)得的接地電阻就會(huì)有或大或小的誤差。多大的誤差能夠?yàn)槲覀兯邮埽@就需要通過(guò)測(cè)量結(jié)果來(lái)判斷。在這里,不僅要了解測(cè)量原理,還要具備相應(yīng)的實(shí)際測(cè)量經(jīng)驗(yàn)?傊瑸楸WC接地電阻測(cè)量的準(zhǔn)確,關(guān)鍵就在于零電位參考點(diǎn)選取的正確與否以及對(duì)測(cè)量結(jié)果的判斷。 

       大地零電位參考點(diǎn)在哪里呢?有的人有一種誤解,認(rèn)為大地總是處于零電位的。他們認(rèn)為,地電位就是零電位,這是不正確的。其實(shí),只要地中有電流流過(guò),就有電壓降,這兒的地就不是零電位。沒(méi)有電流流過(guò)的地,才是電氣上的零電位地。因此,嚴(yán)格地說(shuō),零電位在離被測(cè)接地裝置(網(wǎng))很遠(yuǎn)的地方。對(duì)于單根金屬管接地極來(lái)說(shuō),離接地極的距離在20m以上才可以認(rèn)為是零電位。

       輔助電壓極的任務(wù)就是取回零電位,因此怎樣獲得準(zhǔn)確的零電位點(diǎn),是測(cè)準(zhǔn)接地電阻的關(guān)鍵。

 

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