接地电阻的相关知识

•接地电阻的定义：•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。•为什么要了解接地电阻呢？如何理解接地的意义？“地”的定义“地”是电气工程中的电位参考点（经常作为零电位）。电气工程包括电力工程和电子工程。“地”可以是大地，“点”的尺度为三维地球；“地”也可以是电路中的某一点，其尺度是一个有限的导体面、线、点。电位参考点就是电位的基准点，可以是电力系统中的某一点，如变压器中性点；也可以是直流电源的正、负极或其中间某一点。接地的作用接地通常分为系统接地和保护接地。有的分为功能性接地和保护性接地。保护也是一种功能，所以前一分法更为确切。系统接地是为了使系统稳定运行，如变压器中性点接地，信号交流时的公共电位参考点等：保护接地如电源接地故障保护、静电接地、屏蔽接地、防雷接地等：也有的接地具有上述两种作用。接地是电气工程中必不可少的措施。接地方式：接地有的是与直接与大地连接，如防雷引下线、变压器中性点接地等；有的是经过阻抗器件与接地体连接，如经电阻、电抗器、消弧线圈等接地：有的“地”不与大地相连接，如某些电子设备的信号地（主要是模拟量信号）往往不与大地连接，此时称为悬浮地。接地电阻的有关应用源于接地电阻，接地电阻测试仪就产生了，该如何正确使用？接地电阻测试仪是摒弃了传统的人工手摇发电工作方式，采用先进的大规模集成电路，应用DC/AC变换技术将三端钮、四端钮测量方式合并为一种机型的新型数字接地电阻测试仪。适用于电力、邮电、铁路、通信、矿山等部门测量各种装置的接地电阻以及测量低电阻的导体电阻值；该仪器还可测量土壤电阻率及地电压。相关测试仪有钳形接地电阻仪和数字接地电阻测量仪等接地电阻测试仪的工作原理：由机内DC/AC变换器将直流变为交流的低频恒流，经过辅助接地极C和被测物E组成回路，被测物上产生交流压降，经辅助接地极P送入交流放大器放大，再经过检测送入表头显示。借助倍率开关可得到三个不同的量限：0～2Ω、0～20Ω、0～200Ω。注：接地电阻测量仪的测量操作方法为1、接地土壤测量沿被测接地极E（C2、P2）和电位探针P1及电流探针C1，依直线彼此相距20米，使电位探针处于E、C中间位置，按要求将探针插入大地。·用专用导线将地阻仪端子E（C2、P2）、P1、C1与探针所在位置对应联接。·开启地阻仪电源开关“ON”，选择合适挡位轻按一下键该档指标灯亮，表头LCD显示的数值即为被测得的地电阻。2、土壤电阻测量测量时在被测的土壤中沿直线插入四根探针，并使各探针间距相等，各间距的距离为L，要求探针入地深度为L/20cm，用导线分别从C1、P1、P2、C2各端子与四根探针相连接。若地阻仪测出电阻值为R，则土壤电阻率按下式计算：Ф=2πRLФ—土壤电阻率（Ωcm）、L—探针与探针之间的距离(cm)、R—地阻仪的读数（Ω）用此法测得的土壤电阻率可近似认为是被埋入探针之间区域内的平均土壤电阻率。·测地电阻、土壤电阻率所用的探针一般用直径为25mm，长0.5~1m的铝合金管或圆钢。3、地电压测量测量接线如图一，拨掉C1插头，E、P1间的插头保留，启动地电压（EV）档，指示灯亮，读取表头数值即为E、P1间的交流地电压值。4、测量完毕按一下电源OFF键，仪表关机。测量仪的维护保养及注意事项1、存放保管本表时，应注意环境温度湿度，应放在干燥通风的地方为宜，避免受潮，应防止酸碱及腐蚀气体。2、测量保护接地电阻时，一定要断开电气设备与电源连接点。在测量小于1Ω的接地电阻时，应分别用专用导线连在接地体上，C2在外侧P2在内侧如图四所示：3、测量大型接地网接地电阻时，不能按一般接线方法测量，可参照电流表、电压表测量法中的规定选定埋插点。4、测量地电阻时最好反复在不同的方向测量3~4次，取其平均值。5、本仪表配可充电电池组。当机内可充电池组电压低于7.2V时，表头左上角显示欠压符号“←”。提示要及时对机内电池组充电8小时左右，直至面板上充电指示灯变暗以至熄灭。仪表长期不用时，应定期对电池进行充电维护。设计接地电阻的阻值？！•如何计算接地电阻？1、深埋球形接地器通过电流场计算电阻：2π4rIJI2π4rIEaIrrIUaπ4dπ42aIURπ41深埋球形接地器比拟法：•2、直立管形接地器：•在静电场中（镜像法）比拟法实际电导：GC,π4aC,π4aGaRπ41dllC4lnπ4)2(4lnπ4dldllG,212GUIG即dllR4lnπ213、非深埋接地电阻：•用镜像法：非深埋的球形接地器)2(π4π4hIaI)211(π41ahaIR小型水力发电厂接地电阻的设计•1）不等距水平接地网的设计•2）降低接地电阻•3）土壤电阻率的测量要准确如何降低接地电阻？•1利用接地电阻降阻剂•2多支外引式接地装置•3更换土壤•4人工处理土壤(对土壤进行化学处理)•5利用水和水接触的钢筋混凝土体作为流散介质•6采取伸长水平接地体•7采取深井接地•8采取污水引入1利用接地电阻降阻剂•在接地极周围敷设了降阻剂后，可以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，因而能在一定程度上降低接地极的接地电阻。降阻剂用于小面积的集中接地、小型接地网时，其降阻效果较为显著。2多支外引式接地装置•如接地装置附近有导电良好及不冻的河流湖泊，可采用此法。但在设计、安装时，必须考虑到连接接地极干线自身电阻所带来的影响，因此，外引式接地极长度不宜超过100m。3更换土壤•这种方法是采用电阻率较低的土壤(如：粘土、黑土及砂质粘土等)替换原有电阻率较高的土壤，置换范围在接地体周围0.5m以内和接地体的1/3处。但这种取土置换方法对人力和工时耗费都较大。4人工处理土壤(对土壤进行化学处理)•在接地体周围土壤中加入化学物，如食盐、木炭、炉灰、氮肥渣、电石渣、石灰等，提高接地体周围土壤的导电性。采用食盐，对于不同的土壤其效果也不同，如砂质粘土用食盐处理后，土壤电阻率可减小1/3～1/2，砂土的电阻率减小3/5～3/4，砂的电阻率减小7/9～7/8；对于多岩土壤，用1%食盐溶液浸渍后，其导电率可增加70%。这种方法虽然工程造价较低且效果明显，但土壤经人工处理后，会降低接地的热稳定性、加速接地体的腐蚀、减少接地体的使用年限。5利用水和水接触的钢筋混凝土体作为流散介质•5利用水和水接触的钢筋混凝土体作为流散介质•充分利用水工建筑物(水井、水池等)以及其它与水接触的混凝土内的金属体作为自然接地体，可在水下钢筋混凝土结构物内梆扎成的许多钢筋网中，选择一些纵横交叉点加以焊接，与接地网连接起来。•当利用水工建筑物做为自然接地体仍不能满足要求，或者利用水工建筑物作为自然接地体有困难时，应优先在就近的水中(河水、池水等)敷设外引(人工)接地装置(水下接地网)，接地装置应敷设在水的流速不大之处或静水中，并要回填一些大石块加以固定。6采取伸长水平接地体•结合工程实际运用，经过分析，结果表明，当水平接地体长度增大时，电感的影响随之增大，从而使冲击系数增大，当接地体达到一定长度后，再增加其长度，冲击接地电阻也不再下降7采取深井接地•有条件时还可采用深井接地。用钻机钻孔(也可利用勘探钻孔)，把钢管接地极打入井孔内，并向钢管内和井内灌注泥浆。•在确定降低高土壤电阻率地区接地电阻的具体措施时，应根据当地原有运行经验、气候状况、地形地貌的特点和土壤电阻率的高低等条件进行全面、综合分析，通过技术经济比较来确定，因地制宜地选择合理的方法。8采取污水引入•为了降低接地体周围土壤的电阻率，可将污水引到埋设接地体处。接地体采用钢管，在钢管上每隔20cm钻一个直径5mm的小孔，使水渗入土壤中。小型水力发电厂接地电阻的设计•1）不等距水平接地网的设计•2）降低接地电阻•3）土壤电阻率的测量要准确•接地网通常是由埋深为0．6加．8m的水平接地体为主．相隔适当距离加角钢垂直接地体(长2．5m)为辅的复合接地网组成。接地网内的最大接触电势发生在边角网孔上．用边角网孔电势设计均压网是相当安全的，水平接地嘲设计成不等距的均乐网．即靠近外缘均压带密．中心地带均压带疏。均压网的面积是决定接地电阻的主要因素。因为接地网绝大部分部位的接触电势鄢要比边角}。4孔电势小。如果在边角网孔地区适当加强均压．补增接地带．或在这些部位采用高电阻率的路面结构层等安全措旌后，就可以采用次边角网孔电势来设计均雎网。均压网的网孔个数或横向和纵向埋设的均压带根数增加到一定值后．最大接触系数下降很慢．具有饱和的趋势。一般可采用均压带平均间距为5m至lOm。当总的均压带根数(纵、横两个方向之和。包括四周围)小于17根时。长孔的接触电势小于方孔的接触电势，宜用长孔接地嘲：总的均压带根数大于等于18根时．长孔的接触电势大于方孔的接触电势，宜用方孔接地网。当嗣墙采用砖、石结构时，最好在均压嘲外距离等于接地网埋深处建造嗣墙．以使最大跨步电压出现的地方恰恰为时墙位置所占据。当接地网的埋设深度达到一定时。接地电阻减小得很慢．同时考虑到尽量减少接地工程的土方工作量，接地网的埋设深度—般取o．8m。小型水力发电厂接地电阻的设计•1）不等距水平接地网的设计•2）降低接地电阻•3）土壤电阻率的测量要准确3）土壤电阻率的测量要准确•在接地嘲没计中，提供的土壤电阻率要准确．否则将造成设计的•误差。为保证电阻率准确性．要求地探部门采用动源二三极测量和定源四极测量两种结果相对照，测量期间严格按照有关规范执行．另外要充分重视变电所岩土工程勘察报告．分析比较每个变电所的实际地质情况。曾经碰到过在地表距地下8m左右都为鹅卵石．但在地下2m•左右有一层t壤电阻率只有70n·m的土壤层的情况。这时在设计中。•不要硬套埋深0．8m．而是因地制宜。将水平网埋深原土层下2m就可•以获得较好的接地效果。•