接地电阻测量仪

接地电阻测量仪（精选11篇）

接地电阻测量仪 篇1

接地电阻是指埋入地下的接地体电阻和土壤散流电阻 (如下图) , 通常采用ZC型接地电阻测量仪 (或称接地电阻摇表) 进行测量。

电气设备运行时, 为防止设备绝缘由于某种原因发生击穿或漏电使其外壳带电, 危及人身安全, 一般都要将设备外壳接地。另外, 为了防止大气雷电袭击, 在高大建筑物或高压输电线上都装有避雷装置, 而避雷针或避雷线也要可靠接地。接地的目的是为了安全, 如果接地电阻不符合要求, 既不能保证安全, 又会造成安全错觉。为此要求装好接地线之后, 必须测量接地电阻。测量接地电阻是安全用电的一项重要措施。在维修电工中、高级实操考试中, 每次都有一道仪器仪表使用方面的题目, 接地电阻测量仪的使用是抽题时常出现的一道题。培训时, 如何在短时间内让学员掌握要点, 主要有以下几个方面:简要介绍仪表用途、原理、仪表面板, 重点讲解仪表操作及使用注意事项。

1 接地电阻测量仪的工作原理

专用的接地电阻测量仪是利用电位差原理作成的。原理图中E为被测的接地电极, P和C分别为电位和电流的辅助电极, 被测的接地电阻Rx位于E和P之间。交流发电机输出电流为I, 流经互感器T的一次绕组、接地电极E、辅助电极C构成一个闭合回路, 在接地电极Rx上造成的压降为IRx。电流互感器的二次绕组电流为KI (K为互感器的变比) , 该电流经电位器动触点左边的电阻R时, 产生的压降为KIR, 调节电位器R, 使检流计电流为零, 则IRx=KIR, Rx=KR。

2 ZC型接地电阻测量仪面板介绍

常用的ZC型接地电阻测量仪, 通常有ZC-B和ZC-8两种型号, 其中ZC-B (a图) 为3端钮接地电阻测量仪, ZC-8 (b图) 为4端钮接地电阻测量仪。面板上E、P、C分别是接地电极连接端钮、电位辅助探针连接端钮、电流辅助探针连接端钮。面板上有倍率标度旋钮、倍率档位显示标志、检流计标度盘、电位器调节旋钮、交流发动机摇动手柄。

3 使用方法和测量步骤

1) 拆开接地干线与接地体的连接点, 或拆开接地干线上所有接地支线的连接点。如下图:

2) 将两根辅助探针分别插入地面400mm深, 接地极和辅助探针的排列位置有三种:

a.水平排列a图:把电位辅助探针插在距接地极大约20m处, 再把电流辅助探针插在距接地极大约40m处, 两探针和接地体保持在一条直线上;

b.垂直排列b图:把电位辅助探针插在距接地极大约20m处, 再把电流辅助探针插在垂直于电位辅助探针和接地极的连线上, 距垂线大约20m处;

c.三角形排列c图:把电位辅助探针和电流辅助探针分别插在距接地极大约20m处, 两探针和接地体处于等边三角形排列。

3) 把摇表置于接地体近旁平整的地方, 然后进行接线。

a.用一根连接线连接表上接线桩P2+C2 (E) 和接地装置的接地体E′。

b.用一根连接线连接表上接线桩C1和电流辅助探针C′。

c.用一根连接线连接表上接线桩P1和电位辅助探针P′。

4) 选择倍率并调节表读盘。

检流计调零后, 先将倍率开关置于最高档, 缓缓摇动手柄, 调节“测量标度盘”改变电位器R可动触点的位置, 使检流计电流趋近于零, 若测量标度盘读数小于1, 应将倍率置于较小一档重新测量。测量时可逐渐加快发电机手柄转速, 使转速达到120r/min, 并调节测量标度使指针完全指零。这时接地电阻=倍率读数×测量标度盘读数例如测量标度盘读数为0.6, 倍率定位是10, 则被测的接地电阻是6Ω。

5) 为了保证所测接地电阻值的可靠, 应改变方位重新进行复测。取几次测得值的平均值作为接地体的接地电阻。

4 使用注意事项

1) 被测接地体、电位辅助地极、电流辅助地极之间的距离。

2) 所用的联接线的截面积一般不应小于1~1.5mm2, 在应用接地电阻测量仪时, 与被测接地体相联的导线电阻不应大于Rx的2~3%, 否则应在测到的结果中减去这段导线的电阻值。

3) 各种引线应与地绝缘。

4) 接地电阻测量仪的电位辅助地极引线与电流辅助地极引线之间的距离不应小于1m, 以免自身发生干扰。

5) 应反复在不同的方向测量3~4次, 取其算术平均值。

6) 使用接地电阻测量仪, 当发现有干扰, 在未转动时, 仪表指针已有读数, 表示有直流杂散电流;指针振动时表示有交流杂散电流, 应改变转动的速度, 以便避免外界干扰的影响。

7) 3端钮和4端钮的接地电阻测量仪具体接线如下图a、b, 当测量小电阻 (如铁塔接地电阻) 时, 需采用c图接线。

摘要：对于从事电气技术工作人员来讲, 掌握各种仪器仪表的原理和使用技术是十分必要的。因为不论是电气设备的安装、调试、检修, 还是对电气产品进行检验、分析、鉴定都会遇到有关测量方面的问题。

关键词：接地电阻测量仪,接地,接地电阻

参考文献

[1]陈立周.工厂供电.机械工业出版社, 2002.

[2]刘介才.工厂供电.机械工业出版社, 2004.

弧线圈接地和小电阻接地的探讨 篇2

关键词供电系统；消弧线圈接地；小电阻接地；中性点接地；可靠性

中图分类号TM文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)071-0099-01

电力系统的中性点是指发电机、变压器的三相绕组接成星形的公共连接点。

电力系统中性点的接地方式有两大类：一类是中性点不接地（包括为测量中性点对地电压而在中性点与地之间接入的单相电压互感器）和经消弧线圈或高阻抗接地，称为小接地电流系统；另一类是中性点直接接地或经低阻抗接地，称为大接地电流系统。

我国采用经消弧线圈接地方式已运行多年，但近几年有部分区域采用中性点经小电阻接地方式。随着采用电缆线路的用户日益增加，系统单相接地电容电流不断增加，导致电网内单相接地故障扩展为事故。世界各国对中压电网中性点接地方式有不同的观点及运行经验，在中压电网改造中，其中性点的接地方式问题，现已引起多方面的关注，面临着发展方向的决策问题。下面对分析中性点不同的接地方式与供电的可靠性。

1中性点经消弧线圈接地方式

1916年发明了消弧线圈，运行经验表明，其广泛适用于中压电网，在世界范围有德国、中国、前苏联和瑞典等国的中压电网均长期采用此种方式，显著提高了中压电网的安全经济运行水平。采用中性点经消弧线圈接地方式，在系统发生单相接地时，流过接地点的电流较小，其特点是线路发生单相接地时，可不立即跳闸，按规程规定电网可带单相接地故障运行2小时。从实际运行经验和资料表明，当接地电流小于10A时，电弧能自灭。中性点经消弧线圈接地方式的供电可靠性，大大的高于中性点经小电阻接地方式，但中性点经消弧线圈接地方式也存在着以下问题：

当系统发生接地时，由于接地点残流很小，且根据规程要求消弧线圈必须处于过补偿状态，接地线路和非接地线路流过的零序电流方向相同，故零序过流、零序方向保护无法检测出已接地的故障线路。

因目前运行在中压电网的消弧线圈大多为手动调匝的结构，必须在退出运行才能调整，也没有在线实时检测电网单相接地电容电流的设备，故在运行中不能根据电网电容电流的变化及时进行调节，所以不能很好的起到补偿作用，仍出现弧光不能自灭及过电压问题。

中性点经消弧线圈接地方式存在的缺点，具体体现在以下几个方面：

1）消弧线圈各分接头的标称电流和实际电流误差较大，有些甚至可达15%，运行中就发生过由于实际电流值与铭牌数据差别而导致谐振的现象。

 2）计算电容电流和实际电容电流误差较大，对于电缆和架空线混合的出线，单位长度的电容电流也不尽相同，消弧线圈补偿的正确性难以保证。

3）出线电缆的单相接地故障多为永久性故障。由于中性点经消弧线圈接地的系统为小电流接地系统，发生单相接地永久性故障后，在接地故障点的检出过程中，这对城市中人口密集的现状而言，事故的后果会非常严重。

 4）中性点经消弧线圈接地系统仅能降低弧光接地过电压发生的概率，并不能降低弧光接地过电压的幅值，将使系统设备长时间承受过电压作用，对设备绝缘造成威胁。

2中性点经小电阻接地方式

世界上以美国为主的部分国家采用中性点经小电阻接地方式，中性点经小电阻接地方式可以泄放线路上的过剩电荷来限制弧光产生的过电压，由于美国在历史上过高的估计了弧光接地过电压的危害性，因而采用此种方式。中性点经小电阻接地方式通过零序电流继电器来保护线路。其优点是:接地时，由于流过故障线路的电流较大，零序过流保护有较好的灵敏度，可以比较容易检除接地线路;系统单相接地时，健全相电压不升高或升幅较小，对设备绝缘等级要求较低，其耐压水平可以按相电压来选择。

但是其缺点也很明显：由于接地点的电流较大，当零序保护动作不及时或拒动时，将使接地点及附近的绝缘受到更大的危害，导致相间故障发生;当发生单相接地故障时，无论是永久性的还是非永久性的，均作用于跳闸，使线路的跳闸次数大大增加，严重影响了用户的正常供电，使其供电的可靠性下降。因此，为了弥补这一缺点，在线路上广泛的装设了自动重合闸装置，使之尽快恢复供电。在中性点直接接地系统中，较大的单项接地短路电流将会在输电线路周围产生较强的单项磁场，对邻近的通信线路和信号装置产生较大的电磁干扰。为了避免这种干扰，应使输电线路远离通信线路，或在弱电线路上加装特殊的保护装置。

对于城市核心区中心变电站采用小电阻接地方式，具有如下优点：虽然不如消弧线圈那种方式下，事故时可以坚持运行1~2个小时，但是它可以立即切除故障，最大限度的保证了核心城区的居民安全，减少了事故影响，它的优越性还体现在：

1）经低电阻接地这种接地方式可以降低弧光接地过电压倍数，破坏谐振过电压的发生条件。

2）当发生单相接地故障时，可以准确迅速地判断出故障线路，并在很短的时间内切除，使设备耐受过电压的时间大幅度缩短，为系统设备降低绝缘水平创造了有利条件，使系统运行的可靠性增加。

3）中性点经电阻接地的配网系统中，当中性点电阻阻值不是很大时，当接地电弧熄弧后，零序残荷将通过中性点电阻提供的通路泄放掉，所以当发生下一次燃弧时，其过电压幅值和从正常运行情况发生单相接地故障时的情况相同，并不会象中性点不接地或经消弧线圈接地系统，由于多次燃弧、熄弧而使过电压幅值升高。

4）在中性点不接地或经消弧线圈接地系统中，如果架空线路断线，此时缺相运行，落下来的导线对于人身将会造成较大的威胁，如果人恰好误碰该导线而且不易立即脱离电源，这时会危及到人身安全，如果绝缘线恰好落在繁华地区，引起的人身伤害将更加严重。但在中性点经低电阻接地系统中，如果绝缘线落地发生金属性接地，保护正确动作后切除电源，此时是比较安全的。但是如果绝缘导线非金属性接地时，掉在地面上的电流与断裂端头绝缘的状态密切相关，如果在清洁、干燥条件下几乎可以承受相电压而不建弧，此时保护不能正确动作情况类似于不接地或消弧线圈接地系统；如果掉在湿地上电流较大，保护能正确动作，这时也是比较安全的。所以综合两种情况而言，对于人身直接接触高压的安全性方面，采用低电阻接地系统比不接地或消弧线圈接地系统有一定的优势。

5）对于消弧线圈接地方式，当发生单相接地故障时，目前是采用选线装置来寻找故障点，这种方式很不准确，而且易引发其它故障（如相间故障）；采用手动点掉再重合，逐路拉试，影响供电可靠性。采用低电阻接地后，可以通过继电保护及时将故障线路跳开，无需人工进行查找切除。

3小结

中压电网的中性点接地方式不止在国内在国外也有不同的观点，现已引起多方面的关注。在电力建设和改造中，必须结合实际情况进行设备的改造。

1）新建的变电站。中压多采用单母线多分段结构，如果外线建设能充分改善网架结构，出线电缆较多或外界环境较好（在市区中新建的变电站此类情况较多），可以使用小电阻接地方式。如果考虑由于配电自动化的普及率不高，也可采用自动调谐的消弧线圈，使用消弧线圈接地系统。

2）新建变电站或近年建设的变电站。如外线施工由于各种原因，未能改善原有网架或网架结构较差，架空出线较多，外界运行环境较差，例如受台风影响较大。应考虑使用消弧线圈系统，通过自动调谐的消弧线圈进行补偿。

3）老旧变电站。如果是单母線分段结构，可考虑采用小电阻接地系统，以避免老的外线设备在单相接地的情况下，发生绝缘薄弱点被击穿引起停电扩大的情况。如出线以架空线居多，而运行环境较为恶劣的话，可以考虑采用消弧线圈接地系统，并采用自动调谐的消弧线圈进行补偿。

4）老旧变电站。如果是双母线分段结构，可以考虑采用小电阻接地系统，以避免由于站外单相接地故障引起的站内设备击穿的情况。

我厂新建的35KV总降压站，由于厂内近几年的改造，出线基本上都改成电缆，而且全部自动化控制，故当时采用了小电阻接地系统。

参考文献

[1]胡汉才.单片机原理及其接口技术.清华大学出版社.

[2]童敏明，唐守锋.检测与转换技术.中国矿业大学出版社.

[3]康光华.电子技术基础.高等教育出版社.

接地电阻测量仪 篇3

随着大容量、高电压电网的不断出现,系统接地电流越来越大,发变电站接地网上电位升越来越高。为保证设备及人身安全,对接地网的可靠性提出了更高的要求。而接地网接地电阻的测量结果往往受诸多因素影响,因此减小各干扰因素的影响对准确测量接地网接地电阻至关重要。

1 对发变电站接地网接地电阻的要求

接地装置的接地电阻包括接地网对地电阻和接地线电阻两部分,其值等于接地装置对地电压与通过接地极流入地中电流的比值,它与土壤特性及接地网的几何尺寸有关。为了保证短路电流及雷电流的安全疏散,要求接地网的接地电阻值较低。有效接地和低电阻接地系统中发电厂、变电所电气装置保护接地的接地电阻应满足[1]:

式中,R为考虑季节变化的最大接地电阻,Ω;I为计算用的流经接地装置的入地短路电流,A。

2 接地电阻的测量

2.1 试验方法

采用传统的工频大电流法时,试验频率易受外界干扰,仪器不能够准确采集试验信号。为了减小测量误差,必须加大试验电流,以提高信噪比。当大型地网接地电阻很小而外界干扰较大时,工频大电流法测试结果的可信度大为降低[2]。文献[3]分析了大电流法和异频法对同一500kV变电站接地电阻的测量结果,表明异频法测试结果重复性好、可信度高。

异频法采用偏离工频的异频电流信号,分别用高于和低于工频的电流各测量一次,然后换算至工频时的电阻值。由于电流频率不一致,现场的电磁环境对测试结果的干扰大大降低[4]。异频测试技术的核心是有效消除外界干扰,完整提取试验信号。试验信号频率偏离工频较远时,消除外界工频干扰比较容易。

2.2 试验设备

异频法测量接地电阻的设备主要由大功率信号源、耦合变压器、可调频万用表组成,与大电流法相比,具有试验设备轻便、频率可调、信号源稳定、抗干扰能力强等优点。

2.3 测试结果分析

表1为某2×600MW火力发电厂接地网接地电阻的测试结果,电流极与地网边缘的距离为3 000m,注入电流为5A。

由表1可见,电压极位置在1 800m时,变化率最低,即DL/T 475—2006《接地装置特性参数测量导则》所述的曲线平坦处(零电位点),该接地网接地电阻值为0.131Ω。

测试中应当注意以下几个问题:

(1)电流极与接地网边缘的距离dGC应为被试接地网最大对角线长度D的4～5倍,远距离放线有困难时,土壤电阻率均匀地区dGC可取2D,土壤电阻率不均匀地区可取3D。

(2)由于受现场地形影响,电压极与电流极成角度布线存在困难,因此同路径布线时应使电流极、电压极引线间距保持在10m以上,以达到减小导线间互感的目的[5]。

(3)不宜只在0.618dGC处选取电压极,须在0.618dGC处每隔5%dGC从正反两个方向验证零电位点(测点一般大于5个),测试中通过移动电压极来测试不同点,并绘制接地电阻变化趋势图。

3 影响测量结果的因素

3.1 土壤潮湿情况

接地电阻的大小与土壤潮湿程度密切相关。土壤潮湿时,电阻率较低,扩散电流在地表形成的电压值较低,接地电阻测试值会低于真实值,因此应用一个合适的季节系数进行修正。接地网接地电阻的测试应尽量在土壤干燥的情况下进行,避免在雨后等土壤潮湿的情况下进行。

3.2 接地网的规格和尺寸

理论上接地极的无穷远处才是零电位点。文献[6]建议电流极要地网边缘的距离为地网最大对角线长度的4～5倍。当dGC太短时,测得的接地电阻值不存在平坦段,无法得到真实接地电阻值。某水力发电厂2008年接地网接地电阻测试值为0.272Ω,dGC为1 200m,2011年测试值为0.578Ω,dGC为2 000m。两次测量结果不同是由对地网大小的认识不一致造成的,所以正确认识接地网大小,准确计算接地网对角线长度,对真实、正确测量接地网接地电阻至关重要。

3.3 线路避雷线、杆塔与接地网相连

许多发电厂、变电所运行时,接地网往往与线路避雷线相连,以增加疏散短路电流的能力。基建施工中,施工人员也常将主接地网与线路终端杆塔的接地连接在一起。试验接地电阻时,建议断开主接地网与线路避雷线、杆塔的连接,以得到真实的接地电阻值,否则,会从测试结果得出接地网运行良好的假象,给电网安全稳定运行埋下隐患。

3.4 大地的集肤效应

大地对电流的集肤效应表现为频率越高,电流在地中的穿透能力越弱,越接近地面,电流密度越大。集肤效应使测到的接地电阻附加了一个与测试频率有关的阻抗分量,其附加电阻与被测接地装置和电流极间的距离及电源频率成正比[7]:

式中,f为电源频率,Hz;S为电流在地中流过的距离,m。

设频率为45Hz,电流极距离dGC为2 000m,则附加电阻为0.09Ω。大型接地网接地电阻设计值往往较小,一般小于0.3Ω,附加电阻会给接地电阻的测量带来较大误差。

3.5 金属管道、构筑物

使用电位降法测量接地电阻时,如果在电压极移动路径上存在与之平行的金属管道或构筑物形成的接地网,那么绘制出的接地电阻曲线会在金属管道、构筑物形成的接地网距离范围内出现非常平坦的部分,该部分与整个曲线的连接是有不连续性的。依照选择曲线上平坦段对应的电阻值作为地网的接地电阻的原则,则会得出不真实的接地电阻值。在2011年对某2×300MW火力发电厂接地网接地电阻进行测量时,先后于不同布线方向测得电阻值0.627、0.341Ω。经了解,后一次测试时电压极移动路径上埋设有金属引水管道。所以,合理选择布线路径,避开地下金属管道、构筑物地网是正确测量接地电阻的必要条件[7]。

3.6 长距离导线间的互感

由于受地形的限制,电流极、电压极往往不能实现三角形(两者夹角为30～45°)布线。而直线布线由于电压线与电流线的长距离平行,两者间的互感会使测试结果产生一定误差。文献[5]以平行距离为1km、相距2m的架空线为例,取土壤电阻率为5 000Ω·m,互感为j0.499Ω,假设接地电阻实测值为0.5Ω,加入互感影响后的实际值为0.707Ω,增幅41%。在实际操作中,应当使电压线、电流线的距离保持10m以上,避免穿越交叉[2,7]。

3.7 外界电磁环境

大电流法为减小电磁干扰往往采取增大测试电流、倒相等措施。异频法测试的外界干扰主要有谐波电流引起的电压极测量引线上的干扰电压和地中干扰电流的压降[8]。为消除电压测量引线上的干扰电压,现场布线时要尽量避开高压输电线路,避免与之长段并行,与之交叉时垂直跨越[6]。

4 结束语

(1)与工频大电流法相比,异频法能够消除工频干扰,减小测量误差,提高测试结果的准确性。

(2)测量接地电阻时,应对零电位区域进行验证。选择0.618dGC作为电压极,须每隔5%dGC从正反两个方向验证零电位点(测点一般大于5个)。

(3)布线过程中应考虑互感影响,电压线、电流线须“各行其道”,布线应避开引水管道、构筑物形成的接地网。

参考文献

[1]DL/T 621—1997交流电气装置的接地[S]

[2]陈鹏云,朱庆翔,吴伯华,等.大型接地网测试技术的发展与应用[J].高电压技术,2003,29(10):18,19

[3]马明,王文敏,陈达,等.基于异频法的大型接地网接地电阻测试研究[J].浙江电力,2008(4):56-58

[4]杨柳.大电流法与异频法测量地网电阻比较[J].广东输电与变电技术,2009(5):42,43

[5]陈宇明,施勇.互感对大型地网接地电阻测试的影响[J].云南电力技术,2007,35(2):5-7

[6]DL/T 475—2006接地装置特性参数测量导则[S]

[7]何金良,曾嵘.电力系统接地技术[M].北京:科学出版社, 2007

接地电阻测量仪 篇4

1 在低压TN系统中，架空线路干线和分支线的终端，其PEN线或PE线应重复接地，电缆线路和架空线路在每个建筑物的进线处，均须重复接地（如无特殊要求，对小型单层建筑，距接地点不超过50m可除外），但对装有中性线断线保护装置的用户进户端，应符合要求。在装有漏电电流动作保护装置后的PEN线也不允许设重复接地，中性线（即N线），除电源中性点外，不应重复接地。

低压线路每处重复接地装置的接地电阻不应大于10Ω，

但在电力设备接地装置的接地电阻允许达到10Ω的电力网中，每处重复接地的接地电阻值不应超过30Ω，此时重复接地不应少于3处。

2 在非沥青地面的居民区内3～10kV高压架空配电线路的钢筋混凝土杆宜接地，金属杆塔应接地，接地电阻不宜超过30Ω。电源中性点直接接地系统的低压架空线路和高低压共杆的线路其钢筋混凝土杆的铁横担或铁杆应与PEN线连接，钢筋混凝土电杆的钢筋宜与PE线或PEN线连接（但出线端装有漏电电流动作保护装置者除外）。

接地电阻测量仪 篇5

关键词：变电站;接地电阻;降阻策略

一、接地电阻构成

（一）接地极和接地线电阻。接地极与接地线电阻都属于接地电阻上最关键的构成部分，因为其是金属导体，其相应部分电阻一般只仅仅占据整体接地电阻很小部分，大约为1%至2%之间，这部分相关阻值会直接受到对应几何尺寸与材质影响。

（二）土壤接地和接地体表面电阻。土壤接触与接地体表面相关的电阻，对应阻值是与土壤颗粒的大小以及性质、含水量是息息相关的，并且其还和相关地面接触面积有很大的关系。这部分阻值在总体接地电阻中占据的比例很大，大约为20%至

60%之间。

（三）散流电阻。所谓散流电阻就是因接地体缓缓向外界不断延伸到大约20米圆周范畴之内，并在扩散电流经过相关土壤所存在的电阻，对应阻值与土壤之中的电阻率和接地极几何大小以及形状有着很密切的关联。接地电阻虽然是这三部分所组成，不过其第一部分占据的比重较小，其最关键并起着决定性因素的是对应接触电阻及散流电阻。所以，将接地电阻合理降低务必要在这两个方面着手，在接地体相关材料选择上，接地网组成通常与特别环境之下降低接地电阻方式等这几个方面，科学合理的降低接触电阻及散流电阻策略。

二、变电站接地电阻降低方式及策略

（一）选材上降低接地电阻。一般接地体金属材料包含了不锈钢、铜包钢、扁钢以及镀锌圆钢与纯铜刚这几个类型。现如今，镀锌圆钢是国内各大变电站应用较为广泛并非常经济的接地体材料。其配有较高强度的特种钢所制的驱动头以及钻头，在施工时能够轻松的把对应的棒子打进地下，其深度大约在30米之上，这样来获得恒定低电阻。除过相关金属接地体材料之外，其他适宜于变电站接地的对应接地产品可为电解离子接地极。电解离子接地体系（IEA），其接地体系相关运作原理是因为大气所产生的压力改变与自然空气之间的流动，这样可以很好的促使相关空气流进IEA的最顶端通气孔，以便促使其和接地极内部的相关金属盐化合，并且经由一定的吸湿处理则呈现为电解液。并且，相关电解液会积聚在接地极低处再溢出，以至于不斷的向四周扩散进而呈现为接地根，促使对应土壤电阻合理降低，以达到接地电阻不断保持着降低成效。这可以适宜于各种高接地以及接地工程难度大的变电站相关需求及标准。接地网变电站设计中，通常接地电阻最简单目标值一般是0.5欧，这样能够将接地网及IEA接地环网合理的结合在一起，便于呈现最好的接地电阻降低。

（二）利用多支外引式接地设备。若是相关变电站接地电阻不能满足对应设计需求与标准，则对其展开一定程度降阻能够对周边地理事物加以更好的利用，不过在实际的施工设计过程中，务必要对各个方面因素考虑在内，一般外引式接地极的长度应小于100米

（三）土壤更换。很多电阻率较高变电站，就可以利用电阻率较低的土壤。比如，砂质粘土、黑土等。在真正的降阻中可以使用上述的几类土壤来替换原有土壤，相应的替换范围通常要控制在接地体周边0.5米之内，利用这种处理策略后相关接地电阻就能够降低大约40%。

（四）导电性混凝土。在实际的接地电阻降低中，可以往相关水泥中掺加适宜的碳质纤维，在将碳质纤维作为最有效的接地极，比如在水中掺加些许碳质纤维，并制作我半径大约是0.5米半球状的接地极。这种人工频接地电阻与以往混凝土比较，电阻最小可以降低大约30%，这类方式通常会在很多防雷设备上使用。想要促使电阻值获得合理有效的降低，导电性能较好的混凝土中装置针状接地极，其能够合理有效的降低冲击性接地电阻值数值。

（五）电解接地。电解接地系统在国内近年来应用较为广

泛，其属于一种非常合理有效的降阻接地保护设施，国内很多区域也已经得到了非常广泛的使用。电解接地系统在实际使用中，关键是选择土壤中对预制性金属管道展开一定程度的敷设，在相应管道内混进些许电解性强的化学物质，并且该化学物质会在自然条件之下出现化学反应，从而呈现出能够合理降低电阻的最终目的。想要确保其正常实行以及相关效果，更是需要对相关金属管道进行一定层度的回填，在相应回填中更要使用电阻材料附加使用，来确保土体保持着很好的渗透性及吸水性、防腐性等几类功能。并且，尽量促使金属管道深进至土层深部，促使其呈现为一个合理的树状降阻土体网络状，便于合理的泄流面积能够持续提升，这对于散流式电阻实行控制，以达到接地电阻合理有效降低的最终目的。

结语：随着国内经济建设持续增加，还是需要将相关电网进行有效的改造，在实际的改造中变电站接地电阻降低是极为关键的，对于相关土壤电阻率高的变电站在保障其运作安全稳定之下，以及其工程造价的合理控制，科学有效的降阻策略更是极为重要。

参考文献：

[1] 鲁志伟，文习山，史艳玲，兰淑丽.大型变电站接地网工频接地参数的数值计算[J].中国电机工程学报，2013（12）

接地电阻测量仪 篇6

接地电阻通常用接地电阻测量仪（又称接地摇表）测量，为保证测量的准确性，一般采用交流进行。

1 测量接线

如下图b所示，将被测接地E′与端钮E相连，电位探棒P′和电流探棒和C′分别与端钮P、C连接后，将探棒P′、C′沿直线各相距20m插入地中。如采用四端钮测量仪时，应将C2、P2端钮的q短接片打开，分别用导线接到被测接地体上，并使P2接在靠近接地极的一侧。接地电阻测试使用图解：a）实际操作b）等效原理，如图1。

在使用小量程接地电阻测量仪测量低于1Ω的接地电阻时，应将四端钮中的C2与P2间的连接片打开，且分别用导线连接到被测接地体上，如图2所示。这样，可以消除测量时连接导线电阻引起的误差影响。

2 测量具体步骤

现以国产接地电阻测量仪ZC—8型仪表为例，其测量线路接地电阻时的具体步骤如下：

2.1 拆开接地干线与接地体的连接点，或拆开接地干线上所有接地支线的连接点。

2.2 对拆开的接地线断开处装设临时连地线。

2.3 将二支测量接地棒插入分别离接地体20m与40m远的地下，且均应垂直地插入地面深处为400mm。如图1(a）所示。

2.4 将接地电阻表放在接地体附近平整的地方，然后再进行接线，接线方法如下：(1)用一根最短的5m连接线连接表上接线桩E和接地装置的接地体E′。(2)用一根最长的连接线连接表上接线桩C和一支40m远的接地棒C′。(3)用一根较长的连接线连接表上接线桩P和一支20m远的接地棒P′。(4)根据被测接地体的接地电阻要求，调节好粗调旋钮（上有三档可调范围）。(5)以约120r/min的速度均匀地摇动摇表。当表针偏转时，随即调节微调拨盘，直至表针居中为止。(6)以微调拨盘调定后的读数×粗调定位倍数，其结果便是被测接地体的接地电阻值。例如微调读数为0.5，粗调的电阻定位倍数是10，则被测的接地电阻是5Ω。

2.5 测完后拆除接地电阻表测量接线，接上接地干线与接地体的连接点，拆除临时接地线。

3 使用注意事项

3.1 测量前应将接地装置与被保护的电气设备断开，不准带电测试接地电阻。

3.2 测量前仪表应水平放置，然后调零。

3.3 接地电阻测量仪不准开路摇动手把，否则将损坏仪表。

3.4 将“倍率开关”置于最大倍率，逐渐加快摇柄转速，使其达到120r/min。当检流计指针向某一方向偏转时，旋动刻度盘，使检流计指针恢复到“0”点。此时刻度盘上读数乘上倍率档即为被测电阻值。

3.5 使用接地电阻测量仪时，探针应选择土壤较好的地段，如果仪表的表针指示不稳，可适当调整电位探棒的深度，测量时探测针应远离地下水管、电缆、铁路等较大金属体，其中电流极应远离10m以上，电压极应远离50m以上，如上述金属体与接地网没有连接时，可缩短距离1/2～1/3。

3.6 刚下雨后不要测量接地电阻，因为这时所测的数值不是平时的接地电阻值；测试宜选择土壤电阻率大的时候进行，如初冬或夏季干燥季节时进行。

3.7 被测地极附近不能有杂散电流和已极化的土壤；测试现场不能有电解物质和腐烂尸体，以免造成错觉。

3.8 随时检查仪表的准确性，（每年送计量单位检测认定一次）。

3.9 当检流计灵敏度过高时，可将电位探针电压极插入土壤中浅一些，当检流计灵敏度不够时，可沿探针注水使其湿润。

参考文献

冲击接地电阻测量新方法及应用 篇7

1 冲击接地电阻对接地的影响

通俗意义的接地电阻, 指的是工频接地电阻, 即工频 (50Hz) 电流从接地体向周围大地散流时, 接地介质 (土壤、岩石以及降阻剂等) 呈现的电阻。但实际的防雷接地, 在落雷时泄放的电流并不是50Hz的工频电流, 而是雷电流。雷电流是上升沿很陡的单极性冲击电流, 其谐波极其丰富、频率范围极宽, 接地体的电感成分对它产生重要影响。因此, 雷电流通过接地体向大地散流时, 不能再用工频接地来度量它的接地作用。

假设土壤电阻率是各向同性的, 引线及连接线相当于一个1μH/m的电感, 接地体电阻用等效电阻为R, 接地等效电路图如图1所示。

由公式 (1) 可知, 接地电阻在工频50Hz时等效电感所呈现出来的感抗值是比较小的。但雷电流是上升沿很陡的单极性冲击电流, 其谐波极其丰富、频率范围极宽, 实际雷电流中含有80%以上的高频电流, 因此, 雷电流下等效感抗值XL非常大, 阻碍了高频电流的通过, 大部分雷电流只能通过雷电流注入点附近的几个电阻进行发散, 稍远的几个电阻对雷电流的发散没有贡献, 这就减小了接地体的等效半径, 使得接地电阻变大。由此可知, 虽然测量工频接地电阻符合规程规定, 但因冲击接地电阻偏大, 雷害仍会不时发生。

2 常用的测量冲击接地电阻方法存在问题

目前, 测量冲击电阻的方法主要有2种, 一是冲击系数法, 二是模拟试验法。

2.1 冲击系数法

冲击系数法是目前最常用的一种测量冲击阻抗的方法。在测量工频接地电阻后, 再乘以冲击系数得出冲击接地电阻。有些研究院校根据土壤电阻率和接地形状给出了一些冲击系数。表1为根据土壤电阻率给出的冲击系数表。

表中, 引下线接地点至接地体最远距离不超过20m;ρ在表中2个数值之间时, 用插入法求得相应的比值。

其中, ρ为土壤电阻率;1/K为冲击系数;R冲=RI/K。

冲击系数法采用间接方式计算冲击接地电阻, 方法比较简单, 它只是根据土壤电阻率及经验公式来估算冲击电阻, 但冲击接地电阻与接地体的形状、接地方式、雷电流的幅值、波形及土壤电阻率等因素息息相关, 因此采用这种方法得出的冲击接地电阻误差较大。

2.2 模拟试验法

模拟试验法将模拟的雷电流注入到接地体中, 然后测量冲击电压的幅值和由它引起的冲击电流幅值, 它们的比值即为冲击接地电阻。

模拟试验法比较直观, 测量的冲击接地电阻也比较准确, 但这种方法难于在现场实施。它需要大功率的元器件模拟雷电流, 此类设备比较笨重, 一般只能在试验室实现, 不适合野外测量。

3 高频扫描法研究与应用

3.1 工作原理

通过傅里叶变换, 把时间矢量转化为频率矢量, 从而把时间问题转化为处理频率的问题, 这种等效大大降低了解决问题的难度。其原理是利用波头较陡的冲击电流作为测试电流, 通过傅里叶变换, 把时间矢量转化为频率矢量, 利用高频扫描采集电流电压信号, 最终计算出电阻值。

通过研究雷电流波头较陡的冲击电流作用下的暂态响应分析, 利用傅里叶变换技术, 对雷电流波形进行变换, 得到其频率特性。经测量得到的冲击电流及其响应电压信号均为有限长时域离散序列, 通过对两序列进行N (N=2k, k为整数) 点离散傅里叶变换后, 频域下的接地电阻可表示为:

假设电流信号的角频率为ω时, 阻抗值为Z1;角频率为kω (k为非零整数) 的电流信号作用时, 阻抗值为Z2。Z1和Z2分别表示为:

式中:R、L分别为接地装置电阻分量和电感分量。

通过式 (3) 和式 (4) 计算可得:

由于实际波形可能受到干扰信号的影响, 导致采集数据不准确。因此, 为了精确计算冲击接地电阻, 可考虑加入滤波电路, 并采用多次扫频测量, 选取多组频率数据进行分析计算, 最后求值。

3.2 仪器扫描频率选择

通过Mat Lab软件对标准8/20us单极性雷电流波形进行函数拟合, 然后进行傅里叶变换分解, 将其直流分量和各个频段的分量进行分离。进行波形研究后, 确定仪器的扫描频率范围为0~300k Hz。

3.3 硬件设计

硬件采用数字电路与模拟电路相结合的方式设计, 并选用了性能好、可靠性高的AVR单片机。硬件原理图如图2所示。

4 现场实测

仪器研制成功后, 分别在500k V、220k V、110k V、10k V杆塔以及独立避雷针进行了现场测试, 数据如表2。

由表2可知, 冲击接地电阻值比工频接地电阻值普遍要大15%以上, 这不仅与广东电力科学研究院提供的数据一致, 也符合理论分析结果, 证明了基于高频扫描法测试冲击接地阻抗的方法可行, 测试数据准确可用。

5 结束语

论交通机电中接地电阻的测量 篇8

1 手摇式地阻仪测量原理

手摇式地阻仪是最常用的地阻测量仪表, 它的基本原理是采用三点式电压落差法, 测量大于等于1接地电阻时接线图如图1所示, 测量小于1Ω接地电阻时接线图如图2所示 (将仪表上2个E端钮导线分别连接到被测接地体上, 以消除测量时连接导线电阻对测量结果引入的附加误差) 。其测量手段是在被测地线接地桩 (暂称为Eˊ) 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, 三者基本在一条直线上, 距被测地桩较近的一根辅助测试桩 (称为Pˊ) 距离被测地桩20 m左右, 距被测地桩较远的一根辅助测试桩 (称为Cˊ) 距离被测地桩40 m左右。测试时, 按要求的转速匀速转动摇把, 测试仪通过内部磁电机产生电能, 在被测地桩Eˊ和较远的辅助测试桩 (称为Cˊ) 之间“灌入”电流, 此时在被测地桩Eˊ和辅助地桩Pˊ之间可获得一电压U, 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R。

2 钳形电阻表测量原理

电路中E和I旁的圆环表示钳形地阻表的环形卡口, Rx为被测地线桩的地阻, R1、R2……Rn为分布式接地系统中其他接地点的地阻。该图可以进一步等效为图3。测量时, 钳形地阻表利用电磁感应原理通过其前端卡口 (内有电磁线圈) 所构成的环向被测线缆送入一恒定电压E, 该电压被施加在图3所示的回路中, 地阻表可同时通过其前端卡口测出回路中的电流I, 根据E和I, 即可计算出回路中的总电阻, 即:

E/I=Rx+1/ (1/R1+1/R2+……+1/Rn) , 1/ (1/R1+1/R2+……+1/Rn) 为R1、R2……Rn并联后的总电阻, 在分布式多点接地系统中, 通常有Rx>>1/ (1/R1+1/R2+……+1/Rn) , “>>”意为“远远大于”假设上述条件成立, 则被测地阻Rx≈E/I。事实上, 钳形地阻表通过其前端卡环这一特殊的电磁变换器送入线缆的是1.7 k Hz的交流恒定电压, 在电流检测电路中, 经过滤波、放大、A/D转换, 只有1.7 k Hz的电压所产生的电流被检测出来。正因这样, 钳形地阻表才排除了商用交流电和设备本身产生的高频噪声所带来的地线上的微小电流, 以获得准确的测量结果, 也正因为如此, 钳形地阻表才具有了在线测量这一优势。实际上, 该表测出的是整个回路的阻抗, 而不是电阻, 不过在通常情况下他们相差极小, 可以忽略不计。

3 测试方法的选择

从上面的分析可以看出, 手摇式电阻仪与钳形电阻表在原理上有着本质的区别。手摇式电阻仪在使用时, 可获得较高的精度, 钳形电阻表在多点接地系统中近似被测电阻真值, 但在有限点接地, 尤其是单点接地测量中, 所测数据仅能作为参考。

所以通常在对中杆灯、车检器、摄像机、气象检测器、情报板、配电箱等外场设备, 我们选择手摇式电阻仪, 当外场处于山区, 石砾较多, 测试桩难插或测试桩不能很好与土壤接触时, 也可选择钳形电阻表。

对于车道设备 (车道控制机、电动栏杆) 、隧道内配电箱、通信设备等远离土壤难以使用手摇式电阻仪检测电阻, 一般选用钳形电阻表测量。由于钳形电阻表具有带电测试功能, 对一些不方便断电又需要测地阻时也可以选择使用。

摘要：通过对两种常用接地电阻仪表测试原理的分析, 选择合适的仪表对交通机电设备的地阻进行测量。

通信设备接地电阻及其测量方法 篇9

设备接地的方式通常是埋设金属接地桩、金属网等导体, 导体再通过电缆线与设备内的地线排或机壳相连。当多个设备连接于同一接地导体时, 通常需安装接地排, 接地排的位置应尽可能靠近接地桩, 不同设备的地线分开接在地线排上, 以减小相互影响。

通常, 设备的接地电阻应尽可能地小, 设备说明书上应给出对接地电阻的要求。设备的接地电阻包括了从设备内地线排到机房总地线排连线电阻、总地线排至接地桩的电阻、接地桩与大地间的电阻 (地阻) 以及彼此间的连接电阻, 通常情况下, 接地桩与大地间的电阻 (地阻) 是其中最主要的可变部分, 除地阻外的其它部分总电阻在多数情况下总是小于1Ω。

1 地阻的测量原理

影响接地电阻的因素很多:接地桩的大小 (长度、粗细) 、形状、数量、埋设深度、周围地理环境 (如平地、沟渠、坡地是不同的) 、土壤湿度、质地等等。为了保证设备的良好接地, 利用仪表对地电阻进行测量是必不可少的, 常用的测量仪器是手摇式地阻表和钳形地阻表。

1.1 手摇式地阻表测量原理

手摇式地阻表是一种较为传统的测量仪表, 它的基本原理是采用三点式电压落差法。其测量手段是在被测地线接地桩 (暂称为X) 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, 三者基本在一条直线上, 距被测地桩较近的一根辅助测试桩 (称为Y) 距离被测地桩20米左右, 距被测地桩较远的一根辅助测试桩 (称为Z) 距离被测地桩40米左右。测试时, 按要求的转速转动摇把, 测试仪通过内部磁电机产生电能, 在被测地桩X和较远的辅助测试桩 (称为Z) 之间“灌入”电流, 此时在被测地桩X和辅助地桩Y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。

对应于国产“ZC-8型接地电阻测量仪”, X即对应于该仪表的C2/P2接线柱, Y、Z分别对应于该仪表的P1、C1接线柱。实际测试中, X与Y、Z间的距离要求因接地体的不同而不同, 详参该仪表说明。

1.2 钳形地阻表测量原理

钳形地阻表是一种新颖的测量工具, 它方便、快捷, 外形酷似钳形电流表, 测试时不需辅助测试桩, 只需往被测地线上一夹, 几秒钟即可获得测量结果, 极大地方便了地阻测量工作。钳形地阻表还有一个很大的优点是可以对在用设备的地阻进行在线测量, 而不需切断设备电源或断开地线。

电路中E和I旁的圆环表示钳形地阻表的环形卡口, Rx为被测地线桩的地阻, R1、R2…Rn为分布式接地系统中其它接地点的地阻。测量时, 钳形地阻表利用电磁感应原理通过其前端卡口 (内有电磁线圈) 所构成的环向被测线缆送入一恒定电压E, 该电压被施加在相应的回路中, 地阻表可同时通过其前端卡口测出回路中的电流I, 根据E和I, 即可计算出回路中的总电阻, 即:

1/ (1/R1+1/R2+…+1/Rn) 为R1、R2…Rn并联后的总电阻。

在分布式多点接地系统中, 通常有Rx>>1/ (1/R1+1/R2+…+1/Rn) , “>>”意为“远远大于”假设上述条件成立, 则被测地阻Rx=E/I。

事实上, 钳形地阻表通过其前端卡环这一特殊的电磁变换器送入线缆的是1.7k Hz的交流恒定电压, 在电流检测电路中, 经过滤波、放大、A/D转换, 只有1.7k Hz的电压所产生的电流被检测出来。正因这样, 钳形地阻表才排除了商用交流电和设备本身产生的高频噪声所带来的地线上的微小电流, 以获得准确的测量结果, 也正因为如此, 钳形地阻表才具有了在线测量这一优势。实际上, 该表测出的是整个回路的阻抗, 而不是电阻, 不过在通常情况下他们相差极小。钳形地阻表可即刻将结果显示在LCD显示屏上, 当卡口没有卡好时, 它可在LCD上显示“open jaw”或类似符号。

由于钳形地阻表的特殊结构, 使它可以很方便地作为电流表使用, 很多这类仪表同时具有钳形电流表的功能。另一方面, 虽然钳形地阻表测试时使用一定频率的信号以排除干扰, 但在被测线缆上有很大电流存在的情况下, 测量也会受到干扰, 导致结果不准确。所以, 按照要求, 在使用时应先测线缆上的电流, 只有在电流不是非常大时才可进一步测量地阻。有些仪表在测量地阻时自动进行噪声干扰检测, 当干扰太大以致测量不能进行时会给出提示。

2 钳形地阻表测量注意事项

从上面的介绍可以看出, 钳形地阻表和手摇式地阻表的测量原理完全不同。手摇式地阻表在使用时, 应将接地桩与设备断开, 以避免设备自身接地体影响测量的准确性, 手摇式地阻表可获得较高的精度, 而不管是单点接地和多点接地系统;对于钳形地阻表, 其最理想的应用是用在分布式多点接地系统中, 此时应对接地系统的所用接地桩依次进行测量, 并记录下测量结果, 然后进行对比, 对测量结果明显大于其它各点的接地桩, 要着重检查, 必要时将该地桩与设备断开后用手摇式地阻表进行复测, 以暴露出不良的接地桩。

在单点接地系统中应慎用钳形地阻表, 从它的工作原理中可以看出:钳形地阻表测出的电阻值是回路中的总电阻, 只有Rx>>1/ (1/R1+1/R2+…+1/Rn) 时, 该阻值才近似于我们要测的接地桩地阻, 而这个条件, 在很多情况下, 尤其是在单点接地系统中是不满足的。对于已埋设好而尚未与设备连接的开路接地桩, 其地阻根本不能用该仪表进行测量。钳形地阻表在使用中应注意以下几点:

(1) 注意是否单点接地, 被测地线是否已与设备连接, 有无可靠的接地回路。

开路接地桩, 不能测量;接地回路不可靠, 测量结果不准确 (偏高) 。我们在实际使用中曾遇到过这种情况, 在我局F150模块局验收中, 我们曾使用这种仪表进行接地线地阻检查, (设备已开通运行) 。

我们用钳形地阻表分别在A、B、C三处进行测量, 发现许多局地阻偏高, 尤其是C位置, 许多局超过50Ω, 有些局高达120Ω, 于是开始怀疑测量结果不准确, 后用老式的三点式测试法进行复测证实了这一点。在这种情况下, 由于MDF架除地线外只有架底膨胀螺丝接地, 膨胀螺丝插入室内地面不足10cm, 其接地电阻必然很大, 在C位置测得的回路总电阻其中包含此电阻, 此时钳形地阻表工作原理中所提的假设条件不能满足, 故而导致测量结果有较大偏差。

(2) 注意测量位置, 选取合适的测量点

选取的测量点不同, 测得的结果是不同的, 而且差别很大, 根据钳形地阻表的工作原理, 这不难理解, 这就要求在使用中要对测量点的选取加以注意。测量有时会遇到无处可夹的情况, 在条件允许的情况下, 可暂断开原地线连线, 临时接入一段可夹持的跳线进行测量。

(3) 注意“噪声”干扰

地线上较大的回路电流对测量会造成干扰, 导致测量结果不准确, 甚至使测试不能进行, 很多仪表在这种情况下会显示出“Noise”或类似符号。

上述是我个人的粗浅观点和看法, 一定有不妥之处, 请您给予批评和指导。

摘要：通信设备的良好接地是设备正常运行的重要保证, 对于交换机、光端机、计算机等电信网络中精密通信设备更是如此。因此, 对设备接地电阻的测量就显得尤其重要。

关键词：地线分类及接地方式,原理,注意事项

参考文献

[1]新编电信小百科[Z].

接地电阻测量仪 篇10

摘 要：电气系统的系统接地是确保电力系统配电设备和用电设备正常运行以及安全的一种有效手段。不同的接地选取方案需要根据实际的系统环境进行选取，需要考虑的因素包含供电连续性、安全性、可靠性和绝缘水平等。高电阻中性点接地系统以其安全性高、连续供电性好在海洋石油平台上得到了广泛的应用。

关键词：中性点接地；高电阻；电气

中图分类号：TM64 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）20-0049-02

1 系统接地方式的选取原则

中性点接地方式主要分为中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中性点经电阻接地以及中性点直接接地。

中性点不接地方式在线路发生单相对地故障时线电压仍保持对称不变，使得用电设备供电不会受到影响，由于海上石油平台要求的供电稳定性特别高，所以，不接地系统成为海上石油平台低压配电最常用的接地方式。

但当电力网的电压较高、电缆较长时，特别是随着近年来石油平台电力系统的规模越来越大，系统对地的电容电流也越来越大。

若此时发生单相接地故障，接地电弧无法自行熄灭，仍需跳闸，供电连续可靠的优点就不存在了，为此应考虑采用其他接地方式。

中性点直接接地在发生单相短路故障时，中性点电位仍为零，线路上会流过较大的单相接地短路电流。从而使保护装置动作切断供电，对供电可靠连续造成影响。

中性点经消弧线圈接地系统中消弧线圈可有效减少单相接地电流，迅速熄灭故障电弧。进而提高供电连续和可靠性。但其和不接地电网一样，当发生单相接地故障时，非故障相的对地电压将升高√3倍，尽管可以继续工作，也需要在较短时间内发现并消除故障。

中性点经电阻接地还可分为经高电阻和经低电阻接地。经低电阻接地时接地故障电流较大。高电阻则可以限制故障电流，不致设备受到严重损坏。另外高阻接地比低阻接地还可以更好的排除残余电荷，提供更充足的零序电压电流，使保护装置更加灵敏有效。

综合以上几种接地系统的特点，在某海上石油生产平台的系统接地解决方案中我们采用了高电阻接地系统。

2 项目概况

该平台位于南海东部海域，由6台10.5 kV发电机作为电力来源，通过海底电缆向其他装置输送电力。电容电流主要来源于发电机和长度较长的海底电缆，另外，平台共有10 000 kVA变压器4台，6 300 kVA变压器2台，3 150 kVA变压器2台，2 500 kVA变压器2台。

3 平台电容电流计算

3.1 对电力电缆容性电流的估算

对于电力电缆容性电流可以用下式估算：

IS=[（95+1.44 S）/（2 200+0.23S）]Un×L

式中：

Un为线路的额定电压，单位：kV；

L为电缆线路长度，单位：km；

S为电缆截面积，单位：mm2；

平台电缆长度为1.66 km，截面积为120 mm2，计算如下：

IS=[（95+1.44×120）/（2 200+0.23×120）]×10.5×1.66=2.1 A

（1）

3.2 对发电机容性电流的计算

对于发电机容性电流可以用下式计算：

IG=U/Z=2 πfCU（2）

式中：

U为加在电容上的电压，V；

f为电压的频率，Hz；

C为电容量，F。

根据平台发电机参数可知每台发电机主机电容为0.14 uF，6台发电机容流计算如下：

IG=6×2 πfCU

=6×2×3.14×50×0.14×10.5×1.732/1 000=4.8 A（3）

3.3 变压器对地电容电流根据厂家资料的估算

变压器对地电容电流根据厂家资料估算如下：

10 000 kVA及6 300 kVA变压器估算变压器按0.2 A估算，3 150 kVA及2 500 kVA变压器估算变压器按0.1 A估算，单相接地电流为：

IT=6×0.2+4×0.1=1.6 A

系统总的容流等于以上（1）、（2）、（3）相加，可得下式：

IC=IS+IG+IT=2.1+4.8+1.6=8.5 A

4 接地方案的选择

根据GBT 50064-2014交流电气装置的过电压保护和绝缘配合规定之说明。6 kV到35 kV主要由电缆线路构成的配电系统，发电厂厂用系统、风力发电厂集电系统和除矿井的工业企业供电系统，当单相接地故障电容电流较大时，可采用中性点低电阻接地方式。另外根据电缆特性说明，当交联聚乙烯电缆的容流大于10 A时，其单相接地故障的电弧便不能自行熄灭。而计算结果8.5 A电容电流只是主要设备及海缆的电容电流，若考虑配电站及其他小设备，可有可能在发生单相接地故障时，电缆电弧自行熄灭困难。

美国IEEE 142标准中对高电阻接地也做出了如下定义：高电阻接地是为了限制接地故障电流，在发生单相接地故障时，不至于使设备遭受严重破坏，另外经高电阻接地比经低电阻接地能够更好的排除残余电荷，并且还可以供给足够的零序电压和电流，使检测保护装置更加灵敏。

另一方面采用经电阻接地，亦可便于系统后期扩容。综上原因，最终该项目平台采用中性点经电阻接地的方式，而不采用其它接地方式。

对于本项目而言，由于主变压器一次侧（10.5 kV侧）为三角形连接，无法引出抽头，故无法在主变压器上对其进行接地。另外，平台空间也比较有限，针对母排进行接地也可以减少接地柜的数量。

结合以上原因，接地方案将针对母排进行。通过母排连接接地变压器模拟出中性点（平台电网系统为三相三线无中性点），再通过接地变压器中性点经电阻接地的方式。事实上，即使是在有中性点（如三相四线制）系统中，也需要电阻经变压器接地。

因为若在10.5 kV系统中电阻直接经中性点接地，接地装置就需要承受数千伏的电压，针对接地装置的制造、维护、检修及故障信号的输出都带来一系列的困难。

由于是变压器模拟中性点，此接地变压器的一次侧需为星形连接。给接地故障电流一定的余量，取15 A电流值为一次侧电流（即故障电流）。接地变压器容量和电阻计算如下：

由于在故障时变压器可以承受一定时间的过载倍数，故可以考虑一定的过载时间将变压器容量选小一些。通过下表可查得，若我们考虑10 s过载时间过载系数为10.5。则可选变压器容量为157/10.5=15 kVA。10 min变压器容量为157/2.6=61 kVA。过滤时间和过滤倍数见表1。

通过以上计算，并且为保守安全起见，我们选取阻值为404 Ω的电阻作为接地电阻，接地变压器容量选取100 kVA，保护装置动作时限设置为10 s，系统图示意图，如图1所示。

5 结 语

系统接地作为中高压供电系统尤其是高压供电系统经常需要用到的中性点处理方法，在系统运行及设备和人身安全保护中起到非常重要的作用。

通过以上的计算我们可以推测出，接地系统在整个电气系统中所占成本并不算高，但其意义却非常重大。

因此，在供配电系统前期设计时，一定要系统分析接地故障的各个关键参数，选取合适的接地系统，确保供电安全及供电系统的有效运行。

参考文献：

[1] 中国航空工业规划设计研究院.工业与民用配电设计手册[M].北京：中国电力出版社，2005.

[2] 李景禄.实用配电网技术[M].北京：中国水利水电出版社，2006.

[3] 海洋石油工程设计指南编委会.海洋石油工程电气、仪控、通信设计[M].北京：石油工业出版社，2007.

接地电阻表测量方法及检定综述 篇11

在电力设备的使用或相关工程中, 必须保证接地装置具有的接地电阻能够满足电气安全规程中设定的安全数值时, 才能绝对保证电力设备能够安全运行以及操作人员的人身安全。接地措施不当, 将对设备安全以及人身安全奖造成威胁。本文阐述了接地电阻的概念, 说明了接地电阻表的测量方法以及检定, 对正确使用接地电阻表, 保障安全有着重要的意义。

2 接地电阻的概念

为了确保设备和人身的安全, 通常令电力设备有一个可靠的接地点, 能够将危险电流泄入大地。在理想状况下, 地线电阻阻值为零, 其任意部位的电位相等, 且能够承受较大的瞬间电流。接地电阻值指的是当接地体流过交流电流时所具有的电阻, 其大小为接地出的电位与接地处流过的电流值的比值, 其阻值包含了接地线部分、接地体部分、接地体和地相接触的接触部分以及大地流散部分。一般来说, 由于接地线和接地体是金属材质, 其电阻比较小, 相对而言大地流散电阻比较大。电流从接地体流出进入大地时, 其电流流向为半球状, 以接地体为中心向四周流散。接地体附近的电流密度比较大, 越往外扩散时电流密度渐渐变小。当与接地体相隔一定距离后, 其扩散电流接近于零。故一般将接地体和大地之间的接触电阻与大地流散电阻之和称之为接地电阻。

3 接地电阻表的测量方法

3.1 接地电阻表的工作原理

本文以HT2571型为例, 对接地电阻表的工作原理及检定方法做出说明。HT2571型接电电阻表不再采用老式接地电阻表手摇发电, 而是采取运用集成电路以及DC/AC变换技术, 将传统的测量方式合并成一种机型新型仪表。它利用仪器内部的DC/AC变换器, 将直流转换为低频交流, 通过接地电阻表的辅助接地C极与测量物E形成回路。测量物E通过电流后产生电压, 测试仪的P极采集该电压并经过信号放大, 检波后将数据在测量仪的表头上显示出测量结果。HT2571型有三个量程, 分别是0~2Ω、0~20Ω以及0~200Ω, 量程通过测量仪的倍率开关进行选择。HT2571型广泛适用于电力、通信、矿山等场所, 具备测量各种设备的接地电阻、土壤电阻率等阻值。

3.2 测量接地电阻的方法

HT2571型接地电阻表测量接电电阻的接线方式如图1所示。将C2、P2短接后接入接地极E, 电位探针P和探针电流C按图示插入大地, 探针之间的相互距离为20m, 且电位探针P处于E和C的中间位置。探针通常选用直径为25mm、长度为0.5至1m的铝合金管或钢管。再将专用的导线将接地电阻表的P1与探针P相连, 将接地电阻表的C1与探针C相连。将HT2571型接地电阻表电源开启, 选择适合的档位后, 仪器表头显示的数值就是所要得到的试验结果。

3.3 测量土壤电阻率的方法

使用HT2571型接地电阻表测量土壤电阻率时, 其接线方式如图2所示。将四根探针按直线插入被测土壤中, 探针相隔距离L相等, 插入深度为L/20cm, 再用导线将HT2571型接地电阻表的C1、P1、P2、C2各端与探针连接, 打开HT2571电源后从表头读出数据R, 则土壤电阻率的计算公式为Ф=2πRL。其中Ф为土壤电阻率 (Ω·cm) 。测量土壤电阻率选用的探针与测量接地电阻所用的探针一致。

4 检定方法

本文选用JD-1D型接地电阻表检定电阻器作为检定仪器。其满足JJG366-2004《接地电阻表检定规程》, 是检定接地电阻表的专用仪器。在检定前, 将电阻旋钮旋至500Ω处, 将被测接地电阻表处于测量上限。再对JD-1D的模拟接地电阻旋钮进行调节, 令被检表的读数与对应刻度线吻合, 则被检接地电阻表的绝对误差等于接地电阻表的指示值与实际值的差。测量中要调整恒转速器的倾斜程度, 令被检表向前后左右倾斜10度, 分别检定一次, 每一次测量的绝对误差值都不应当超过允许误差。

5 结论

在测量接地电阻时, 要采用正确的测量方式, 否则将导致不精确的测量数据。在检定试验中, 若接地电阻表检定出的误差值超过规定值时, 要重新做初步试验, 对其进行调修。在使用接地电阻表的过程中, 也应当注意安全, 防止触电。

摘要：接地电阻表是监测接地电阻的常用仪表, 在电力设备安全检验与接地工程的验收中有广泛应用。本文阐述了接地电阻的概念, 对接地电阻表的原理进行了分析, 并介绍了其测量方法以及检定, 为试验人员提供指导。

关键词：接地电阻表,仪表,测量

参考文献

[1]李既明, 张瀚钦, 朱焰明, 郑晖, 邓杰文, 满超楠.采用两种方法测量某抽水蓄能电站接地阻抗的结果分析[J].电瓷避雷器, 2013 (01) .