影響接地電阻測量因素的分析及改善措施

1、影響接地電阻測量因素的分析及改善措施【摘要】接地電阻是表示接地體接地狀態(tài)是否良好的主 要技術(shù)指標(biāo)，其測試值的準(zhǔn)確性是判斷整個(gè)防雷工程接地電 阻是否符合規(guī)范要求的重要依據(jù) 1 。但在日常的防雷設(shè)施檢 測中，因各種因素的存在會(huì)產(chǎn)生不可避免的誤差，為確保雷 電安全檢測工作的有效性，有必要對(duì)影響接地電阻值的各種 因素進(jìn)行系統(tǒng)分析 2-3 。本文從理論和實(shí)踐研究分析接地電 阻測量誤差，找出提高測量準(zhǔn)確度的辦法，最大限度地保證 接地電阻值的準(zhǔn)確性?！娟P(guān)鍵詞】接地電阻測量誤差方法1 接地電阻的基本概念 接地電阻是指電流經(jīng)過接地體進(jìn)入大地并向周圍擴(kuò)散 時(shí)所遇到的電阻。接地裝置的接地電阻由下列四部分組成：（1）

2、接地線的電阻。 （ 2）接地體本身的電阻。 （3）接地體 與周圍土壤接觸部分的接觸電阻。 （ 4）流散電阻。流散電阻 包括接地體與土壤的接觸電阻和土壤自身電阻4 。一般來說，接地引下線的電阻及接地體本身的電阻與其本身的幾何尺 寸有關(guān)。 而引下線與接地體都用金屬材料制造， 電阻率很小， 所以只要其幾何尺寸足夠大，則所占的接地電阻的比例就甚 微，故起決定作用的為接觸電阻及流散電阻。2 測量誤差來源 防雷接地電阻測量誤差主要有四個(gè)來源： （ 1）裝置誤差： 測量儀結(jié)構(gòu)不完善、安裝、調(diào)整不當(dāng)。 （ 2）人員誤差：測量 者感覺器官的鑒別能力有限，反映在儀器的安置、照準(zhǔn)、讀 數(shù)等方面產(chǎn)生的誤讀。 （ 3）

3、環(huán)境誤差：測量時(shí)所處的外界條 件，如溫度、濕度、風(fēng)力、大氣折光等因素和變化會(huì)對(duì)測量 數(shù)據(jù)直接產(chǎn)生的影響。 （ 4）方法誤差：是指由于測試方法本 身不完善、使用近似的經(jīng)驗(yàn)公式，或試驗(yàn)條件不完全滿足應(yīng) 用理論公式所要求的條件、基體或其他共存組分的干擾等引 起的誤差。環(huán)境誤差，即接地電阻測試儀因測量地質(zhì)環(huán)境所 導(dǎo)致的誤差是防雷接地電阻測量應(yīng)注意的重點(diǎn)。3 測量環(huán)境的影響因素 在防雷裝置安全檢測中，影響接地電阻的測量環(huán)境主要 有以下四個(gè)方面：（ 1）干擾電流。 常用的接地電阻測試儀為小測量電流， 當(dāng)測量回路中有回路電流時(shí)，在測量線路疊加上交流信號(hào)， 影響接地電阻測量精度。 （2）地下金屬物。在對(duì)接地裝

4、置和 地下金屬管道比較復(fù)雜的建（構(gòu)）筑物進(jìn)行檢測時(shí)，由于地 下金屬管道、電纜線的存在，按照正常測量連線時(shí)，實(shí)際上 改變了土壤電阻率和測量儀各電極的電流方向，常引起測量 值變小甚至為零或負(fù)值現(xiàn)象。 （ 3）磁場。檢測區(qū)域附近有大 功率的移動(dòng)、微波通信基站或天線等時(shí)，會(huì)出現(xiàn)較強(qiáng)的磁場 干擾，會(huì)引起接地電阻測試儀指針擺動(dòng)不定或讀數(shù)不穩(wěn)定的 原因。在測量過程中使用功率較大的對(duì)講機(jī)，也會(huì)對(duì)測試結(jié) 果有一定的影響。 （ 4）接觸不良。接地電阻測試儀接線連接 處，由于經(jīng)常彎曲使用容易折斷，而由于保護(hù)套的存在又很 難發(fā)現(xiàn)，造成時(shí)斷時(shí)通的現(xiàn)象；另外，由于檢測棒夾使用時(shí) 間過長，有氧化現(xiàn)象也可能造成接觸不良，如果

5、被測接地極 氧化嚴(yán)重不好，也會(huì)影響測量讀數(shù)。4 消除或減少量誤差的方法 通過對(duì)測量誤差的多方面因素進(jìn)行分析，在測量前和測 量過程中應(yīng)采取如下排除或減少測量誤差的方法：（ 1）保證測試的安全性。在測量運(yùn)行中設(shè)備的接地電 阻測試時(shí)，如果系統(tǒng)正好出現(xiàn)接地或雷擊故障，接地網(wǎng)中將 有故障電流流過，引起接地網(wǎng)電位的升高。因此在雷雨天氣 禁止測量接地電阻。另外，雖然在人觸及試驗(yàn)引線時(shí)，系統(tǒng) 發(fā)生接地故障的概率極小，但也應(yīng)引起重視。因此測試時(shí)應(yīng) 使用絕緣鞋、絕緣手套、絕緣墊及其他防護(hù)手段。 （ 2）土壤 含水量增大會(huì)使土壤電阻率降低，測得的接地電阻也會(huì)相應(yīng) 偏低，而有些地網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在最嚴(yán)酷的條件下也能滿足要求

6、， 因此應(yīng)盡量在干燥的季節(jié)測量接地電阻，新地網(wǎng)交接時(shí)應(yīng)避 免在雨后立即測量接地電阻。 （ 3）選擇合適的測試儀器。在 測量前應(yīng)根據(jù)被測設(shè)施的環(huán)境、場地及設(shè)備要求選擇合適的 測量儀器和方法。例如，抗干擾電流能力差、測試電流偏小的測試儀，不能測量發(fā)電廠、變電所、中波發(fā)射天線等大中 型等地網(wǎng)接地體。 （ 4）了解測量的地質(zhì)狀況，盡可能在接地 極與探棒間找到電阻率較好、均勻、可靠的土壤。詢問被檢 測單位地下管道的布置與走向，查看防雷接地布置圖，測量 布線時(shí)應(yīng)盡量與這些電纜和管道垂直，最好采用電位降法。 同時(shí)，電壓、電流探棒與接地極的距離應(yīng)滿足儀器說明書要 求的距離。（5）地電位的檢測和排除。當(dāng)測量中發(fā)

7、現(xiàn)儀表指 針擺動(dòng)不定，說明受地電位的影響，當(dāng)?shù)仉娢淮笥?10V 時(shí)， 不允許測量接地裝置的接地電阻。如發(fā)現(xiàn)附近有電力供電工 作接地，可在停止供電時(shí)復(fù)測地電壓，當(dāng)?shù)仉妷盒∮?0V 時(shí)再作接地電阻測量。 （ 6）測量時(shí)，應(yīng)將試驗(yàn)設(shè)備直接連至接 地體上，不應(yīng)通過接地線或其他引線連至接地體上，以減少 引線電阻和接觸電阻， 這對(duì) 110kV 及以上地網(wǎng)顯得尤其重要。 （7）用大電流法測量接地電阻時(shí)，應(yīng)盡量將電壓導(dǎo)線和電 流導(dǎo)線分開，以減少由于互感作用而在電壓導(dǎo)線上產(chǎn)生的感 應(yīng)電壓，減少測量誤差。 （ 8）多點(diǎn)次測量法。出現(xiàn)尚未被認(rèn) 識(shí)的因素導(dǎo)致隨機(jī)誤差時(shí)，采用多點(diǎn)次測量法，可限制或減 少隨機(jī)誤差。在測量

8、結(jié)果值的計(jì)算過程中，根據(jù)萊特準(zhǔn)則， 殘余誤差大于標(biāo)準(zhǔn)差 3 倍的測量值均應(yīng)被剔除或舍去。已選 用的準(zhǔn)則可重復(fù)運(yùn)用，直至所保留的測得值不再有粗大誤差 為止。（9）針對(duì)接地電阻測試儀選定的工作頻率因儀器老化 等原因引起震蕩頻率改變，不與地容抗耦合，使測量值偏于 真值的情況，應(yīng)將測試儀送進(jìn)國家法定的計(jì)量測試認(rèn)證機(jī)構(gòu) 檢定或淘汰。（10）提高工作責(zé)任心。準(zhǔn)確測量關(guān)鍵是找準(zhǔn) 零電位區(qū)（點(diǎn)）的位置，這個(gè)位置不是一次測量就能精確定 位的，需要反復(fù)多次測量摸索和比較得出的“點(diǎn)” ，所以需 要測量工作者有強(qiáng)烈的工作責(zé)任心和一定工作經(jīng)驗(yàn)。5 結(jié)語 由理論分析得出結(jié)論，在接地電阻測量中，引起測量異 常和誤差的因素很多，只有對(duì)接地網(wǎng)周圍環(huán)境、類型、操作 方法、適用儀器本身等方面客觀的尋找原因，找被測物的準(zhǔn) 零電位點(diǎn)，運(yùn)用科學(xué)合理規(guī)范的測試手段和方法，才能夠取 得較為準(zhǔn)確的測量真值。參考文獻(xiàn)：1 潘忠林 .現(xiàn)代防雷技術(shù) M. 四川：電子科技大學(xué)出版 社，2005: 86 87.2 張培剛， 陳章偉， 張國鳴 .大型接地網(wǎng)接地電阻測量誤 差分析和對(duì)策J.浙江電力，2009; 81 83.3