一般接地网接地电阻的测量
发生极化现象,测量时必须采用交流电源。同时,为了减少外来杂散电流对测量结果发生的影响,测量电流的数值不能过小,但也没有必要大到接近于线路系统的实际接地短路电流值。一般可采用五分之一左右的接地短路电流值。测量时,电源应为独立电源,其容量约5~10kVA,电源输出端除了通过被测接地极和电流探棒与大地构成通路外,其余部分应对地绝缘,电源电压为65~220V,可采用交流电焊机作为电源。
为了保证测量的准确度,电流表的准确度等级不要低于1~1.5级,电压表应采用高内阻的电压表。由于被测接地极与探棒之间存在互电阻,会给测量带来误差,在考虑互电阻时:
R= U12/I=Rg+R23-R12-R13
式中:U12---接地极与电压探棒间的电位差
I---通过接地极的电流
Rg---接地极的接地电阻,即自电阻
R23---电压探棒和电流探棒间的互电阻
R12---接地极和电流探棒间的互电阻
R13---接地极和电压探棒间的互电阻
为了使接地电阻的测量误差等于零,必须使Rg+R23-R12-R13=0。互电阻的大小与两接地极之间的距离有关,距离越近,接地极之间的互电阻越大,当两接地极之间的距离接近20m时,互电阻很小;互电阻又与土壤电阻率有关,电阻率越大,互电阻越大。
根据互电阻大小与接地极之间的距离成反比的关系,其中R13的值最小,当两者距离大到40m时,互电阻R13接近于零,因此要使Rg+R23-R12-R13=0成立,则应R12= R23,即把电压探棒放在电流探棒和被测接地极连线的中点。
由于互电阻R13虽小,但总算存在,为了消除由于R13存在而引起的误差,可采用直线法,即补偿法。
因实验如在无穷大处测量时,零电位点应在0.5处,但实际是在有限距离内进行的,可将电位极移至0.618处,以补偿由于在有限距离内测量引起的误差。
●对于电力线路杆塔接地电阻的测量采用三极法,如图:
在没有交流电源的地方,常采用接地电阻测试仪测量,电流探棒d13一般取接地装置最长射线长度l的4倍,电压探棒d12取l的2.5倍。
测量注意装置事项:
(1)测量时接地装置宜与避雷线断开;
(2)电流探棒、电压探棒应布置在与线路或地下金属管道垂直的方向上;
(3)应避免将测量用的电压极和电流极布置在接地装置的射线上;
(4)应避免在雨后立即测量接地电阻。
(5)测量用的电流极和电压极应与土壤有良好的接触。
●对于一般发电厂和变电所接触地网的接地电阻的测量也采用三极法,如图:
D为发电厂或变电所接地网的对角线长度,电压探棒和电流探棒的位置应为:
d13=(4~5)D
d12=(50~60)%d13
测量时,电压探棒沿接地网和电流探棒的连线移动3次,每次移动距离为d13的5%左右,如3次测得的电阻值接近即可。如果d13取(4~5)D有困难时,在土壤电阻率较均匀的地区,可取2D,d12取D;在土壤电阻率不均匀的地区,d13可取3D,d12取1.7D。
3、等腰三角形法测量
当测试时临时增设的电极2和3与被测接地装置的位置如图:
被测接地装置为1,仍按前述,在1、3之间注入电流I,测量1、2之间的电压U,同样也可测得接地电阻Rg。此时d12=a、d13=b、d23=c,循前述要获得补偿条件则按式写出:
-+=-+-=0
由平面三角形中按余弦定理可知c=,带入上式,若使a=b,即布置成等腰三角形时,可求得θ≈28.955°≈29°。
因规定布置成等腰三角形时,其间的夹角应为29°,这是作为有限距离内测量时的基本要求。此外被测接地装置1与电流极3之间的距离:
d≧(4~5)D=(8~10)rc
式中D---接地网对角线的长度等于2倍的接地网等值半径rc,如图:
当采用三极法测量发电厂和变电所的接地电阻,在取d13=(4~5)D有困难时,也可改变电压探棒和电流探棒的位置,采用等腰三角形布置一般取d12=d13≧2D。
这时电压探棒与电流探棒与接地极成等腰三角形布置。由于1、2两点距离d13相等,则互电阻d12=d13。为了使接地电阻的测量误差等于零,则2、3的互电R23和1、3的互电阻R13应满足:R23=2R13。在土壤电阻率均匀的情况下,只要2、3之间距离d23和1、3之间距离d13满足:
d23=1/2d13
上述测量方法适用于一般接地网的测试。
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