接地電阻的測量-接地及接地的必要性(高電壓技術(shù))

接地電阻的測量

電力系統(tǒng)接地裝置的分類接地裝置

接地的功能是通過接地裝置或接地系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。

電力系統(tǒng)的接地裝置可分為兩類

一類為輸電線路桿塔或微波塔的比較簡單的接地裝置，如水平接地體、垂直接地體、環(huán)形接地體等

另一類為發(fā)變電站的接地網(wǎng)簡單而言，接地裝置就是包括引線在內(nèi)的埋設(shè)在地中的一個(gè)或一組金屬體（包括金屬水平埋設(shè)或垂直埋設(shè)的接地極、金屬構(gòu)件、金屬管道、鋼筋混泥土構(gòu)筑物基礎(chǔ)、金屬設(shè)備等），或由金屬導(dǎo)體組成的金屬網(wǎng)，其功能是用來泄放故障電流、雷電或其他沖擊電流，穩(wěn)定電位。接地系統(tǒng)則是指包括發(fā)變電站接地裝置、電氣設(shè)備及電纜接地、架空地線及中性線接地、低壓及二次系統(tǒng)接地在內(nèi)的系統(tǒng)。接地電阻

表征接地裝置電氣性能的參數(shù)為接地電阻。接地電阻的數(shù)值等于接地裝置相對(duì)無窮遠(yuǎn)處零電位點(diǎn)的電壓與通過接地裝置流入地中電流的比值它與土壤特性及接地體的幾何尺寸有關(guān)，還與通過接地體的電流種類有關(guān)。如果通過的電流為工頻電流，則對(duì)應(yīng)的接地電阻為工頻接地電阻；如果通過的電流為沖擊電流，接地電阻為沖擊接地電阻。沖擊接地電阻是時(shí)變暫態(tài)電阻，一般用接地裝置的沖擊電壓幅值與通過其流入地中的沖擊電流的幅值的比值作為接地裝置的沖擊接地電阻。接地電阻的大小，反映了接地裝置流散電流和穩(wěn)定電位能力的高低及保護(hù)性能的好壞。接地電阻越小，保護(hù)性能就越好。

通過本知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握接地裝置的分類與接地電阻的概念，為今后的課程學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。接地電阻的測量

接地的概念接地的概念

雷云中有大量的電荷聚集，當(dāng)雷擊電氣設(shè)備、導(dǎo)線或雷擊地面時(shí)，大量的雷電流沿著雷電通道流下來，形成感應(yīng)雷過電壓或直擊雷過電壓。為了降低過電壓，我們需要給雷電流提供一個(gè)泄流通道；

而電力系統(tǒng)也會(huì)由于操作或故障形成較大于正常運(yùn)行電流的電流，它也需要我們提供一個(gè)泄流通道；

為了給故障電流和雷電流提供泄流通道，為了穩(wěn)定電位，為了提供零電位參考點(diǎn)，以確保電力系統(tǒng)、電氣設(shè)備的安全運(yùn)行，同時(shí)確保電力系統(tǒng)運(yùn)行人員及其他人員的人身安全，我們將電氣設(shè)備的某些部位、電力系統(tǒng)的某點(diǎn)與大地相連，這就是接地。

通過本知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握接地的概念，為今后的課程學(xué)習(xí)打下了良好的基。接地電阻的測量

接地目的接地目的

1.降低電氣設(shè)備絕緣水平如前所述，將電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地的工作接地，能夠降低作用在電氣設(shè)備上的電壓，從而降低電氣設(shè)備的絕緣水平。

2.確保電力系統(tǒng)安全運(yùn)行輸電線路桿塔接地裝置的接地電阻必須降低到一定值，以確保雷擊輸電線路桿塔時(shí)的塔頂電位與導(dǎo)線的電位差小于絕緣子串的50%沖擊放電電壓，保證線路的正常運(yùn)行。如果接地電阻過大，則可能造成塔頂電位升很大，引起絕緣子串閃絡(luò)而造成停電事故。另外，在發(fā)變電站，通過避雷線、避雷針和避雷器來吸收和泄放雷電能量，這些防雷設(shè)備必須通過接地裝置將雷電能量泄放到大地。

3.確保人身安全如前所述的保護(hù)接地，即將所有電氣設(shè)備的外殼接地，當(dāng)電氣設(shè)備絕緣損壞或老化而使外殼帶電時(shí)，能夠保證接觸設(shè)備外殼的人員的人身安全。另外發(fā)變電站接地裝置通過降低接地電阻和采取均壓措施來保證接觸電壓和跨步電壓滿足人身安全要求，接觸電壓是指故障時(shí)人體接觸與接地裝置相連的設(shè)備外殼或金屬構(gòu)件時(shí)人體所承受的手和腳之間的電位差，而跨步電壓則是故障時(shí)人體兩腳之間所承受的電位差。4.防止靜電干擾由于現(xiàn)代科技的發(fā)展，一方面容易產(chǎn)生靜電的化學(xué)纖維及塑料等制品，衣物的使用日益增多，另一方面對(duì)靜電干擾敏感的固體電子設(shè)備，如計(jì)算機(jī)等的使用也日益增多。靜電一方面可能引起爆炸和火災(zāi)，如儲(chǔ)油罐、天然氣儲(chǔ)罐和管道等特別容易因靜電放電而引起爆炸，另一方面則是干擾固體電子設(shè)備的正常工作。通過接地可以將由于摩擦等產(chǎn)生并積蓄的靜電盡快釋放到大地，防止靜電干擾引起的事故和破壞。5.檢測接地故障近年來為了保證人身和財(cái)產(chǎn)安全，低壓線路采用漏電斷路器等各種故障保護(hù)裝置。如果線路的一點(diǎn)產(chǎn)生接地故障，為了使保護(hù)裝置動(dòng)作，則必須產(chǎn)生足夠大的接地故障電流。為確保滿足該條件，則在降壓變壓器二次側(cè)中性點(diǎn)接地，該接地可以稱為接地故障檢測用的接地。另一方面，對(duì)中性點(diǎn)接地的線路，如果電氣設(shè)備外殼不接地，當(dāng)由于絕緣破壞等原因使設(shè)備外殼帶電時(shí)，通過雜散電容構(gòu)成回路產(chǎn)生的電流將不足以使保護(hù)設(shè)備可靠動(dòng)作，因此應(yīng)將設(shè)備外殼接地6.等電位連接等電位連接是使各外露導(dǎo)體和裝置外導(dǎo)電體的電位相等的連接方式。在建筑物內(nèi)的電氣設(shè)備，可以通過將設(shè)備外殼與敷設(shè)的主接地母線相連來實(shí)現(xiàn)等電位連接，如圖所示。等電位連接的目的是防止在設(shè)備之間產(chǎn)生危險(xiǎn)電位差和構(gòu)成回路，因?yàn)橛稍O(shè)備接地連接構(gòu)成的回路容易受到外部電磁場的感應(yīng)作用，產(chǎn)生回路電流，干擾設(shè)備的正常運(yùn)行。7.防止電磁干擾外部電磁干擾能夠使電子設(shè)備產(chǎn)生誤動(dòng)作，或干擾電纜傳輸?shù)男盘?hào)，影響傳輸信號(hào)質(zhì)量，這可以通過將電子設(shè)備的屏蔽外殼和電纜屏蔽層接地來降低或消除外部電磁干擾的影響。另外防止電子設(shè)備產(chǎn)生的高頻能量泄流到外部，而對(duì)其他設(shè)備造成干擾，也應(yīng)進(jìn)行接地。防止電磁干擾的接地具有多種形式，如屏蔽室、屏蔽層的接地，屏蔽電纜的接地，變壓器靜電屏蔽的接地，精密儀器的保護(hù)裝置的接地，變壓器或扼流圈鐵芯的接地等。另外電子設(shè)備電源入口處的線路濾波器也應(yīng)加以接地。總之，防止電磁干擾的接地就是提供干擾能量泄放到大地的通道。8.功能接地有些設(shè)備在功能上即有加以接地的必要性。例如陰極保護(hù)利用電化學(xué)防止金屬的腐蝕，為了使防蝕電流流入土壤或水中，則應(yīng)在系統(tǒng)中進(jìn)行接地。另外為了保證計(jì)算機(jī)及其他電子設(shè)備的正常工作，必須采用具有穩(wěn)定電位的基準(zhǔn)點(diǎn)，該基準(zhǔn)點(diǎn)通過接地來實(shí)現(xiàn)。9.作業(yè)用接地在停電作業(yè)時(shí)，需要采用接地來泄放線路中的充電裝置中的能量，以及防止電磁干擾在線路中的感應(yīng)電流的危害，另外也可以防止他人誤操作對(duì)作業(yè)人員的致命危害。

通過本知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握接地的目的，為今后的課程學(xué)習(xí)打下了良好的基。接地電阻的測量

接地的種類接地的種類

電力系統(tǒng)交流電氣裝置的接地按其功能可分為基本的三類：工作接地、防雷接地和保護(hù)接地。另外發(fā)變電站儀器和控制設(shè)備也應(yīng)當(dāng)接地。

1.工作接地

交流電力系統(tǒng)根據(jù)中性點(diǎn)是否接地而分為中性點(diǎn)有效接地系統(tǒng)和中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)（包括中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng)、中性點(diǎn)通過電阻或電感接地的系統(tǒng)）。我國在110kV及以上的電力系統(tǒng)中均采用中性點(diǎn)有效接地的運(yùn)行方式，其目的是為了降低電氣設(shè)備的絕緣水平，這種接地方式稱為工作接地。采用中性點(diǎn)有效接地方式后，正常情況下作用在電氣設(shè)備（如電力變壓器）絕緣上的電壓為相電壓。如果采用中性點(diǎn)絕緣的作運(yùn)行方式，則在發(fā)生單相接地故障，且又不跳閘時(shí)，作用在設(shè)備絕緣上的電壓為線電壓，二者相差倍。采用中性點(diǎn)有效接地方式后，作用在設(shè)備絕緣上的電壓明顯降低，因此設(shè)備的絕緣水平也可以降低，即達(dá)到縮小設(shè)備絕緣尺寸，降低設(shè)備造價(jià)的目的。對(duì)于有效接地系統(tǒng)，在正常情況下，流過接地裝置的電流為系統(tǒng)的不平衡電流，而在系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)將有數(shù)十千安的短路電流流過接地裝置，一般短路電流持續(xù)時(shí)間為0.5s左右。2.保護(hù)接地在電氣設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，電氣設(shè)備的外殼將帶電，如果這時(shí)人接觸設(shè)備外殼，將產(chǎn)生危險(xiǎn)。因此為了保證人身安全，所有電氣設(shè)備的外殼必須接地，這種接地稱為保護(hù)接地。當(dāng)電氣設(shè)備的絕緣損壞而使外殼帶電時(shí)，流過保護(hù)接地裝置的故障電流應(yīng)使相應(yīng)的繼電保護(hù)裝置動(dòng)作，切除故障設(shè)備，另外也可以通過降低接地電阻保證外殼的電位在人體的安全電壓值之下，從而避免因電氣設(shè)備外殼帶電而造成的觸點(diǎn)事故。3．防雷接地為了防止雷電對(duì)電力系統(tǒng)及人身安全的危害，一般采用避雷針、避雷線及避雷器等雷電防護(hù)設(shè)備。這些雷電防護(hù)設(shè)備都必須與合適的接地裝置相連，以將雷電流導(dǎo)入大地，這種接地方式稱為防雷接地。流過防雷接地裝置的雷電流幅值很大，可以達(dá)到數(shù)百千安，但持續(xù)時(shí)間很短，一般只有數(shù)十微秒4．信號(hào)參考地現(xiàn)代電力系統(tǒng)大量采用以固體電子設(shè)備為基礎(chǔ)的儀器和控制設(shè)