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[摘 要]本文结合自己多年的工作经验,对输配电线路的接地装置的技术进行了分析,并提出了几种可供参考的电阻率的测定方式。
[关键词]电力系统;输配电线路;接地装置
中图分类号:TM726 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)36-0411-01
近年来,随着我国经济的快速发展,人们对于电力使用需求的增加,输配电线路的接地问题引起了有关部门的重视。输配电线路的接地装置不仅包括接地体,还包括与此相关的接地线路,其中接地体是指埋于地下的,同土壤有直接接触的金属导体,而接地线路则指的是连接电气设备和金属导体的线缆,一般来说都是PE线。接地装置的主要应用功能和目的在于在输配电线路的运行过程中,实现对线路的安全保护,文中我将结合自己的工作经验,对该问题进行分析。
1、接地装置的基本概念
1.1所谓接地,就是在杆塔与土壤间进行适当的电气连接,在这个过程中,除了杆塔和土壤外,必备的接地条件就是一定的金属元件和接地线缆,二者合称为接地装置,缺一不可。
(1)从作用上看,进行输电线路的接地,可以实现对雷电电流的引导和疏散,并以此来保护线缆的绝缘装置,避免发生线缆的闪络。
(2)从接地装置的分类上看,可以根据其接地形式的不同分为自然接地、人工接地、垂直接地、水平接地等等,不同的输电线路应该根据自己的实际运行情况进行接地方式的选择。
(3)接地装置的功能来通过一定的接地电阻来实现,也就是说在接地装置进行接地的过程中,如果杆塔上方产生了较强的人地电流,那么就会导致土壤中的电流增大,这种情况下,只有一定的接地电阻,才能实现杆塔的安全防护。
1.2土壤电阻率及影响土壤电阻率大小的主要因素
(1)所谓土壤电阻率,就是指土壤自身的电阻,一般来说,接地电阻的大小是受到土壤电阻大小的直接影响的,所以假设每立方米的土壤电阻为1,那么土壤电阻率也就是P。
(2)在实践中,土壤电阻率并不是固定不变的,一般来说会受到土壤的性质和含水量甚至是化學和物理性质的影响,并会根据自然环境的变化而产生变化,这种情况下,在进行接地装置的设计时,就应该以最大电阻率作为依据。
(3)另外,在接地电阻的设置的过程中,不应仅从电阻的影响因素的计算得出电阻数值,而是要进行实地测量,因为不同的地区的电阻值是存在差异的,所以,将实际的测量结果作为依据会更加可靠。
2、输电线杆塔接地电阻值的测量方法
上文中提到了对杆塔接地电阻值的测量的重要性,下面我将从几个方面对具体的测量方法进行分析。
2.1 测量接地电阻的基本原理
为了使实际测量更加的简便易行,在测量前应该先设计出实际的推算公式,并对其中所缺少的未知数据进行统计,一般来说,可以讲接地体设定为半球型,因此只需要对球心处的电流进行测量,然后根据其密度就可推算出其实际电流。
2.2 用ZC一8接地电阻摇表(测量仪)测量接地电阻
在实践中,电阻测量仪的选用也是非常重要的,就目前来看我国大部分的电力系统的施工过程中,对于ZC一8接地电阻摇表的使用是非常广泛的,这类电阻摇表可以根据具体的接线方式的不同分为三端钮和四端钮两种。一般来说,四端钮的主要应用范围是土壤电阻率的测量活动中,而三端钮则主要应用于接地线路的电阻的测定中。
从组成看,这种测量仪由两个框架的电磁式流比计构成,也就是说二者分别应对不同的线路元件的电流量进行检测,并综合得出该段的电阻值。其中,第一个框架的线圈在测量的过程中是直接同待测区域的电源相连接的,而第二个框架的线圈则是与接地体相连的,这样就实现了一定的测量电压差,并未电阻的测定提供依据。所谓三点法,就是在对接地电阻进行测量的过程中,将杆塔和现有的接地装置进行分离,并分别连接在设备的仪表上,以得到一个客观的测定结果。一般来说,如果待测的接地电阻的接地体是环形接地体,那么不仅要将其同杆塔全部脱离,还要进行对角线长度的测量,并据此来计算其入土的深度对电阻测定结果的影响。在测量的过程中,要始终保持设备的和仪器的水平放置,并随时检查检流计的指针位置,一旦发生偏移,就要随时进行调整。
3、土壤电阻率的正确测量
上文中我们提到了不同的土壤环境中的接地电阻是不同的,因此其允许值也会发生变化,所以要想确定该地区的电阻值是否符合有关执行标准,应该根据土壤的最大电阻值来确定,这种情况下,正确和准确的测量出土壤的电阻率就显得非常重要,下文中将结合自己的工作经验,对该问题进行分析。
3.1 利用ZC~8型测量仪,采用4极法测量线路土壤电阻率所谓四极法,就是使用四根尺寸和横截面都相同的导线,组成一个电流的回路线路,并以此来对土壤的接地电阻进行测量。
3.2 用三极法测量土壤电阻率
结线与三极法测接地电阻一样,要求将测试电极打入土壤深度应与实际接地装置埋深一致。试验检查电极、电压极、电流极应排直线等距。同时要求极间距离不小于20米。检查电极插入地下部分必须与土壤严密接触,否则会造成较大测量误差。值得注意的是,如果使用三极法对土壤的电阻率进行测量,那么接地体附近的土壤性质将对测量结果起着决定性作用,所以在分析该结果的过程中,也要充分的考虑其测量范围的局限性。四极法测得的土壤电阻率与极间距离a有关,当a不大时所测的电阻率仅为大地表层的电阻率。用4极法测量土壤电阻率时,电极可用四根直径2cm,长0.5~lm 的圆钢或铁管作电极,考虑到接地装置的接地散流效应,极间距离选取20m 左右,深为1/20a。
4、判定接地电阻值是否合格的界限
4.1 凡是测得接地电阻值为101-1及以下者已经满足了防雷接地允许值要求,所以均不用测量土壤电阻率;凡是测得接地电阻大于10Ω都应做土壤电阻率的测定,测得土壤电阻率后,应在测得的p0值乘以季节系数后(p=pOφ )。再按接地在不同土壤电阻率情况下,允许接地电阻值判定本基塔接地是否合格。
4.2 用三极法测量土壤电阻率,目前在测量中是在测接地电阻后,然后再打如接地极测土壤电阻率。这一方法是有较大错误的。应按本文所介绍的方法进行测量。在数据上更是不对的,测来的数据根本不是土壤电阻率,而是测试钎的接地电阻值。应将接地极电阻通过计算才能得到土壤电阻率的数值。
4.3 使用钩式接地电阻测试仪,被测接地装置如果是环型接地,则只能保持一个接地引线与杆塔连接,其余引线要与杆塔断开后才能测得该基的接地电阻值。
5、结束语
综上所述,文中结合工作经验,分析了输配电线路中接地装置的相关技术,从接地装置的基本概念、输电线杆塔接地电阻值的测量方法、土壤电阻率的正确测量、判定接地电阻值是否合格的界限等几个方面进行阐述,希望能够为有关部门的工程实践提供参考依据,并以此促进我国输配电线路接地技术的发展。
[关键词]电力系统;输配电线路;接地装置
中图分类号:TM726 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)36-0411-01
近年来,随着我国经济的快速发展,人们对于电力使用需求的增加,输配电线路的接地问题引起了有关部门的重视。输配电线路的接地装置不仅包括接地体,还包括与此相关的接地线路,其中接地体是指埋于地下的,同土壤有直接接触的金属导体,而接地线路则指的是连接电气设备和金属导体的线缆,一般来说都是PE线。接地装置的主要应用功能和目的在于在输配电线路的运行过程中,实现对线路的安全保护,文中我将结合自己的工作经验,对该问题进行分析。
1、接地装置的基本概念
1.1所谓接地,就是在杆塔与土壤间进行适当的电气连接,在这个过程中,除了杆塔和土壤外,必备的接地条件就是一定的金属元件和接地线缆,二者合称为接地装置,缺一不可。
(1)从作用上看,进行输电线路的接地,可以实现对雷电电流的引导和疏散,并以此来保护线缆的绝缘装置,避免发生线缆的闪络。
(2)从接地装置的分类上看,可以根据其接地形式的不同分为自然接地、人工接地、垂直接地、水平接地等等,不同的输电线路应该根据自己的实际运行情况进行接地方式的选择。
(3)接地装置的功能来通过一定的接地电阻来实现,也就是说在接地装置进行接地的过程中,如果杆塔上方产生了较强的人地电流,那么就会导致土壤中的电流增大,这种情况下,只有一定的接地电阻,才能实现杆塔的安全防护。
1.2土壤电阻率及影响土壤电阻率大小的主要因素
(1)所谓土壤电阻率,就是指土壤自身的电阻,一般来说,接地电阻的大小是受到土壤电阻大小的直接影响的,所以假设每立方米的土壤电阻为1,那么土壤电阻率也就是P。
(2)在实践中,土壤电阻率并不是固定不变的,一般来说会受到土壤的性质和含水量甚至是化學和物理性质的影响,并会根据自然环境的变化而产生变化,这种情况下,在进行接地装置的设计时,就应该以最大电阻率作为依据。
(3)另外,在接地电阻的设置的过程中,不应仅从电阻的影响因素的计算得出电阻数值,而是要进行实地测量,因为不同的地区的电阻值是存在差异的,所以,将实际的测量结果作为依据会更加可靠。
2、输电线杆塔接地电阻值的测量方法
上文中提到了对杆塔接地电阻值的测量的重要性,下面我将从几个方面对具体的测量方法进行分析。
2.1 测量接地电阻的基本原理
为了使实际测量更加的简便易行,在测量前应该先设计出实际的推算公式,并对其中所缺少的未知数据进行统计,一般来说,可以讲接地体设定为半球型,因此只需要对球心处的电流进行测量,然后根据其密度就可推算出其实际电流。
2.2 用ZC一8接地电阻摇表(测量仪)测量接地电阻
在实践中,电阻测量仪的选用也是非常重要的,就目前来看我国大部分的电力系统的施工过程中,对于ZC一8接地电阻摇表的使用是非常广泛的,这类电阻摇表可以根据具体的接线方式的不同分为三端钮和四端钮两种。一般来说,四端钮的主要应用范围是土壤电阻率的测量活动中,而三端钮则主要应用于接地线路的电阻的测定中。
从组成看,这种测量仪由两个框架的电磁式流比计构成,也就是说二者分别应对不同的线路元件的电流量进行检测,并综合得出该段的电阻值。其中,第一个框架的线圈在测量的过程中是直接同待测区域的电源相连接的,而第二个框架的线圈则是与接地体相连的,这样就实现了一定的测量电压差,并未电阻的测定提供依据。所谓三点法,就是在对接地电阻进行测量的过程中,将杆塔和现有的接地装置进行分离,并分别连接在设备的仪表上,以得到一个客观的测定结果。一般来说,如果待测的接地电阻的接地体是环形接地体,那么不仅要将其同杆塔全部脱离,还要进行对角线长度的测量,并据此来计算其入土的深度对电阻测定结果的影响。在测量的过程中,要始终保持设备的和仪器的水平放置,并随时检查检流计的指针位置,一旦发生偏移,就要随时进行调整。
3、土壤电阻率的正确测量
上文中我们提到了不同的土壤环境中的接地电阻是不同的,因此其允许值也会发生变化,所以要想确定该地区的电阻值是否符合有关执行标准,应该根据土壤的最大电阻值来确定,这种情况下,正确和准确的测量出土壤的电阻率就显得非常重要,下文中将结合自己的工作经验,对该问题进行分析。
3.1 利用ZC~8型测量仪,采用4极法测量线路土壤电阻率所谓四极法,就是使用四根尺寸和横截面都相同的导线,组成一个电流的回路线路,并以此来对土壤的接地电阻进行测量。
3.2 用三极法测量土壤电阻率
结线与三极法测接地电阻一样,要求将测试电极打入土壤深度应与实际接地装置埋深一致。试验检查电极、电压极、电流极应排直线等距。同时要求极间距离不小于20米。检查电极插入地下部分必须与土壤严密接触,否则会造成较大测量误差。值得注意的是,如果使用三极法对土壤的电阻率进行测量,那么接地体附近的土壤性质将对测量结果起着决定性作用,所以在分析该结果的过程中,也要充分的考虑其测量范围的局限性。四极法测得的土壤电阻率与极间距离a有关,当a不大时所测的电阻率仅为大地表层的电阻率。用4极法测量土壤电阻率时,电极可用四根直径2cm,长0.5~lm 的圆钢或铁管作电极,考虑到接地装置的接地散流效应,极间距离选取20m 左右,深为1/20a。
4、判定接地电阻值是否合格的界限
4.1 凡是测得接地电阻值为101-1及以下者已经满足了防雷接地允许值要求,所以均不用测量土壤电阻率;凡是测得接地电阻大于10Ω都应做土壤电阻率的测定,测得土壤电阻率后,应在测得的p0值乘以季节系数后(p=pOφ )。再按接地在不同土壤电阻率情况下,允许接地电阻值判定本基塔接地是否合格。
4.2 用三极法测量土壤电阻率,目前在测量中是在测接地电阻后,然后再打如接地极测土壤电阻率。这一方法是有较大错误的。应按本文所介绍的方法进行测量。在数据上更是不对的,测来的数据根本不是土壤电阻率,而是测试钎的接地电阻值。应将接地极电阻通过计算才能得到土壤电阻率的数值。
4.3 使用钩式接地电阻测试仪,被测接地装置如果是环型接地,则只能保持一个接地引线与杆塔连接,其余引线要与杆塔断开后才能测得该基的接地电阻值。
5、结束语
综上所述,文中结合工作经验,分析了输配电线路中接地装置的相关技术,从接地装置的基本概念、输电线杆塔接地电阻值的测量方法、土壤电阻率的正确测量、判定接地电阻值是否合格的界限等几个方面进行阐述,希望能够为有关部门的工程实践提供参考依据,并以此促进我国输配电线路接地技术的发展。