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測量輸電線路接地電阻

圖文 更新时间:2025-01-08 10:05:19

接地電阻的大小直接影響架空輸電線路的防雷水平,因此定期開展輸電線路接地電阻測量工作,掌握當前接地狀态,有利于消除隐患缺陷提高線路防雷水平。

一、接地的基本概念

1、什麼是接地?

電力系統的某些導電部分,經接地線連接至接地極。

2、什麼是接地線?

電力系統與接地極之間的金屬導電連接部分。因為接地極被埋在大地中,簡單理解就是電力設施與大地之間的那部分。

3、什麼是接地極?

埋入土壤或特定的導電介質(如混凝土或焦炭)中與大地有電接觸的可導電部分(規程定義)。可以理解成埋在大地中且與大地零距離親密接觸的金屬導體,這個金屬導體就叫做接地極(體)。

測量輸電線路接地電阻(架空輸電線路接地電阻測量)1

接地極

4、什麼是接地裝置?

接地線 接地極=接地裝置

5、什麼是接地電阻?

接地極對地電阻和接地線電阻的總和。它的數值等于接地裝置對地電壓與通過接地極流入大地中電流的比值。有兩種:

工頻接地電阻:根據通過接地極流入地中工頻交流電流求得的電阻。

沖擊接地電阻:根據通過接地極流入地中沖擊電流求得的接地電阻(接地極上對地電壓的峰值與電流的峰值之比)。

6、接地的作用

接地的作用主要是利用接地極把故障電流或雷電流快速地洩放進大地中,以達到保護人身安全和電氣設備安全的目的,為故障電流或者雷電流提供了一條流入大地的通道(路徑)

二、輸電杆塔接地的意義

杆塔接地裝置是輸電線路的重要組成部分,其作用是确保雷電流可靠洩入大地,保護線路設備絕緣,減少線路因為雷擊造成的跳閘。确保接地裝置完整性是降低輸電線路雷擊跳閘率的有效措施,降低接地裝置接地電阻是提高線路耐雷水平的主要措施。

三、接地電阻的測試原理

接地電阻是雷電流流經接地裝置時所表現出來的電阻,它在數值上等于流過接地裝置入地的電流與這個電流産生的電壓降之比。

R=U/I

四、接地電阻測量的基本方法

杆塔接地電阻測試方法有多種,比如三極法(直線法、夾角法、反向原理法)、鉗表法等。下面簡單介紹一下各種方法:

1、直線法

該方法中用金屬導線将斷開的各接地極并聯,将接地裝置作為一個整體來進行測量。電壓極P安插在立杆塔基礎邊緣DGP=4L處,電流極C安插在DGC=2.5L處。L為杆塔接地極最大射線的長度。DGP是接地裝置G與電壓極P之間的直線距離,DGC是接地裝置G與電流極C之間的直線距離。三個電極保持在一條直線上,且電壓極P和電流極C在接地裝置G的一側。

測量輸電線路接地電阻(架空輸電線路接地電阻測量)2

直線法

2、夾角法

用于接地裝置周圍土壤電阻率較為均勻的條件下。測量時取DGP=DGC=2L,L為杆塔接地極最大射線的長度,θ一般取30°。山區因為地形原因,不建議采用此方法。

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夾角法

3、反向遠離法

該方法與直線法差不多,隻是電壓極P和電流極C要放在接地裝置G的兩側,DGC=2.5L處,DGP=4L處。

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反向法

以上為不同接線方式的三極法測量原理。采用三極法測量前,要将杆塔與接地裝置之間的電氣連接全部斷開;測量前應做好杆塔号、環境溫度、土壤狀況等記錄;為提高準确度,可以将測量電極更深地插入土壤中或者是給電流極潑水等方式降低電流極的接地電阻方式;宜采用四端子接地電阻測試儀,如果要采用三端子接地電阻測試儀的話,應盡量減小接地電阻測試儀G端子與接地裝置之間的引線長度和接觸電阻。

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杆塔與接地裝置的電氣連接斷開

4、鉗表法

它的優點是不用布置電極,也不用外加電源。缺點是鉗表法測量得到的是異頻(或中頻)回路電阻,整個接地電阻易受天氣、土壤或某些接地棒的腐蝕或接觸不良所引起的回路電阻變化的影響,因素較多,無誤差修正曲線,無标準可循。是對三極法的一種測量方法的補充。

測量時保留一根接地線與杆塔連接其他接地線均與杆塔斷開,并用金屬導線将所有接地線并聯。使用鉗形接地電阻測試儀鉗住被保留的接地線,保持接地線位于鉗口中間,保持穩定讀數。保持鉗口清潔,防止夾入野草等影響精度。

測量輸電線路接地電阻(架空輸電線路接地電阻測量)6

鉗表法測量圖

五、接地電阻測試儀器

常用的測量接地電阻儀器有ZC-8型(三端子型、四端子型)、數字式。

1、ZC-8型

主要是由手搖發電機、相敏整流放大器、電位器、電流互感器及檢流計等構成,全部密封在鋁合金鑄造的外殼内。儀表都附帶有兩根探針,一根是電位探針,另一根是電流探針。ZC-8型接地搖表的數字盤上顯示為1、2、3…10共10個大格,每個大格中有10個小格。三端鈕的接地搖表倍數盤内有1、10、100三種倍數。

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三端子型

接線端子及其他部件介紹:

(1)接地極(C2、P2,測量時兩者均與接地裝置相連接)、電位極(P1)、電流極(C1)、用于連接相應的探測針。

(2)調整旋鈕:用于檢流計指針調零。

(3)倍率盤:顯示測試倍率,×0.1、×1、×10。

(4)測量盤旋鈕:用于測試中調節旋鈕:使檢流計指針指于中心線。

(5)倍率盤旋鈕:調節測試倍率。

(6)發電機搖把:手搖發電,為地阻儀提供測試電源。

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三端子接線圖

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四端子接線圖

2、數字式

采用的測量原理是三極法,接線端子數量與ZC-8型(三端子)相類似。

接線端子介紹:H/C2 插孔,用于連接輔助電極;S/P2 插孔,用于連接探針;E/C1 插孔,用于連接接地極。

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數字式接地電阻測試儀

測量電阻類型:Rh = 輔助電極電阻;Rs = 探針電阻;Re = 接地電極電阻

測量方法:

(1)如下圖将探針和輔助電極棒插入到土壤中。确保探針接地棒與接地電極之間的最小距離為 20m。确保輔助電極棒與探針棒之間的距離不小于20m。放置輔助電極棒時要使它與接地極和探針棒成一直線。

(2)将旋轉開關設至OFF位置。

(3)如下圖所示安裝測試線。将接地電極連接到插孔E/C1中。将探針連接到S/P2插孔。将輔助電極連接到H/C2插孔。

(4)将旋轉開關設至3pole(三極)位置并按START按鈕。待測量完成後,自動顯示接地極電阻(RE)。要顯示輔助電極電阻(RH),按 DISPLAY按鈕。要顯示探針電阻(RS),再按一次DISPLAY按鈕。

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接線圖

其他品牌的數字式測試儀接線方法或者操作流程與其相類似,具體操作可參照說明手冊。

六、接地電阻測量标準及結果

根據規程規範的要求,并參照當地土壤地質地貌的具體情況,測量結果比規範中規定的數值要低時即可,當然接地電阻越低越好,說明基建時的接地工程效果很好,也沒有必要進行防雷接地電阻改造,省去不少的改造成本。

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規程中電阻率參考值

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規程中接地電阻阻值參考

七、接地電阻測量的重要性

架空輸電線路的雷擊跳閘一直是困擾電力安全供電的難題。據故障分類統計表明:高壓線路運行的總跳閘次數中,由于雷擊引發的故障約占50%—60%。尤其是在多雷、電阻率高、地形複雜的山區,雷擊輸電線路引起的故障次數更多,理論和運行實踐證明,500KV及以下線路,雷擊送電線路杆塔引起其電位升高造成“反擊”跳閘的次數占了線路跳閘總次數的絕大部分。在絕緣配置一定時,影響雷擊輸電線路反擊跳閘的主要因素是接地電阻的大小。所以,做好接地裝置的檢查,規範接地電阻測量方法保證線路杆塔可靠接地,并使其接地電阻值在規程要求範圍内已成為線路防雷的一項重要工作。

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