影響接地電阻測(cè)量因素的分析及改善措施

趙麗霞（鶴壁市氣象局，河南鶴壁　458030）

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影響接地電阻測(cè)量因素的分析及改善措施

趙麗霞
（鶴壁市氣象局，河南鶴壁458030）

【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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)量誤差，找出提高測(cè)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。

【關(guān)鍵詞】接地電阻測(cè)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(guò)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）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(lái)說(shuō)，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(cè)量誤差來(lái)源

防雷接地電阻測(cè)量誤差主要有四個(gè)來(lái)源：（1）裝置誤差：測(cè)量?jī)x結(jié)構(gòu)不完善、安裝、調(diào)整不當(dāng)。（2）人員誤差：測(cè)量者感覺(jué)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）環(huán)境誤差：測(cè)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(cè)量數(shù)據(jù)直接產(chǎn)生的影響。（4）方法誤差：是指由于測(cè)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(cè)試儀因測(cè)量地質(zhì)環(huán)境所導(dǎo)致的誤差是防雷接地電阻測(cè)量應(yīng)注意的重點(diǎn)。

3　測(cè)量環(huán)境的影響因素

在防雷裝置安全檢測(cè)中，影響接地電阻的測(cè)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(cè)試儀為小測(cè)量電流，當(dāng)測(cè)量回路中有回路電流時(shí)，在測(cè)量線路疊加上交流信號(hào)，影響接地電阻測(cè)量精度。（2）地下金屬物。在對(duì)接地裝置和地下金屬管道比較復(fù)雜的建（構(gòu)）筑物進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，由于地下金屬管道、電纜線的存在，按照正常測(cè)量連線時(shí)，實(shí)際上改變了土壤電阻率和測(cè)量?jī)x各電極的電流方向，常引起測(cè)量值變小甚至為零或負(fù)值現(xiàn)象。（3）磁場(chǎng)。檢測(cè)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(chǎng)干擾，會(huì)引起接地電阻測(cè)試儀指針擺動(dòng)不定或讀數(shù)不穩(wěn)定的原因。在測(cè)量過(guò)程中使用功率較大的對(duì)講機(jī)，也會(huì)對(duì)測(cè)試結(jié)果有一定的影響。（4）接觸不良。接地電阻測(cè)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(cè)棒夾使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，有氧化現(xiàn)象也可能造成接觸不良，如果被測(cè)接地極氧化嚴(yán)重不好，也會(huì)影響測(cè)量讀數(shù)。

4　消除或減少量誤差的方法

通過(guò)對(duì)測(cè)量誤差的多方面因素進(jìn)行分析，在測(cè)量前和測(cè)量過(guò)程中應(yīng)采取如下排除或減少測(cè)量誤差的方法：

（1）保證測(cè)試的安全性。在測(cè)量運(yùn)行中設(shè)備的接地電阻測(cè)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(guò)，引起接地網(wǎng)電位的升高。因此在雷雨天氣禁止測(cè)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(cè)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(cè)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，因此應(yīng)盡量在干燥的季節(jié)測(cè)量接地電阻， 新地網(wǎng)交接時(shí)應(yīng)避免在雨后立即測(cè)量接地電阻。（3）選擇合適的測(cè)試儀器。在測(cè)量前應(yīng)根據(jù)被測(cè)設(shè)施的環(huán)境、場(chǎng)地及設(shè)備要求選擇合適的測(cè)量?jī)x器和方法。例如，抗干擾電流能力差、測(cè)試電流偏小的測(cè)試儀，不能測(cè)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(cè)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(wèn)被檢測(cè)單位地下管道的布置與走向，查看防雷接地布置圖，測(cè)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(shuō)明書要求的距離。（5）地電位的檢測(cè)和排除。當(dāng)測(cè)量中發(fā)現(xiàn)儀表指針擺動(dòng)不定，說(shuō)明受地電位的影響，當(dāng)?shù)仉娢淮笥?0V時(shí)，不允許測(cè)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(cè)地電壓，當(dāng)?shù)仉妷盒∮?0V時(shí)再作接地電阻測(cè)量。（6）測(cè)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(guò)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(cè)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(cè)量誤差。（8）多點(diǎn)次測(cè)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(cè)量法，可限制或減少隨機(jī)誤差。在測(cè)量結(jié)果值的計(jì)算過(guò)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(cè)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(cè)得值不再有粗大誤差為止。（9）針對(duì)接地電阻測(cè)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(cè)量值偏于真值的情況，應(yīng)將測(cè)試儀送進(jìn)國(guó)家法定的計(jì)量測(cè)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(cè)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(cè)量就能精確定位的，需要反復(fù)多次測(cè)量摸索和比較得出的“點(diǎn)”，所以需要測(cè)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(yǔ)

由理論分析得出結(jié)論，在接地電阻測(cè)量中，引起測(cè)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(cè)物的準(zhǔn)零電位點(diǎn)，運(yùn)用科學(xué)合理規(guī)范的測(cè)試手段和方法，才能夠取得較為準(zhǔn)確的測(cè)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(guó)鳴.大型接地網(wǎng)接地電阻測(cè)量誤差分析和對(duì)策［J］.浙江電力，2009；81—83.

［3］曹曉華，張昭昌，孫偉.接地電阻測(cè)量方法［J］.變壓器，44（10）:40—42.

［4］蘇邦禮，崔秉球，吳望平，等.雷電與避雷工程［M］.廣州:中山大學(xué)出版社，1996: 250-260.

作者簡(jiǎn)介：趙麗霞（1987—），女，漢族，河南漯河人，助理工程師 ，主要從事雷電防護(hù)工作。