影響接地電阻測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）

?

影響接地電阻測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)，其測試值的準(zhǔn)確性是判斷整個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)施檢測中，因各種因素的存在會產(chǎn)生不可避免的誤差，為確保雷電安全檢測工作的有效性，有必要對影響接地電阻值的各種因素進(jìn)行系統(tǒng)分析［2-3］。本文從理論和實踐研究分析接地電阻測量誤差，找出提高測量準(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)過接地體進(jìn)入大地并向周圍擴散時所遇到的電阻。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］。一般來說，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　測量誤差來源

防雷接地電阻測量誤差主要有四個來源：（1）裝置誤差：測量儀結(jié)構(gòu)不完善、安裝、調(diào)整不當(dāng)。（2）人員誤差：測量者感覺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：測量時所處的外界條件，如溫度、濕度、風(fēng)力、大氣折光等因素和變化會對測量數(shù)據(jù)直接產(chǎn)生的影響。（4）方法誤差：是指由于測試方法本身不完善、使用近似的經(jīng)驗公式，或試驗條件不完全滿足應(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，即接地電阻測試儀因測量地質(zhì)環(huán)境所導(dǎo)致的誤差是防雷接地電阻測量應(yīng)注意的重點。

3　測量環(huán)境的影響因素

在防雷裝置安全檢測中，影響接地電阻的測量環(huán)境主要有以下四個方面：

（1）干擾電流。常用的接地電阻測試儀為小測量電流，當(dāng)測量回路中有回路電流時，在測量線路疊加上交流信號，影響接地電阻測量精度。（2）地下金屬物。在對接地裝置和地下金屬管道比較復(fù)雜的建（構(gòu)）筑物進(jìn)行檢測時，由于地下金屬管道、電纜線的存在，按照正常測量連線時，實際上改變了土壤電阻率和測量儀各電極的電流方向，常引起測量值變小甚至為零或負(fù)值現(xiàn)象。（3）磁場。檢測區(qū)域附近有大功率的移動、微波通信基站或天線等時，會出現(xiàn)較強的磁場干擾，會引起接地電阻測試儀指針擺動不定或讀數(shù)不穩(wěn)定的原因。在測量過程中使用功率較大的對講機，也會對測試結(jié)果有一定的影響。（4）接觸不良。接地電阻測試儀接線連接處，由于經(jīng)常彎曲使用容易折斷，而由于保護套的存在又很難發(fā)現(xiàn)，造成時斷時通的現(xiàn)象；另外，由于檢測棒夾使用時間過長，有氧化現(xiàn)象也可能造成接觸不良，如果被測接地極氧化嚴(yán)重不好，也會影響測量讀數(shù)。

4　消除或減少量誤差的方法

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

（1）保證測試的安全性。在測量運行中設(shè)備的接地電阻測試時，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，引起接地網(wǎng)電位的升高。因此在雷雨天氣禁止測量接地電阻。另外，雖然在人觸及試驗引線時，系統(tǒng)發(fā)生接地故障的概率極小，但也應(yīng)引起重視。因此測試時應(yīng)使用絕緣鞋、絕緣手套、絕緣墊及其他防護手段。（2）土壤含水量增大會使土壤電阻率降低，測得的接地電阻也會相應(yīng)偏低，而有些地網(wǎng)設(shè)計時應(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)測量接地電阻， 新地網(wǎng)交接時應(yīng)避免在雨后立即測量接地電阻。（3）選擇合適的測試儀器。在測量前應(yīng)根據(jù)被測設(shè)施的環(huán)境、場地及設(shè)備要求選擇合適的測量儀器和方法。例如，抗干擾電流能力差、測試電流偏小的測試儀，不能測量發(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。詢問被檢測單位地下管道的布置與走向，查看防雷接地布置圖，測量布線時應(yīng)盡量與這些電纜和管道垂直， 最好采用電位降法。同時，電壓、電流探棒與接地極的距離應(yīng)滿足儀器說明書要求的距離。（5）地電位的檢測和排除。當(dāng)測量中發(fā)現(xiàn)儀表指針擺動不定，說明受地電位的影響，當(dāng)?shù)仉娢淮笥?0V時，不允許測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，可在停止供電時復(fù)測地電壓，當(dāng)?shù)仉妷盒∮?0V時再作接地電阻測量。（6）測量時，應(yīng)將試驗設(shè)備直接連至接地體上，不應(yīng)通過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 110kV及以上地網(wǎng)顯得尤其重要。（7）用大電流法測量接地電阻時，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，減少測量誤差。（8）多點次測量法。出現(xiàn)尚未被認(rèn)識的因素導(dǎo)致隨機誤差時，采用多點次測量法，可限制或減少隨機誤差。在測量結(jié)果值的計算過程中，根據(jù)萊特準(zhǔn)則，殘余誤差大于標(biāo)準(zhǔn)差3倍的測量值均應(yīng)被剔除或舍去。已選用的準(zhǔn)則可重復(fù)運用，直至所保留的測得值不再有粗大誤差為止。（9）針對接地電阻測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，使測量值偏于真值的情況，應(yīng)將測試儀送進(jìn)國家法定的計量測試認(rèn)證機構(gòu)檢定或淘汰。（10）提高工作責(zé)任心。準(zhǔn)確測量關(guān)鍵是找準(zhǔn)零電位區(qū)（點）的位置，這個位置不是一次測量就能精確定位的，需要反復(fù)多次測量摸索和比較得出的“點”，所以需要測量工作者有強烈的工作責(zé)任心和一定工作經(jīng)驗。

5　結(jié)語

由理論分析得出結(jié)論，在接地電阻測量中，引起測量異常和誤差的因素很多，只有對接地網(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，找被測物的準(zhǔn)零電位點，運用科學(xué)合理規(guī)范的測試手段和方法，才能夠取得較為準(zhǔn)確的測量真值。

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，張國鳴.大型接地網(wǎng)接地電阻測量誤差分析和對策［J］.浙江電力，2009；81—83.

［3］曹曉華，張昭昌，孫偉.接地電阻測量方法［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 ，主要從事雷電防護工作。