刻度器

送电架空输电线路接地电阻测量原理及使

发布时间:2022/7/25 18:31:04   

1、接地总结

1.1接地的界说

将电力系统或开发物中电气装配、设备的某些导电部份,经接地线连结至接地极。

1.1.1接地线

电气装配、设备的接地端子与接地极连结用的金属导电部份。

1.1.2接地极

埋人地中并直接与大地来往的金属导体,称为接地极。兼做接地极用的直接与大地来往的各类金属构件、金属井管、钢筋混凝土开发物的根基、金属管道和设置等称为当然接地极。

1.1.3接地装配

接地线和接地极的总和

1.1.4接地网

由笔直和程度接地极构成的供发电厂、变电所行使的兼有泄流和均压效用的较大型的程度网状接地装配。

1.1.5接地电阻

接地极或当然接地极的对地电阻和接地线电阻的总和,称为接地装配的接地电阻;接地电阻的数值便是接地装配对地电压与通过接地极流人地中电流的比值。

按通过接地极流人地中工频互换电流求得的接地电阻,称为工频接地电阻;

按通过接地极流人地中攻击互换电流求得的接地电阻,称为攻击接地电阻

1.2接地的基根源理

接地从道理上看是为电流流入大地供应一条低电阻途径。

从工程有用看法来看即是在路线或电气设置产生接地障碍时为障碍电流流回电源供应一条低电阻途径。

1.3接地的效用

接地的效用主假如哄骗接地极把障碍电流或雷电流马上地泄放进大地中,以到达庇护人身平安和电气设置平安的方针。

1.4输电杆塔接地的意义

输电路线杆塔接装配是输电路线的要紧构成部份,是接地体和接地引下线的总称。

接地电阻是指接地体散流电阻、接地引下线电阻和来往电阻的总和。

其效用是保证雷电流坚实泄入大地,庇护路线设置绝缘,缩小路线雷击跳闸率,提升运转坚实性和防备跨步电压构成的人身挫伤。对输电路线杆塔接地装配停止范例经管和保护,保证接地装配完备性是低落输电路线雷击跳闸率的灵验办法,低落接地装配接地电阻是提升路线耐雷程度的要紧办法。

2、接地电阻的测试道理

接地电阻即是通过接地装配泄放电流时呈现出的电阻,它在数值上便是流过接地装配入地的电流与这个电流构成的电压降之除。

R=U/I

▲基根源理图

丈量接地极接地电阻的基根源理即是丈量接地极在大地泥土中的电位降。因而,丈量接地极接地电阻的根基法子即是电位降法。

3、接地电阻丈量根基法子

杆塔接地电阻罕用的测试法子采取弥补法较多,弥补法中的电位降发与其衍生的三极法(0.法和30°角度法)。其引见下列:

3.10.法

▲0.法道理图

布线法子:

电位极离接地装配的间隔DGP,便是电流极离接地装配的间隔DGP的0.倍。

▲接地极接地电阻丈量接线

▲杆塔接地装配接地电阻丈量接线

3.度夹角法

▲等腰三角形安排电极

布线法子:

电位极离接地装配的间隔DGP,便是电流极离接地装配的间隔DGC,且两极与接地装配构成的夹角为30度。

▲接地极接地电阻丈量接线

▲杆塔接地装配接地电阻丈量接线

30度夹角法的限制性:

由于路线杆塔地方地时常为山区,地形繁杂,30度夹角不易管制,创议在山区丈量杆塔接地电阻时不宜采取该法子。

3.3电位降法

▲电位降法丈量接线示用意

当接地装配所处的泥土不匀称时,零电位区就会偏离0.DGC,此时,可将电压极沿直线方位,在50%DGC到80%DGC界限内以5%DGC的间距丈量多个电压值,绘制电压变动弧线,找到零电位区,肯定地网的接地电阻值,即电位降法。

3.4钳表法

钳表法丈量是对保守路线杆塔接地电阻丈量法子的攻破,并越来越被遍及行使,但钳表法丈量获得的是异反复(或中频)回路电阻,周全接地电阻易受天色、泥土或某些接地棒的侵蚀或来往不良所引发的回路电阻变动的影响,要素较多,无差错修改弧线,无准则可循。

鉴于以上优瑕玷有须要联结电力系统输电路线的实际形象协商其行使规律和差错判定法子,创造杆塔接地电阻异频丈量准则,以便实际行使中有准则可依。

▲钳表法丈量接线示用意

钳表丈量普遍采取异于50Hz的丈量频次。钳表供应两个线圈:电流线圈供应测试电源E,在测试回路创造电流I,同时I再次被钳表内的感想线圈的二次侧所更动。回路电阻R=E/I。由于RO?Rx,R≈Rx,因而钳表显示的值也许以为是杆塔接地电阻Rx。

接地电阻丈量法子除上参数的弥补法外尚有两点法、三点法、四极法、大电流法、变频法等。

放线长度和泥土不匀称对丈量终归的影响

由测试道理所决意,不管是0.法依旧30度夹角法,都请求有满盈大放线间隔,以便将接地装配形似为半球形电极,才力保证测试精度知足工程测试请求。若放线长渡过小,会构成测试值严峻偏小。

泥土不匀称关于变电站、发电厂大型地网的影响较大,因而在停止大型地网接地电阻测试时普遍不必0.法直接丈量,而是采取电位降法找寻零位区。

关于杆塔接地电阻丈量,由于杆塔接地装配较小,布线长度较短,泥土不匀称对测试终归影响较小,可直接采取0.法直接丈量。

影响丈量终归的要紧要素

1、放线长度对测试终归的影响

2、泥土不匀称对丈量终归的影响

3、布线方位对测试终归的影响

4、电压极、电流极引线间互感对丈量终归的影响

4、测试仪器

4.1进展史乘

4.1.1伏安法

这是凭借接地电阻的界说而构成的稀奇原始的法子。在测定电阻时须先猜测电流的巨细,选出合适截面的绝缘导线,在谋划实验时可哄骗可变电阻R调度电流,当正式测按时,则将可变电阻短路,由安培计和伏特计所得的数值也许算出接地电阻。

4.1.2E型摇表

(上个世纪)五六十年头苏联的E型摇表取而代之了伏安法,由于带领便利,又是手摇发机电,因而办事量比伏安法简略。

4.1.3国产接地摇表

七十年头国产接地电阻仪问世,如:ZC-28,ZC-29,ZC-8不管在机关、体积、分量、丈量界限、分度值、确切性,都要胜于“E”型摇表。因而,相当一段光阴内接地电阻仪都以上海临盆的ZC系列为代表的榜样仪器(三极法)。

4.1.4数字式接地电阻仪

八十年头数字接地电阻仪的投入行使给接地电阻测试带来了活力,但测试的接线方法同ZC系列没甚么两样。其它尚有一个瑕玷,即是实习电流过小,不恰当测试较大的地网。平凡的丈量精度不如ZC系列。

4.1.5钳形接地电阻仪

九十年头闭口式地阻仪的出生打垮了保守式测试法子。它最大特征是不必安排辅佐地棒,只需钳住接地线或接地棒就可以测出其接地电阻。具备马上测试、职掌简略等长处,但也存在着精度不高的瑕玷,稀奇单闭口地阻仪,在接地电阻小于0.7Ω下列没法分辩。

当今的双闭口地阻仪丈量界限和精度均有所提升,虽能测试小于0.7Ω的地网,但都存在精度不高的瑕玷,其道理是闭口法丈量采取电磁感想道理,易受做对,丈量差错对照大,不能知足高精度丈量请求。

其它,凭借钳表法的丈量道理可知,它的行使前提遭到了很大的束缚,请求务必是有回路的多点接地系统,如通过避雷线接地的路线杆塔等。

4.2采用

目前市情上涌现的接地电阻测试仪品种众多,但凭借测试道理分类要紧有两种:地桩法和钳表法。当今智能式接地电阻仪功效越来越强壮,也许应酬现场各类繁杂形象,如灵验地消除做对,主动跟踪最适宜测试前提,涌现各类题目立刻智能提醒等等。

输电路线杆塔的接地网较小,采取保守的接地摇表已能知足测试请求。如需求测试精度再高一点,也许采用双闭口多功效接地电阻测试仪,它采取双钳法和地桩法两重丈量方法,进一步保证了地阻丈量值的准确性、安定性。

凭借当今在路线杆塔接地测试中依然遍及采取接地摇表的近况,下列将以接地摇表为根基,引见接地电阻和泥土电阻率的测试法子等。

4.3接地摇表的行使

4.3.1罕用型号

▲ZC-8型

▲ZC29B型

ZC-8型接地摇表有两种,一种为三个端钮;另一种为四个端钮。ZC-8型接地电阻丈量仪主假如由手摇发机电、相敏整流强调器、电位器、电流互感器及检流计等构成,一块密封在铝合金锻造的外壳内。仪容都附带有两根探针,一根是电位探针,另一根是电流探针。

▲三端钮的接地摇表

▲四端钮的接地摇表

4.3.2接地电阻测试仪(ZC-8)

▲ZC-8板面

图中端钮:

接线端钮——接地极(C2、P2)、电位极(P1)、电流极(C1)、用于连结响应的探测针。

调度旋钮——用于检流计指针调零。

倍率盘——显示测试倍率,×0.1、×l、×l0。

丈量标度盘——测试标度所测接地电阻阻值

丈量旋转钮——用于测试中调理旋钮:使检流计指针指于中央线。

倍率旋转钮——调理测试倍率。

发机电摇把——手摇发电,为地阻仪供应测试电源。

▲ZC-8型外貌

▲ZC29B-2型外貌

ZC-8型接地摇表有两种量程,一种是0-1-10-Ω;另一种是0-10--0Ω。我局现有的接地摇表中,三个端钮的量程为0-10--0Ω;四个端钮的量程为0-1-10-Ω。ZC-8型量程下列:

▲ZC-8规格及量程

▲ZC29B-2规格及量程

▲ZC-8型刻度盘和检流计

ZC-8型接地摇表的数字盘上显示为1、2、3…10共10个大格,每个大格中有10个小格。三端钮的接地摇表倍数盘内有1、10、三种倍数;四端钮的接地摇表倍数盘内有0.1、1、10三种倍数。在规章转速内,仪容指针稳按时指针所指的数乘以所筛选的倍数便是丈量终归。如:当指针指在8.8,而筛选的倍数为10时,丈量出来的电阻值为8.8×10=88Ω

▲三端钮摇表最大倍率

▲四端钮摇表最大倍率

▲配套

对接地探针,用接地摇表丈量接地电阻,关键是探针自己的接地电阻,倘使探针自己接地电阻较大,会直接影响仪器的灵活度,乃至测不出来。普遍电流探针自己的接地电阻不该大于Ω,电位探测针自己的接地电阻不该大于0Ω,这些数值对大大都品种的土质是轻易到达的。如在高泥土电阻率地域停止丈量,可将探针四周的泥土用盐水浇湿,探针自己的电阻就会大大低落。探针普遍采取直径为0.5cm,长度为0.5m的镀锌铁棒制做而成。

4.3.3罕见连结示用意

▲接线柱部位

▲罕见连结示用意

4.3.4ZC-8仪容是非反省

1)、外貌反省。先反省仪容是不是有实验及格标识,接着反省外貌是不是齐备;尔后看指针是不是居中;着末轻摇摇把,看是不是能轻便转嫁。

2)、开路反省。三个端钮的接地摇表:将仪容电流端钮(C)和电位端钮(P)短接,尔后轻摇摇表,摇表的指针直接倾向读数最豪爽向;四端钮的接地摇表:将仪容上的电流端纽(C1)和电位端纽(P1)短接,再将接地两头钮(C2、P2)短接[咱们常说的两两贯串],尔后轻摇摇表,摇表的指针直接倾向读数最豪爽向。

▲开路反省

3)、短路反省。不论是三端钮的仪容依旧四端钮的仪容,均将悉数端钮连结起来,尔后轻摇摇表,摇表的指针偏往“0”的方位。

通过上述三个环节的反省后,根基上也许肯定仪容是齐备的。

▲短路实验

4.3.5丈量职掌法子

1)、接地摇表务必程度安放于安稳坚实的处所,免得在动摇时因颤动和歪斜构成丈量差错。

2)、三极法丈量杆塔工频接地电阻的电极安排图

▲电极安排图

电压极P辅佐线长度:2.5L(米)

电流极C辅佐线长度:4L(米)

3)、接线务必确切无误

▲三端钮接地摇表接线图

4)、将表调至最大批程后,匀称摇着手柄,视被测物电阻的巨细调度量程至凑近被测物的电阻。普遍规章转速为转/分钟,待指针安定下来再读数。

4.3.6丈量职掌环节

(1)凭借不同的测试需求,按请求安排好探测针;

(2)将导线连接于仪容响应的端钮。

(3)将仪容安放程度场所,反省检流计是不是指在中央线上,不然可用调零器将其调度指于中央线。

(4)将“倍率标度”置于最大倍数,渐渐转嫁发机电摇把,同时旋动“丈量标度盘”使检流计指针指于中央线。

(5)当检流计的指针凑近均衡时,放慢发机电摇把的转速,使其到达每分钟转以上,调度“丈量标度盘”使指针指于中央线上。

(6)如“丈量标度盘”的读数小于1时,应将“倍率标度”置于较小标度倍数,再从新调度“丈量标度盘”以获得确切读数。

(7)用“丈量标度盘”的念书乘以“倍率标度盘”的倍数即为所测的接地电阻值。

5、杆塔工频接地电阻的丈量

5.1要紧性

排挤输电路线的雷击跳闸向来是搅扰电网平安供电的艰难。频年跟着电网的进展,雷击输电路线而引发的跳闸、停电事件日趋加多,据电网障碍分类统计讲明:高压路线运转的总跳闸次数中,由于雷击诱发的障碍约占50%—60%。尤为是在多雷、电阻率高、地形繁杂的山区,雷击输电路线引发的障碍次数更多,找寻障碍点、事件抢修更艰难,带来的损失更大。理论和运转实际证实,KV及下列路线,雷击送电路线杆塔引发其电位抬高构成“反扑”跳闸的次数占了路线跳闸总次数的绝大部份。在绝缘设置一按时,影响雷击输电路线反扑跳闸的要紧要素是接地电阻的巨细。因此,做好接地装配的反省,范例接地电阻丈量法子保证路线杆塔坚实接地,并使其接地电阻值在规程请求界限内已成为路线防雷的一项要紧办事。

5.2丈量法子及干系规章

输电路线杆塔工频接地电阻工程验收丈量的根基法子是三极法。但由于时常离城镇较远,很难找寻互换工频电源,因而理睬不必大电流丈量,普遍都用接地电阻丈量仪停止丈量。

别的,电力行业准则《杆塔工频接地电阻丈量》(DL/T-)中规章钳表法也许做为杆塔的时常保护和接地电阻警备性反省丈量时行使,但不能做为工程验收的正式丈量反省。

5.3直线三极法

三极法的电极安排普遍有两种方法,即两辅佐电极与被测接地体可采取三角形安排和直线安排。当采取三角形布线时,须通过繁杂烦琐的打算才力得出其丈量终归,况且丈量终归的精度较低。而当采取直线布线时,丈量终归简略直觉剖判,精度也较高。因此在现场常采取直线三极法丈量杆塔接地电阻。但对用直线安排没法停止的某些特别地形地段则可选取三角形布线法停止丈量。

5.4泥土电阻率的丈量

5.4.1、杆塔接地电阻测试统一采取“三极法”停止丈量

丈量时电压极、电流极探针的安排请求:

①电压极、电流极探针均应安排在接地网边际之外。

②电流、电压极探针距被测杆塔应大于60米和38米且彼此间隔不得低于20米;施放测试线只管沿输电路线笔直方位、根基位于两喷射接地体中央场所。

③只管避让河道、沟渠以及地下管道,本地下有金属物体时,应安排在金属物体笔直的方位上安排电压、电流极探针。

5.4.2、接地电阻丈量值确实定

测得的接地电阻值应凭借泥土枯燥及湿润形象乘以节令系数后做为终究的接地电阻值。

5.4.3、仪容请求

接地电阻测试仪属逼迫检定仪器,每年需送检一次,在检定灵验期内行使。

5.5测试接地电阻的办事环节

5.5.1平安请求

5.5.1.1行使平安帽

应先反省外貌及帽壳、帽衬、帽箍、顶衬、下颏带等附件齐备无损。戴好平安帽后要将平安帽系好,已防备办事中倏地前倾和后抬头构成平安帽滑脱。

5.5.1.2行使及格绝缘手套

▲绝缘手套

5.5.1.3绝缘手套的反省

观察绝缘手套的检讨及格证是不是在灵验期内;再将绝缘手套卷压,观察绝缘手套有无漏气损伤,保证行使平安。

▲绝缘手套反省

5.5.2工工具的采用

a)单方对象的谋划

鎯头

平口钳

运动扳手2把

平锉

单方对象包

▲单方对象包

b)专用功具

▲ZC-8地阻表全套

5.5.3丈量前的谋划办事

a)反省接地电阻丈量仪

1).反省有无检讨及格证,是不是在灵验期内。

2).仪容外貌有无裂纹、破坏和撞击踪迹。

3).悄悄摇迟疑表,指针是不是左右确切摇曳。

4).悄悄转嫁地阻表,读数盘是不是有阻止。

5).悄悄摇着手柄,是不是有阻止景象。

6).将地阻表程度安放,摇表指针应与中央线重合,倘使没有重合,调理微调旋钮。

b)反省测试线、接地棒

1).反省探针是不是齐备。

2).反省测试线绝缘层有无破皮、断股、接线夹头来往是不是优良及格,长度是不是知足请求

c)反省平安帽和绝缘手套

5.5.4安排测试线和探针

a)施放测试线

施放测试线时,测试线与被测路线笔直施放,C1、P1测试线相距应大于1米,彼此不能交错、蜿蜒和打结。

b)打入测探索针

筛选合适的处所打入探针(不得将接地棒置于水田、稻田、沟渠等地)。敲刺探针务必笔直打入泥土中,保证与泥土的周密联结。

c)连结探针与测试线

探针与测试线的连结务必坚实坚实,来往优良。

d)摇表的确切选位

大地平坦,枯燥,摇表安放安稳,倘使不安稳在转迟疑表时会构成动摇,影响普遍丈量。

5.5.5捣毁接地引下线

捣毁接地引下线时,务必戴绝缘手套;况且要一次性拆完一块接地引下线并打磨被测体来往点;接地引下线捣毁后不得再来往铁塔塔身。(道理:路线、杆塔、配电变压器都处于运转状况,其零线存在必然的零序电流,稀奇是配电变压器的接地引下线是与避雷器变压器的中性点,变压器外壳连结在一同的,当三相负荷不均衡时,在中性点构成一个电位差,构成相当大的零序电流,如白手来往与地线断开的接地引下线,就会构成触电事件,因此捣毁接地引下线时严禁直接来往与接地体断开的接地引下线。)

稀奇强调,捣毁运转中的变压器接地线时,务必在做好且则办事接地后才力捣毁原有接地线。由于倘使带电三相负荷不均衡,中性点严峻偏移,因此要先搭接且则接地线,尔后再停止办事。

5.5.6连线并丈量

a)连结测试线

测试线连结地阻表时,长线接C1,短线接P1,5米引线接C2、P2,与拆卸完接地引下线并打磨后的接地装配贯串接。

请求三线彼此不能交错、环绕,连结确切,来往优良。

▲测试线接线

b)设置摇表档位

必然要从最大档起头:

×10→×1→×0.1,

可能×→×10→×1

道理是为了防备烧坏接地电阻表。

c)转嫁读数盘

每档都从最大读数(10)处起头,道理也是为了防备烧坏接地电阻表。

d)转嫁摇柄

先用左手手掌把摇表按住,不让其摇晃,转嫁时,起头要渐渐、匀速地摇,如摇测时,刻度盘的读数小于1时,应将档位转嫁置于下一档位,再把刻度盘置于最大读数10的场所,同时凭借指针的倾向,用大拇指和食指来转嫁刻度盘,待指针与中央线重合后,再放慢动摇的速率,使其转速匀称到达每分钟转;并同时调理读数盘,使指针与中央线彻底重合,况且坚持这个速率5秒以上后读数。

e)读数、纪录

读数时确切无误,读取数=刻度盘读数×档位

举例:档位为×1、刻度盘读数为3.2

读数:3.20×1=3.20Ω

纪录:3.20Ω×节令系数=终究接地电阻值

f)反复上述测试环节丈量此外塔腿接地电阻值

▲仪器附图

5.5.7复原接地引下线

1).戴好绝缘手套,实时复原接地引下线。

2).螺栓连结处须坚实周密,来往优良。

值得注视的是在复原接地线前应对各接点打磨锈蚀处(方针是坚实接地,使接地优良)尔后再连结。

5.5.8纪录

丈量值

丈量地址(杆塔号、变压器号)

丈量光阴,丈量人

丈量时的天色形象

行使仪容称呼

5.5.9整理办事现场

整理办事现场,料理好仪容、工工具等,不脱漏工工具。

5.6检讨丈量确切度的罕用法子

测试接地装配工频接地电阻的电流极规则上应安排得只管远,时常电流极与被试接地装配边际的间隔应为被试接地装配最大对角线长度D的4~5倍;当远间隔放线有艰难时,在泥土电阻率匀称地域可取2D,在泥土电阻率不匀称地域可取3D。

测试时,电位极P应在被测接地装配G与电流极C连线方位挪移三次,屡屡挪移的间隔为的5%左右,当三次测试的终归在5%之内即讲明电位极处在零电位点上。着末取其匀称值做为终归。

6、泥土电阻率的丈量

6.1总结

泥土电阻率是泥土的一种根基物理性格,是泥土在单元体积内的正方体相对两面间在必然电场效用下,对电流的导电功用。普遍取1m3的正方体泥土电阻值为该泥土电阻率ρ,单元为Ω·m。

泥土电阻率的影响因子有:泥土典型、含水量、含盐量、温度、泥土的周密程度等化学和物理性质,同时泥土电阻率随时深度变动较横向变动要大许多。

6.2基根源理

丈量泥土电阻率的基根源理,即是丈量泥土的电位降,其根基法子即是电位降法。

以单根笔直棒为例,当棒顶埋深h=0时,其接地电阻按下式打算:

由上式可得泥土电阻率为:

6.3丈量法子分类

泥土电阻率的丈量法子若按电极的数目区分,则可分为两电极法、三电极法、四电极法和五电极法共四大类.最罕用的四电极法。

▲两电极法道理图

三电极法和两电极法的共通瑕玷是受电极尺寸的影响,只合用于丈量小电极在小界限内的泥土电阻率,要测大界限内的泥土电阻率,就务必打入更长的笔直接地极,但艰难较大。

▲三电极法道理图

6.4四电极法的道理

四电极法丈量泥土电阻率的基根源理是英国粹者F.文纳(Wenner)于年提议的。四电极法又分为等间距四极法、对称的不等间距四极法和差错称的不等间距四极法三种。工程中罕用的是等间距四极法,底下先引见基道理及公式推导:

▲四电极法道理图

6.5四电极法的实际运用

▲电流电压表法

▲接地电阻表法

丈量终归打算

泥土电阻率应在枯燥节令或天色晴好多往后停止,因而泥土电阻率应是所测的泥土电阻率数据中最大的值,为此应按下列公式停止节令修改:

6.6注视事件

(1)四根探针布设在一条直线上,探针的间距相等为a,普遍可取5m、10m、20m、30m等;

(2)各探针的打入地下深度不该高出探针间距a的1/20;

(3)接线时,将仪容上的P2、C2接线端子间的短路片段开;

(4)探针与仪容上接线端子的连结次第不能颠倒;

(5)应避让四周地下的金属物,防备对丈量构成做对;

(6)应转变电极场所和间距停止屡次丈量,以丈量出不同场所和深度的电阻率。

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----本文经输配电路线

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