防雷領(lǐng)域關(guān)于接地電阻的測量
發(fā)布時(shí)間:2011-09-14 09:00:00
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防雷技術(shù)上極為重要的接地電阻的測量問(wèn)題始終困擾著(zhù)許許多多有關(guān)的工程技術(shù)人員。對此我們應該首先要弄清被測的對象 ---“ 接地電阻 ” 的定義、概念和測量原理。接地電阻是接地體的流散電阻與接地線(xiàn)的電阻之和。流散電流在土壤中遇到的全部電阻叫做流散電阻。最初提出這個(gè)概念并需要對它進(jìn)行測量的是電力輸送行業(yè)。由于出現事故,例如大風(fēng)吹斷輸電線(xiàn)路,斷線(xiàn)落地,造成大電流入地,這時(shí)變電站的接地點(diǎn)周?chē)孛娈a(chǎn)生很大的跨步電壓,危及人員生命,所以接地電阻的大小需要作出限制規定,并進(jìn)行檢測。因為工業(yè)用電都是工頻的,所以測接地電阻時(shí)用了搖表,它的內部實(shí)際上是個(gè)工業(yè)交流發(fā)電機,運用歐姆定律,根據對地的交流電壓所測得地中交流電流的數值,兩者之比值就是接地電阻。由于用的是工頻交流,故又稱(chēng)它為工頻接地電阻。
近年來(lái),由于防雷的需要,對防雷設備的接地越來(lái)越受重視,防雷裝置的接地電阻的測量成為特別重要的問(wèn)題。借用電力行業(yè)的接地電阻測量的一套定義、概念、原理日益感到不合適,因為兩者的對象有差異,或者說(shuō)同一個(gè)大地,其通電的情況不同,閃電電流是脈沖大電流,而非工頻一般不算太大的電流。大地對這兩種情況所表現出來(lái)的阻抗頗不相同,因此應對“接地電阻”的定義、概念要加以深化和區分。對閃電,大地所表現出來(lái)的阻抗稱(chēng)之為“沖擊接地阻抗”。一些新的防雷規范要求測量的是“沖擊接地阻抗”,甚至有些防雷規范還標明,必須用“沖擊阻抗測量?jì)x”來(lái)測接地電阻。防雷工程的所有著(zhù)作中都強調指出:沖擊接地電阻值要小于工頻接地電阻值,因為閃電的脈沖高壓使大地地層下的介質(zhì)發(fā)生火花效應(實(shí)際增加了接地體的尺寸),降低了大地的電阻。那么這些自稱(chēng)測“沖擊接地電阻”的儀表的問(wèn)題出在哪里?問(wèn)題就是出在它們把最重要的條件給抹掉了,這就是發(fā)生“火花效應”所必需的高電壓!
問(wèn)到此類(lèi)儀表是否可以作番改進(jìn),把儀器產(chǎn)生的脈沖電壓提高到與閃電相同呢?從理論上講,這是應該的,但是卻是行不通的。第一,到目前為止,所有國家的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)還做不到這一步。第二,經(jīng)濟上走不通,太昂貴。第三,這種儀表在測量中將危及人員生命和建筑物內的電子、電氣設備。另外,工程的接地電阻的測量中,一般的工程人員在測量工作上主要考慮的是儀表,總是力求選購和選用精貴的儀器,最近又流行于選自動(dòng)化程度高的數字指示式儀器。可是從物理科學(xué)上考慮,全面運用物理學(xué)的基本原理、原則等要比儀器本身的貴賤重要的多,許多的諾貝爾物理獎獲得者都是用自己設計的自制的簡(jiǎn)單儀器做出劃時(shí)代的重大科學(xué)成就的。就上述例子,用幾百元一臺的搖表式老儀器,再加上過(guò)去許多工程防雷學(xué)者花了很多經(jīng)費和精力制訂出的估算各種接地情況的沖擊系數α值,其測得的沖擊接地電阻值比幾萬(wàn)元一臺的進(jìn)口的所謂沖擊接地電阻測量?jì)x測得的結果準確的多。
因此,工程中要充分運用以往的實(shí)踐經(jīng)驗,做到科學(xué)的使用和運用物理學(xué)原理、原則全面考慮。不輕易照般國外或國際的標準規范。