什么是接地电阻
接地装置带有电阻。接地电阻由大地对通过电流的电阻(漏电电阻)、接地导体的电阻和接地极本身的电阻组成。
与飞溅电阻相比,接地导体和接地电极的电阻通常很小,并且在许多情况下可以忽略不计,因为接地电阻等于飞溅电阻。
接地电阻值的增加不得超过为每个装置确定的特定值,否则装置的维护可能变得不安全,或者装置本身可能最终处于非设计的运行条件下。
所有电气设备和电子产品都是围绕一些标准化的接地电阻值构建的——0.5、1、2、4.8、10、15、30 和 60 欧姆。
1.7.101。连接发电机或变压器的中性点或单相电流源端子的接地装置的电阻在一年中的任何时候都应分别不超过 2-4 和 8 欧姆,在线三相电流源电压为 660、380 和 220 V,单相电流源电压为 380.220 和 127 V。
靠近发电机或变压器中性点的接地极或单相电流源输出的电阻必须分别在 660、380 和 220 的线电压下不超过 15、30 和 60 欧姆三相电流源的 V 或单相电流源的 380、220 和 127 V。 (PUE)
由于天气条件(雨天或干燥天气)、季节等各种原因,接地电阻可能会有很大差异。因此,定期测量接地电阻很重要。
如果在距离很远(几十米)的地面上的两个电极(单管)上施加电压U,电流将流过电极和地面Az(oriz. 1)。
米。 1. 地球表面两个电极之间的电势分布: a — 求电势分布的电路; b——压降曲线; c——电流通过图。
如果第一个电极(A)连接到静电电压表的一个夹具,第二个夹具通过铁棒探针在连接电极的直线上的各个点接地,则可以得到电压降曲线一百条线连接电极。这样的曲线如图 1 所示。 1,乙。
曲线表明,在第一个电极附近,电压首先快速增加,然后缓慢增加,然后保持不变。接近第二个电极 (B) 时,电压开始缓慢增加,然后更快。
这种电压分布的解释是,来自第一电极的电流线在不同方向上发散(图 1),电流扩散,因此,随着与第一电极的距离增加,电流通过不断增加的部分的地面。换句话说,随着与第一个电极的距离的增加,电流密度减小,在距它一定距离(对于距离约为 20 m 的单个管道)处达到如此小的值,以至于可以认为它等于零.
因此,对于单位长度的电流路径,地面具有不相等的电流电阻:越靠近电极,越靠近电极越小。这导致每单位路径的电压降随着与电极的距离 ,当与一根管道的距离大于 20 m 时达到零。
当接近第二个电极时,磁通线会聚,因此每单位电流路径的电阻和电压降都会增加。
基于以上,在第一个电极的飞溅电阻下,我们将了解其在与观察到电压降的电极相邻(在电流飞溅区)的整个地球层中遇到的阻力。
因此第一接地的电阻值
ra = 地狱/我
如果靠近第二电极的地层上有电压Uvg,则第二地的电阻
rc = Uvg /我
地球表面上未观察到电压降的区域(DG 区域,图 1)中的点被视为零电位点。
在这种情况下,电流扩散区中任一点 x 的电势 φx 将在数值上等于该点与零电势点之间的电压,例如 D 点:
UxD = φx — φd = φx — 0 = φx
根据上述,电极A和B的电位,称为公共电位,是相等的:
φa = UAD 和 φv = Uvg
沿电极A、B连线的地表电位分布曲线如图1所示。 2.
米。 2. 地表电位分布曲线
米。 3、电位分布曲线和接触电压的测定
这条曲线的形状不取决于电流,而是取决于电极的形状和它们的位置。电位分布曲线可以确定人将接触地面上的两点或装置的接地点和地面上的任何点的电位差。因此,该曲线可以评估接地是否保证与装置接触的人员的安全。
接地电阻测量可以使用不同的方法来完成:
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电流表和电压表法;
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通过使用特殊比率的直接核算方法;
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按补偿方式;
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桥接方法(单桥)。
在接地电阻测量的所有情况下,都必须使用交流电,因为使用直流电时,在接地电极与湿土的接触点会出现极化现象,从而使测量结果明显失真。
另请阅读此主题: 保护接地回路电阻的测量