接地电阻的测量方法

接地电阻的测量方法接地电阻的测量方法 1 接地电阻的概念 与大地紧密接触并形成电气连接的一个或一组导体 叫接 地极 通过接地极与大地相连接 称接地 接地 按用途分 有 防雷接地 防静电接地 防触电接地 工作接地 零线的重复 接地 还有逻辑接地 工频电流或冲击电流从接地极向周围大地流散时 土壤呈 现的电阻称为接地电阻 通过接地极流入大地的电流作半球形散开 半球形的球面 在距接地极越远 电阻越小 20m 以外的地方 已无电阻的存 在 也就无电压降了 20m 以外的地方 电位等于零 我们称 为电气上的零电位 也称地电位 在接地体分布密集的地方很 难找到电气上的地 电子设备中各级电路中 有一个参考电位 这个电位称为 逻辑地 它可以是电子设备的机壳 底座 印刷电路版的地线 建筑物内总接地端子 接地干线 逻辑地 可以与大地相连接 也可以不连接 逻辑地没有接地电阻的概念 接地电阻的数值等于接地极的对地电位与通过接地极的接 地短路电流的比 所谓接地电阻是表征工频电流或冲击电流通 过接地极向周围大地流散的能力 接地电阻愈小 流散愈快 接地电阻不能用从接地极到大地某点的电阻来表达 因此 不 能用欧姆表测量接地电阻 可以认为 接地电阻虽然具有直流电阻相同的量纲 但实 际上是土壤电阻率 与电容的比率乘以介电系数 因此 确 切的说 接地电阻应称为接地阻抗 同时 由于接地电阻 r 含 有电容 c 这一分量 因此 测量时 不能使用直流电源 也不 宜使用功率表法来测量 用功率法的指示值只反映电阻分量 而且一般功率表法的误差与功率因数 cos 有关 随着 cos 的降低 误差较大 接地电阻的阻抗角一般都是在 cos 1 0 5 0 7 之间 因此 不宜使用功率表法来测量 因误差较 大 由此可见 接地电阻与一般导体的电阻 r l s 的物理概念 是不一样的 其值与土壤电阻率 和介电系数 的乘积成正比 与电容 c 成反比 而与接地装置内部的引线长度无关 2 测量方法 1 测量原理 接地装置工频接地电阻的数值 等于接地装置的对地电压 与通过接地装置流入地中的工频电流的比值因此 测量接地电 阻必须测量接地装置的对地电压和流入地中的工频电流接地装 置的对地电压是指接地装置与地中电流场的实际的零电位区之 间的电位差 因此 必须在接地体中通过流入地中的工频电流 电源的一端接接地装置上 另一端接在能与被测接地极构成回 路的辅助电流接地极上 电压表的一端接在接地装置上 另一 端接在处于实际的零电位区的电压接地极上 由于 单根接地极的零电位区在距单根接地极 20m 以外 的地方 同时 电流接地极与电压接地极避免相互干扰 电压 接地极必须设在距被测接地极和电流接地极 20m 以外的地方 因此 被测单根接地极 电流接地极 电压接地极三者应成 20m 40m 的直线布极方法 测量的电流不能过小 但也没有必要大到接近系统实际短 路电流的数值 一般采用实际短路电流的 1 5 电源应为独立电 源 其容量约为 5 10kva 电源电压应在 65 220v 可采用交流 电焊机的次级做为电源 接地电阻测量仪 它一般也输出一个空载电压为 6v 的交 流电源 电流为恒定 10a 或 25a 的交流源加到被测两点间 该 仪器可测出两点间的电压降 并根据欧姆定律 直接显示出被 测两点间的电阻 2 测量方法 电压表 电流表法 适合测量小于 0 5 欧的接地装置 单根接地极时 被测单根接地极 电流接地极 电压接地 极三者应成 20m 40m 的直线布极方法 接地装置是接地网时 被测接地网 g 电流接地极 c 电 压接地极 p 三者也应成直线布极方法 电流接地极 c 与被测接 地网 g 的边缘的距离应为 dgc 4 5 d 被测接地网 g 与 电压接地极 p 的距离应为 dgp 90 5 0 618 dgc d 为被测接地 网 g 的对角线最大长度 电压接地极 p 放在地中电流场的实际 的零电位区 想找到地中电流场的实际的零电位区 可以把电 压接地极 p 沿 gc 的连线方向移动三次 每次移动的距离约为 dgc 的 5 测量 pg 之间的电压 如果电压表的三次指示值之 间的误差不超过 5 则可以把中间的位置作为测量用的电压极 的位置 电压表的指示数值与电流表的指示数值的商即为被测接地 网 g 的接地电阻 接地电阻测量仪的测量方法 用接地电阻测量仪测量接地电阻时 产品说明书要求采用 20 40 米的布极方法 接地电阻测量仪都配有 20m 40m 的专 用线 为了消除互电阻的影响 电压接地极 p 的电流接地极 c 距离不小于 20m 如电流接地极 c 距电压接地极 p 的以外是建 筑物 电流接地极 c 无法布置 电流接地极 c 和电压接地极 p 可以布置在被测接地网 g 的两侧 或电流接地极 c 和电压接地 极 p 被测接地网 g 三者成三角形 每边长为 20 米 当被测接地网 g 的周围都是沥青或混凝土路面 可将两块 平整钢板 250mm 250mm 放在路面上 之间浇水 测试夹 夹在钢板上 也可在路面上放一能存住水的布质物料 带水的 布质物料裹住辅助接地极 也可在路面上堆沙放水的方法 辅 助接地极放在沙堆的水坑中 接地电阻测量仪的介绍 测量接地电阻时的交流电源由仪器自己产生 不用外加电 源 产生电源的方法有两种 手摇发电机式直接产生交流电源 经电池式变换为交流电源 zc 8 型接地电阻测量仪 手摇发电机的频率为 98 周 秒 以每分钟 120 转 分转动手摇发电机 mc 07 型接地电阻测量仪 手摇发电机产生 175v 的直流电压 再变换为 350v 的交流 电池式的接地电阻测量仪内有直流 9 12v 的干电池 经变 换 为了避免市电杂散电流的干扰 转换成约 1000 周 秒的交 流电源 接地电阻测量仪是强制检定的仪器 每年送计量局检定一 次 在检定有效期内 使用者应在使用前进行日常检定 日常检定内容有 1 机械零位的调整 测试仪器使用时 4 起重机应该测量的接地电阻 起重机的供电电源一般采用 380 220v 的低压系统 一般 分为 tn 和 tt 系统 中性点直接接地的低压供电系统 和 it 系 统 中性点不接地或经 1000 欧接地的低压供电系统 tn 系统 gbj65 83 工业与民用电力装置接地设计规范 4 2 2 条规 定 中性点直接接地的低压供电系统中 架空线路的干线的终 端以及沿线每 1km 处 零线应重复接地 电缆或架空线在引入 车间或大型建筑物处 零线应重复接地 但距接地点不超过 50m 者除外 若屋内配电屏 控制屏有接地装置时 也可将 零线接在接地装置上 低压线路零线每一重复接地装置的接地 电阻不大于 10 欧 在电力设备接地装置的接地电阻允许 10 欧 的电力网中 每一重复接地电阻不应超过 30 欧 但重复接地不 应少于 3 次 零线的重复接地应充分利用自然接地体 gbj65 83 工业与民用电力装置接地设计规范 4 2 1 条规定 低压电力设备接地装置的接地电阻 不宜超过 4 欧 使 用同一接地装置的并列运行的发电机 变压器等电力设备 当 其总容量不超过 100kva 时 接地电阻不宜大于 10 欧 重复接地的接地电阻不大于 10 应按 gbj65 83 工业与 民用电力装置接地设计规范 4 2 2 条规定理解 它不是起重机的 接地电阻 tn 系统中 未规定电气设备接零的同时必须与接地极相连 实际上车间都采用了环形接地网 零线接在环形接地网上 或 电气设备与环形接地网相连又与零线相连 环形接地网的接地 电阻应测量 它应是零线的重复接地电阻 gb14050 93 系统接地的型式及技术要求的第 4 2 条中规定 了 tn 系统的技术要求 在这个系统中 桥式起重机金属结构应接 零线 漏电时起重机的总电源短路保护动作 切断故障电源 tn 系统中零线应重复接地 此时 系统中有两个接地电阻 一 个是中性点工作接地电阻 按 gbj65 83 规定 不大于 4 它 由供电部门负责 另一个就是零线重复接地电阻 按 gbj65 83 规定 不大于 10 它不存在 零线重复非接地的接地电阻 tt 系统中 中性点直接接地的低压 380v 系统 gb14050 93 系统接地的型式及技术要求的第 4 3 条中规定 了 tt 系统的技术要求 在这个系统中 桥式起重机金属结构应与 独立于中性点的接地极相连接 即桥式起重机金属结构采用接 地保护 按 gb14050 93 系统接地的型式及技术要求的第 4 3 2 条的规定 这个接地电阻应不大于 50 in in 为系统出现相线与 桥式起重机金属结构相碰的故障时 保护电器的动作电流 因为 在这个系统中 桥式起重机金属结构采用接地保护 同时 必须设 漏电保护器 此时 in 应为漏电保护器的额定漏电动作电流 这个 电流与接地保护的接地电阻的乘积应不大于 50v 但上述标准 未规定接地电阻的数值 100ma 的漏电保护器的额定漏电动作 电流 r 500 200ma 的漏电保护器的额定漏电动作电流 r 250 500ma 的漏电保护器的额定漏电动作电流 r 100 同时 这个接地电阻还应有在漏电保护器失效时 有降低桥式起重 机金属结构上对地电压的作用 因此 这个接地电阻一般应不 大于 4 tt 系统中 电气设备应与独立于电源的接地极相连 这个 接地极的接地电阻应测量 it 系统 gb14050 93 系统接地的型式及技术要求的第 4 4 条中规定 了 it 系统的技术要求 在这个系统中 桥式起重机金属结构采用 接地保护 按 gb14050 93 系统接地的型式及技术要求的第 4 4 2 条的规定 这个接地电阻应不大于 50 in in 为系统发生相 线与桥式起重机金属结构相碰的第一次接地故障时 桥式起重机 金属结构的接地短路电流 但上述标准未规定接地电阻的数值 在接地电阻上的电压应不大于 50v 这是 it 系统第一次接地故障 时的安全条件 此时不必切除供电 it 系统中 分三种情况 供电半径不大于 1km 时 电 源的中性点不接地 电气设备应与接地极相连 这个接地极的 接地电阻 r 应测量 应满足 3ru 3r r 50 r 是相线对地电 阻 按规定 r 0 38m r 500 即可满足 it 系统第一次接地 故障时的安全条件 为了 使相线对地电阻 r 下降后也能满足 it 系统第一次接地故障时的安全条件 一般要求 r 2 4 矿山一 般要求 r 2 电源的中性点经 1000 欧的电阻接地 电气设备 与独立于电源的接地极相连 或两个或几个电气设备共用一个 接地极 这个接地极的接地电阻应测量 r 294 即可满足 it 系统第一次接地故障时的安全条件 为了防止接地电阻 r 增大 后不能满足 it 系统第一次接地故障时的安全条件 一般要求 r 2 4 矿山一般要求 r 2 电源的中性点经 1000 欧的电 阻接地 电气设备与电源的中性点 100