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防雷領(lǐng)域關(guān)于接地電阻的測(cè)量
2016-03-14
防雷技術(shù)上極為重要的接地電阻的測(cè)量問題電池測(cè)試儀始終困擾著許許多多有關(guān)的工程技術(shù)人員。對(duì)此我們應(yīng)該首先要弄清被測(cè)的對(duì)象 ---“ 接地電阻 ” 的定義、概念和測(cè)量原理。接地電阻是接地體的流散電阻與接地線的電阻之和。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(duì)它進(jìn)行測(cè)量的是電力輸送行業(yè)。由于出現(xiàn)事故，例如大風(fēng)吹斷輸電線路，斷線落地，造成大電流入地，這時(shí)變電站的接地點(diǎn)周圍地面產(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(guī)定，并進(jìn)行檢測(cè)。因?yàn)楣I(yè)用電都是工頻的，所以測(cè)接地電阻時(shí)用了搖表，它的內(nèi)部實(shí)際上是個(gè)工業(yè)交流發(fā)電機(jī)，運(yùn)用歐姆定律，根據(jù)對(duì)地的交流電壓所測(cè)得地中交流電流的數(shù)值，兩者之比值就是接地電阻。由于用的是工頻交流，故又稱它為工頻接地電阻。
近年來(lái)，由于防雷的需要，對(duì)防雷設(shè)備的接地越來(lái)越受重視，防雷裝置的接地電阻的測(cè)量成為特別重要的問題。借用電力行業(yè)的接地電阻測(cè)量的一套定義、概念、原理日益感到不合適，因?yàn)閮烧叩膶?duì)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(duì)這兩種情況所表現(xiàn)出來(lái)的阻抗頗不相同，因此應(yīng)對(duì)“接地電阻”的定義、概念要加以深化和區(qū)分。對(duì)閃電，大地所表現(xiàn)出來(lái)的阻抗稱之為“沖擊接地阻抗”。一些新的防雷規(guī)范要求測(cè)量的是“沖擊接地阻抗”，甚至有些防雷規(guī)范還標(biāo)明，必須用“沖擊阻抗測(cè)量?jī)x”來(lái)測(cè)接地電阻。防雷工程的所有著作中都強(qiáng)調(diào)指出：沖擊接地電阻值要小于工頻接地電阻值，因?yàn)殚W電的脈沖高壓使大地地層下的介質(zhì)發(fā)生火花效應(yīng)（實(shí)際增加了接地體的尺寸），降低了大地的電阻。那么這些自稱測(cè)“沖擊接地電阻”的儀表的問題出在哪里？問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(yīng)”所必需的高電壓！
問到此類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(yīng)該的，但是卻是行不通的。第一，到目前為止，所有國(guó)家的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)還做不到這一步。第二，經(jīng)濟(jì)上走不通，太昂貴。第三，這種儀表在測(cè)量中將危及人員生命和建筑物內(nèi)的電子、電氣設(shè)備。另外，工程的接地電阻的測(cè)量中，一般的工程人員在測(cè)量工作上主要考慮的是儀表，總是力求選購(gòu)和選用精貴的儀器，最近又流行于選自動(dòng)化程度高的數(shù)字指示式儀器。可是從物理科學(xué)上考慮，全面運(yùn)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(jiǎng)獲得者都是用自己設(shè)計(jì)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(tái)的搖表式老儀器，再加上過去許多工程防雷學(xué)者花了很多經(jīng)費(fèi)和精力制訂出的估算各種接地情況的沖擊系數(shù)α值，其測(cè)得的沖擊接地電阻值比幾萬(wàn)元一臺(tái)的進(jìn)口的所謂沖擊接地電阻測(cè)量?jī)x測(cè)得的結(jié)果準(zhǔn)確的多。
因此，工程中要充分運(yùn)用以往的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，做到科學(xué)的使用和運(yùn)用物理學(xué)原理、原則全面考慮。不輕易照般國(guó)外或國(guó)際的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
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