阐述在电气设备中的接地与测量
摘要:本文主要介绍了电气设备在操作中的接地以及接地装置的组成方法，同时也阐述了在测量方法以及测量接地时要注意的几个有关事项。
关键词:电气设备;接地;测量；装置。
一电气设备中接地装置的组成
接地装置的主要组成部分如图1。一下是其中每个部分的技术以及它所具备的功能。
1.1接地极，一般将直接埋入地里使其能够与大地接触的金属体称之为接地极。通常是以接地极的接地电阻来表示其是否符合要求，接地电阻中工作接的与保护接地不得大于4Ω。而防雷接地中接地电阻不得大于10Ω。除此之外在工作接地、保护接地、和防雷接地中接地极的距离同样有要求。
1.2接地线，是指能够将接地极与接地端子板正常连接的导线。所以操作中要注意接地线不可损坏，否则后果严重。
图中:1、接地极2、接地线3、接地端子板4、接地保护线
5、外露导电部分6、外部导电部分(外部导电体)
7、等电位连结线
图1接地装置示意图
1.3端子板，它是保证接地保护线与接地线的相连的重要设备。
1.4接地保护线，将需要接地的部分作电气连接的导线称为接地保护线,只连接一个设备的被称之为保护支线,而连接多个设备的被称之为保护干线。
1.5外露导电部分，能够与能够直接导电于电气设备，例如电动机、变压器的外壳等。在电气设备正常工作时外露导电部分不带电，而遇到故障时则带电。所以外露导电部分必须要接地可靠，通常是以接地端子板将其外露导电部上的接地端子相连。
1.6外部导电部分(外部导电体)，可引入电位，但却不属于电气设备的导电部位。例如从地下引入室内的金属制管材，它存在一定的电位，此时若电位与电气设备的外露导电部分的电位不相同时超过12V以上的电位差,将会产生危险。但是采用等电位连接线相连，就不会产生电位差了。
1.7等电位联结线，外部导电体之间,电气设备之间,以及电气设备与外部导电体之间,接地保护线、接地端子板与外部导体之间的连接导线称为等电位联结线,等电位联结线不允许发生断裂或漏接。
2接地测量
2.1接地极接地电阻的测量,通常采用下列几种方法。
·接地摇表法;
·交流电流—电压表法;
·电流—电力表法;
·电桥法;
·三点法。
以上述测量方法中,接地摇表法和交流电流—电压表法使用最普遍。接地摇表便于携带,使用方法简单,能够直接读数,不需要繁琐的计算,且仪器本身带有发电机,有电流极和电压极,测量中还能自动消除接触电阻与外界杂散电流的影响,不但使用方便,而且测量准确。
交流电流—电压表法测量的最大优点是不受测量范围的限制,小到0.1Ω,大到100Ω以上的接地电阻值都能测量。测量小接地电阻的接地极(如发电厂、变电所等的接地)等尤为适宜。但此法的测量准备工作和测量手续较麻烦,需要独立电源和高阻电压表,且接地电阻值必须计算得到,不能直读。但由于它的测量范围广,测量精度高,因此仍然被经常采用。
接地极的接地电阻是根据电气设备接地性质和方式不同,所要求的接地电阻值也不相同,对于发电厂、变电所及其它电力设备接地极(接地网)的接地电阻,一般根据其输入的短路电流进行计算,若计算有困难可按有关规定选取。
2.2电气设备外露导电部分接地电阻的测量。电气设备外露导电部分的接地好坏,直接影响人身和设备的安全。外露导电部分接地电阻的测量,实际上是对电气设备金属外壳接地螺栓的测量和对接地保护线、接地端子板等的测量。
在电力系统中,电气设备接地电阻的大小,将直接影响到电气设备发生碰壳故障时,在其外壳上出现的故障电压的大小,如图2。
当Rj=Rz时,
则Uc=Uφ*RJ/(Rz+Rj)= 220/2=110V
可见,此时的故障电压为110V,电气设备的接地电阻越大,可能出现的故障电压越高,最大可达到220V,此时相当于接地保护线断线。
2.3外部导电体接地电阻的测量。外部导电体不需要都接地,只有在要求等电位或局部等电位联结的场所,才需要用等电位线把该场所的所有外部导电体联结起来。
外部导电体的接地测量是测量包括与外部导电体之间的接触电阻在内的等电位联结线电阻,测量方法同外露导电部分的接地测量。
2.4接地端子板检查。接地端子板应采用铜材制成,最好表面镀锡。一个端子连线不应超过两根线。
2.5接地保护线检查。接地线、等电位联结线的导线截面是否有腐蚀损伤,各部位接触情况是否完好,如有松动、脱落现象应及时修补。
图中:Uφ—电气设备的相电压(交流220V)
Rj—电气设备的接地电阻
Rz—电源系统工作接地的接地电阻
Uc—接地电压(电气设备外壳上的故障电压)
图2电气设备碰壳故障分析
3接地测量时的注意事项
为了确保测量的准确性,除了正确的接线以外,还应该特别注意以下事项。
3.1当测量输电线路接地装置的接地电阻时,应将接地装置与避雷线断开。
3.2不应在雨后立即测量接地电阻。
3.3应用交流电流—电压表法测量接地电阻时,电极的布置以采用图3的三角形法为好。
3.4测量接地电阻时还需要注意外来电源干扰可能引起的误差。
3.5在高压线下测量要注意安全。
图中:a:电流极与接地网边缘之间距离
b:电压极与接地网边缘之间距离
d:接地网最大对角线长度
此时a=b=2dθ=30°
图3测量接地电阻时电极的三角形布置图
阐述在电气设备中的接地与测量
摘要:本文主要介绍了电气设备在操作中的接地以及接地装置的组成方法，同时也阐述了在测量方法以及测量接地时要注意的几个有关事项。
关键词:电气设备;接地;测量；装置。
一电气设备中接地装置的组成
接地装置的主要组成部分如图1。一下是其中每个部分的技术以及它所具备的功能。
1.1接地极，一般将直接埋入地里使其能够与大地接触的金属体称之为接地极。通常是以接地极的接地电阻来表示其是否符合要求，接地电阻中工作接的与保护接地不得大于4Ω。而防雷接地中接地电阻不得大于10Ω。除此之外在工作接地、保护接地、和防雷接地中接地极的距离同样有要求。
1.2接地线，是指能够将接地极与接地端子板正常连接的导线。所以操作中要注意接地线不可损坏，否则后果严重。
图中:1、接地极2、接地线3、接地端子板4、接地保护线
5、外露导电部分6、外部导电部分(外部导电体)
7、等电位连结线
图1接地装置示意图
1.3端子板，它是保证接地保护线与接地线的相连的重要设备。
1.4接地保护线，将需要接地的部分作电气连接的导线称为接地保护线,只连接一个设备的被称之为保护支线,而连接多个设备的被称之为保护干线。
1.5外露导电部分，能够与能够直接导电于电气设备，例如电动机、变压器的外壳等。在电气设备正常工作时外露导电部分不带电，而遇到故障时则带电。所以外露导电部分必须要接地可靠，通常是以接地端子板将其外露导电部上的接地端子相连。
1.6外部导电部分(外部导电体)，可引入电位，但却不属于电气设备的导电部位。例如从地下引入室内的金属制管材，它存在一定的电位，此时若电位与电气设备的外露导电部分的电位不相同时超过12V以上的电位差,将会产生危险。但是采用等电位连接线相连，就不会产生电位差了。
1.7等电位联结线，外部导电体之间,电气设备之间,以及电气设备与外部导电体之间,接地保护线、接地端子板与外部导体之间的连接导线称为等电位联结线,等电位联结线不允许发生断裂或漏接。
2接地测量
2.1接地极接地电阻的测量,通常采用下列几种方法。
·接地摇表法;
·交流电流—电压表法;
·电流—电力表法;
·电桥法;
·三点法。
以上述测量方法中,接地摇表法和交流电流—电压表法使用最普遍。接地摇表便于携带,使用方法简单,能够直接读数,不需要繁琐的计算,且仪器本身带有发电机,有电流极和电压极,测量中还能自动消除接触电阻与外界杂散电流的影响,不但使用方便,而且测量准确。
交流电流—电压表法测量的最大优点是不受测量范围的限制,小到0.1Ω,大到100Ω以上的接地电阻值都能测量。测量小接地电阻的接地极(如发电厂、变电所等的接地)等尤为适宜。但此法的测量准备工作和测量手续较麻烦,需要独立电源和高阻电压表,且接地电阻值必须计算得到,不能直读。但由于它的测量范围广,测量精度高,因此仍然被经常采用。
接地极的接地电阻是根据电气设备接地性质和方式不同,所要求的接地电阻值也不相同,对于发电厂、变电所及其它电力设备接地极(接地网)的接地电阻,一般根据其输入的短路电流进行计算,若计算有困难可按有关规定选取。
2.2电气设备外露导电部分接地电阻的测量。电气设备外露导电部分的接地好坏,直接影响人身和设备的安全。外露导电部分接地电阻的测量,实际上是对电气设备金属外壳接地螺栓的测量和对接地保护线、接地端子板等的测量。
在电力系统中,电气设备接地电阻的大小,将直接影响到电气设备发生碰壳故障时,在其外壳上出现的故障电压的大小,如图2。
当Rj=Rz时,
则Uc=Uφ*RJ/(Rz+Rj)= 220/2=110V
可见,此时的故障电压为110V,电气设备的接地电阻越大,可能出现的故障电压越高,最大可达到220V,此时相当于接地保护线断线。
2.3外部导电体接地电阻的测量。外部导电体不需要都接地,只有在要求等电位或局部等电位联结的场所,才需要用等电位线把该场所的所有外部导电体联结起来。
外部导电体的接地测量是测量包括与外部导电体之间的接触电阻在内的等电位联结线电阻,测量方法同外露导电部分的接地测量。
2.4接地端子板检查。接地端子板应采用铜材制成,最好表面镀锡。一个端子连线不应超过两根线。
2.5接地保护线检查。接地线、等电位联结线的导线截面是否有腐蚀损伤,各部位接触情况是否完好,如有松动、脱落现象应及时修补。
图中:Uφ—电气设备的相电压(交流220V)
Rj—电气设备的接地电阻
Rz—电源系统工作接地的接地电阻
Uc—接地电压(电气设备外壳上的故障电压)
图2电气设备碰壳故障分析
3接地测量时的注意事项
为了确保测量的准确性,除了正确的接线以外,还应该特别注意以下事项。
3.1当测量输电线路接地装置的接地电阻时,应将接地装置与避雷线断开。
3.2不应在雨后立即测量接地电阻。
3.3应用交流电流—电压表法测量接地电阻时,电极的布置以采用图3的三角形法为好。
3.4测量接地电阻时还需要注意外来电源干扰可能引起的误差。
3.5在高压线下测量要注意安全。
图中:a:电流极与接地网边缘之间距离
b:电压极与接地网边缘之间距离
d:接地网最大对角线长度
此时a=b=2dθ=30°
图3测量接地电阻时电极的三角形布置图