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工频接地电阻试验方法

时间:2012-01-20 22:48来源:未知 作者:y930712 点击:
一、测量接地电阻的基本原理 根据接地电阻的意义,接地电阻是电流I经接地体流入大地时接地电位U和I的比值。因此,为了测量接地电阻,首先在接地体上注入一定的电流。如图15-2所
电极距离d13
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D
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一、测量接地电阻的基本原理
根据接地电阻的意义,接地电阻是电流I经接地体流入大地时接地电位U和I的比值。因此,为了测量接地电阻,首先在接地体上注入一定的电流。如图15-2所示。
为简化计算,设接地体为半球形,在距球心X处的球面上的电流密度为

式中 J——距球心为X处的球面上电流密度,A/m2;
I——接地体入地的电流;
X——距球心的距离。
图15-2 三极法测量接地电阻的试验接线 我们知道,电场强度E=,ρ为土壤电阻率而电场中任意两点间的电位差,等于电场强度在两点之间的线积分。设无穷无远处的电位为零,所以距离接地体球心x(x,rg)处所具有的电压为

由式(15-9)可知,电极1、2、之间出现的电位差为

电极3使1、2、之间出现的电位差为

1、2电极之间的总电位等于U’与U”之和,即

即因此1、2极之间呈现的电阻Rg为

接地体1的接地电阻实际值为

式中 R——接地体的实际电阻;
rg——接地体的半径;
要使测量的接地电阻Rg,等于接地体的实际接地电阻R,就必须使式(15-13)和式(15-14)两式相等,即

当接地体为半球形,球形中心位已知,土壤的电阻率一致,镜像的影响忽略不计的情况下,电压极放在电流与被测接地体两者之间,距接地体0.618d13处,即可测得接地体的真实接地电阻值,此方法称为0.618法或补偿法。
但实际情况与此有出入,如接地体几乎没有半球形,大多数为管状、带状以及由管带形成的接地网。测量结果的差别程度随极间距离d13的减小而增大。但不论接地体的形状如何,其等位面距其中心越远,其形状就越接近半球形,并在论证一个电极作用时,忽略了另一个电极的存在,也只在极距d13足够大的情况下才真实。
实际的地网基本上是网格状,它介于圆盘和圆环两者之间,用上述论证方法,可以证明当接地体的圆盘(圆盘半径为r),电极布置采用补偿法时,其测量误差ξ为

将不同的d13代入式(15-13)可求得相应的测量误差,如表15-2所示,表中D为圆盘直径。 表15-2 采用不同电极距离测量圆盘接地体接地电阻
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