為什麼要接地?
http://www.infinet.com.tw/001/support_article_001.aspx?cid=C_00000007&index=27
接地的原因有很多,但是其中首要的是保護人身的安全。下列機構和組織都提供了接地的建議或標準,以保護人員的安全。提供指導和規範的組織有:國際電工委員會(IEC)、歐洲電工標準委員會(CENELEC)、美國保險商實驗室(UL)、美國國家消防協會(NFPA)、美國國家標準學會(ANSI)、美國礦山安全與健康管理局(MSHA)、職業安全與健康管理署(OSHA)、美國通信工業協會(TIA)等等。
接地的原因有很多,但是其中首要的是保護人身的安全。下列機構和組織都提供了接地的建議或標準,以保護人員的安全。提供指導和規範的組織有:國際電工委員會(IEC)、歐洲電工標準委員會(CENELEC)、美國保險商實驗室(UL)、美國國家消防協會(NFPA)、美國國家標準學會(ANSI)、美國礦山安全與健康管理局(MSHA)、職業安全與健康管理署(OSHA)、美國通信工業協會(TIA)等等。
良好的接地不僅要保證人員的安全而且要保護工廠和設備的安全。良好的接地系統會提高設備的可靠性並降低雷電或故障電流的破壞的可能性。
接地的定義及其作用是什麼?
美國國家電氣規範(NEC)把接地定義為:無論是人為還是意外形成的電路或設備與大地之間的導電連接,或者與作為地面的導體之間的連接。當我們談到接地時,它表示兩種不同的概念:地線接地和設備接地。地線接地是一種人為的連接,將電路的導體(通常是零線或中心線)連接到大地上的接地電極;設備的接地是為了保證建築物內運行設備恰當的接地。除了為防止閃電形成的電弧引起的電勢差而在兩個系統之間建立連接外,這兩種接地系統必需保持隔離。接地的目的除了保護人員、工廠和設備的安全以外,還要為故障電流、閃電、靜電放電,電磁干擾以及RFI信號和干擾提供耗散管道。
接地電阻值
有很多人不明白怎樣才是良好的接地,以及接地電阻值應該是多少。理想的接地應該是零電阻的。美國國家電氣規範(NEC)規定:“由接地棒、管道或板極組成的單一接地電極,如果對地電阻達不到25歐姆或更小,則應該增加一個電極進行增強…”,一旦你增加了輔助接地電極,就達到了美國國家電氣規範(NEC)的要求。但這並不意味著接地電阻必須為25歐姆或更小,各個行業對接地電阻的要求會有所不同。
電信行業通常將5歐姆作為接地和鐵塔的電阻值標準。接地電阻值的目標是從經濟和物理意義上講,盡可能達到最低的接地電阻。
接地極
電極由三個基本部件組成:
- 陸地線
- 導線和接地極之間的連接或焊接
- 陵地電極本身
影響範圍:
電極的電阻由三部分組成:
- 蚤地電極本身以及與之相連部分的電阻
- 極和周圍土壤的接觸電阻
- 極周圍大地的電阻
接地電極一相互作用
A) 接地電極以及與之相連部分的電阻一般都非常低,接地棒通常由高傳導性/低電阻材料製成,例如銅或包銅。
B) 電極和土壤的接觸電阻:標準局已經說明,如果接地電極上沒有油漆或油脂等,並且接地電極和土壤緊密接觸,那麼這部分電阻則可以忽略不計。
C) 周圍大地的電阻:地極由相同厚度的同心殼層組成的土壤包圍著。距離地極最近的這些殼層佔據的區域很小卻形成最大程度的電阻。越靠外的殼層佔據的區域越大,但形成的電阻越小。最終到達某點時,其他的殼層對該電阻產生的影響就非常微弱。
美國國家電氣規範 (NEC) 規定,安裝的接地電極至少要有 2.4 米長與土壤保持接觸。有三種因素會影響接地電極的電阻:
- 大地本身
- 接地電極的長度/深度
- 接地電極的直徑
增大接地電極的直徑僅會很小程度的降低電阻。例如如果把把接地電極的直徑加倍,電阻最大只能降低10%。
降低電阻的最有效方式是把接地電極插入地下更深。因為大地是分層的,電阻係數會隨著層以及層的深度變化而變化。
土壤在電阻係數不是固定的,而是很難預測的。除此之外還有非常重要的一點:當安裝接地極時,要確保它在冰凍線以下,因此對地電阻不會隨著周圍土壤的凍結而急劇增加。總體來說,把地極插入地下的深度增加一倍,則會降低40%的電阻。可能有時候會出現不能把接地釘再往深處埋插的情況,比如當遇到石頭、花崗岩等時。這種情況下,可以選擇其他的方法,例如在接地電極上圍上水泥就是可行的選擇。
為了在安裝接地釘時達到所需的電阻要求,您可以參照接地電阻表。請謹記這僅僅是經驗方法,而土壤是分層的,並且很少是同質的,所以電阻值的變化極大。
降低接地電阻的另一種方法是使用多個接地電極。這種方法是把多個接地電極插入地下,且並聯在一起來降低電阻。每一個地極都有自己的影響範圍,為了能使其他的接地電極發揮作用,與其他接地電極的間距應該至少是電極插入地下的深度。如果接地電極之間沒有適當的間距,接地電極的影響範圍就會相互交叉,而使降低電阻的作用非常小,沒有了存在的價值。
接地系統的類型
有兩種類型的接地系統:簡單的和複雜的。簡單的接地系統只有一個電極插入地下。用一個接地電極進行接地是最常見的接地形式,在您家外和辦公場所就經常能看到。複雜的接地系統由多個接地棒連接組成,形成網狀或格子網、接地板和接地環路。這些系統主要安裝在電力變電站、中心站和通信基站。
接地電阻測試一一土壤電阻係數
為什麼要測量土壤的電阻係數?
在選擇變電站或中心站地點時,測量土壤電阻係數是為了找一個電阻最低的場所。一旦選定地點,測量土壤的電阻係數就能夠提供設計和建造能夠滿足接地要求的地基所必需的資訊。
有多種因素影響土壤的電阻係數,土壤的成分就是其中的一個。土壤很少是同質的,土壤的電阻係數會隨著地理或深度不同而變化。
影響土壤電阻係數的第二個因素是潮濕度或土地中的含水量。潮濕度會發的生季節性地變化,並隨著底層土壤的特性和常年地下水位的深度而不同。下表中列出了不同類型的土壤以及潮濕度對其電阻係數的影響。
既然土壤電阻係數和潮濕度有如此緊密的關係,而潮濕度是必然存在於土壤中的,我們可以從邏輯性的角度設想當潮濕度增加時,電阻係數會相應降低,反之亦然。
如表中所示,從表格的頂部到底部,土壤的電阻係數變化可達50倍。
接地電阻值
土壤的電阻係數取決於土壤的潮濕度和溫度。顯而易見的是,在那些季節變化會引起土壤潮濕度和溫度變化的地區,土壤的電阻係數會在一年中發生不斷的變化。所以要使一個接地系統有效,就必須把它設計的可以承受最壞的情況。
既然土壤和水通常在深層的地層中更加穩定,所以如果可能的話,接地棒應該被盡可能深的插入士中或水層。接地棒應該被安裝在溫度穩定的地方,比如,霜凍層下面。
當心!由於存在水和鹽份的原因,低電阻係數的土壤通常是強腐蝕性的,並且土壤會侵蝕接地棒和連接處。這就是我們為什麼要強烈建議每年至少檢查一次接地和接地區域的原因。雖然接地電阻會隨著季節和時間而變化,但當電阻的增加大於20%,時,就應該調查並採取補救措施來降低電阻。
土壤的電阻係數
測量土壤電阻係數一一四極法
以下介紹的測量程式使用了世界通用的由美國標準管理局的Frank Wennet.博士在 1915 年發明的 Wenner 方法 (F.Wenner, A Method of Measuring Earth Resistivity;Bull, National Bureau of Standards, Bull 12 (4) 258,P.478—496;1915/16)
公式如下: p = 2 Π A R
其中: p = 深度為A時土壤的平均電阻係數,單位為Ω.cm (歐姆.釐米)
Π = 常數3.1416
A = 電極之間的距離,單位為cm (釐米)
R = 儀器測得的電阻值,單位為Ω (歐姆)
將距離從釐米為單位換算成以英尺為單位,即可將這種測量方法的計算公式簡化為:p = 191.5 A R
其中: p = 深度為A時土壤的平均電阻係數,單位為Ω.cm (歐姆.釐米)
A = 電極之間的距離,單位為英尺
R = 儀器測得的電阻值,單位為Ω (歐姆)
A = 電極之間的距離,單位為英尺
R = 儀器測得的電阻值,單位為Ω (歐姆)
注:歐姆.釐米乘以100即換算成米.歐姆
例如,您決定安裝3米長的接地棒作為接地系統的一部分。測量3米深處的土壤電阻係數則需要測試電極的間距為3米。測試電極插入地下的深度應該是A/20。啟動GEO電阻測試儀,讀取上面的歐姆數。現在假如你讀到的歐姆數是100歐姆,則每立方米土壤的電阻係數就是:
p = 2 × Π × 3 × 100
p = 1885 Ωm
p = 2 × Π × 3 × 100
p = 1885 Ωm
土壤電阻係數測試
接地釘要等距離的沿著一條直線進行定位,並彼此之間的距離要反映出被測深度。接地釘插入土壤的深度應該小於接地釘之間距離的1/3。GEO接地電阻測試儀在外邊的兩個接地釘之間產生一個已知的固定電流,並自動測量裏邊兩個接地釘之間的電壓降 (電阻產生的結果)。然後,GEO測試儀就會顯示以歐姆為單位的電阻值。
由於地下的金屬片、蓄水層的原因,測量結果往往會失真、無效,因此通常建議在旋轉90度的方向上再進行測量。在將深度和距離變化幾次進行測量之後,就能夠對土壤環境形成清晰的認識,從而確定合適的接地系統。
由於接地電流及其諧波的存在,往往難以甚至是不能測得土壤的電阻係數。為了防止這種情況的發生,GEO接地電阻測試儀採用了自動頻率控制技術 (AFC),該功能能夠自動選擇具有最低噪聲的測試頻率,從而獲得正確的讀數。
在測量土壤的電阻係數時,如下圖所示連接接地電阻測試儀:
接地電極的安裝
在利用3極法測量接地電阻時,為了獲得最高的準確度,探頭的定位非常關鍵,必須將其放置於被測接地極和輔助接地極的影響範圍之外。
如果探頭未處於接地極和輔助接地極的影響範圍之外,電阻的有效區域就會發生重疊,從而使所有的測量結果都
是無效的。
是無效的。
下表中的資料是設置探頭(P2/S)和輔助接地極(C2/H)的指導原則
為了測量結果的準確性並保證接地釘在“影響範圍”之外,在任意一個方向3英尺遠處重新佈置接地釘 P2/S,重新測量。如果測量數值保持基本相同,則說明接地釘的距離是足夠的。如果讀數有明顯的差距 (30%) ,則需要增加被測接地極和 P2/S 以及 C2H 之間的距離,直到在重新布置 P2/S 時能夠獲得基本相同的測量值。
複雜接地系統的3極電位降法
3極電位降法是用來測量單個接地電極、地網、基礎接地以及其他接地系統的耗散能力的測量方法。
http://zhidao.baidu.com/question/552793968.html
一:配电变压器的接地电阻测量中,接地电阻测试仪的临时接地体的插接地点是怎么规定的?p线与c线在地面的敷设方式是怎么规定的? 二:接地体的接地电阻测量:临时接地体的插接地点是怎么规定的?p线c线的地面敷设方式?
2013-05-23 10:48网友采纳
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其他1条回答
p线与c线在地面的敷设方式是规定尽量在一条线上,小型接地P线20米 C线40米,大接地按地网的对角线长*4为准做C线。 但有的地方条件不允许在一条线上时,我们可以用30度夹角的方法来放,也是一样的。
http://www.elecfans.com/yuanqijian/dianzuqi/20091211130704.html
接地电阻测试方法(图解)
2009年12月11日 15:15 www.elecfans.co 作者:佚名 用户评论(10)接地电阻测试方法(图解)一、接地电阻测试要求: a. 交流工作接地,接地电阻不应大于4Ω; b. 安全工作接地,接地电阻不应大于4Ω; c. 直流工作接地,接地电阻应按计算机系统具体要求确定; d. 防雷保护地的接地电阻不应大于10Ω; e. 对于屏蔽系统如果采用联合接地时,接地电阻不应大于1Ω。二、接地电阻测试仪 ZC-8型接地电阻测试仪适用于测量各种电力系统,电气设备,避雷针等接地装置的电阻值。亦可测量低电阻导体的电阻值和土壤电阻率。三、本仪表工作由手摇发电机、电流互感器、滑线电阻及检流计等组成,全部机构装在塑料壳内,外有皮壳便于携带。附件有辅助探棒导线等,装于附件袋内。其工作原理采用基准电压比较式。四、使用前检查测试仪是否完整,测试仪包括如下器件。 1、ZC-8型接地电阻测试仪一台 2、辅助接地棒二根 3、导线5m、20m、40m各一根 五、使用与操作 1、测量接地电阻值时接线方式的规定仪表上的E端钮接5m导线,P端钮接20m线,C端钮接40m线,导线的另一端分别接被测物接地极Eˊ,电位探棒Pˊ和电流探棒Cˊ,且Eˊ、Pˊ、Cˊ应保持直线,其间距为20m 1.1测量大于等于1Ω接地电阻时接线图见图1 将仪表上2个E端钮连结在一起。 此主题相关图片如下:.2测量小于1Ω接地电阻时接线图见图2 将仪表上2个E端钮导线分别连接到被测接地体上,以消除测量时连接导线电阻对测量结果引入的附加误差。 此主题相关图片如下:2、操作步骤 2.1、 仪表端所有接线应正确无误。 2.2、 仪表连线与接地极Eˊ、电位探棒Pˊ和电流探棒Cˊ应牢固接触。 2.3、 仪表放置水平后,调整检流计的机械零位,归零。 2.4、 将“ 倍率开关”置于最大倍率,逐渐加快摇柄转速,使其达到150r/min。当检流计指针向某一方向偏转时,旋动刻度盘,使检流计指针恢复到“0”点。此时刻度盘上读数乘上倍率档即为被测电阻值。 2.5、 如果刻度盘读数小于1时,检流计指针仍未取得平衡,可将倍率开关置于小一档的倍率,直至调节到完全平衡为止。 2.6、 如果发现仪表检流计指针有抖动现象,可变化摇柄转速,以消除抖动现象。六、注意事项 1、禁止在有雷电或被测物带电时进行测量。 2、仪表携带、使用时须小心轻放,避免剧烈震动。
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