關於衝擊電阻和接地電阻

2022-08-19 18:24:06 字數 3295 閱讀 1629

2008-04-11 18:38:13| 分類: 專業--常規經驗 | 標籤: |字型大小大中小訂閱

今天有人在群裡突然討論起防雷接地的問題,在這裡也討論一下,說說我知道的

電氣(變壓器)單獨接地要求小於4歐

電氣、防雷聯合接地是要求小於1歐

這些一般是指衝擊電阻

工頻接地電阻主要考慮的是電網故障接地時電阻,由於流過的電流頻率較高,還應考慮是否存在電抗的因素。衝擊接地電阻主要考慮的是電網受到大電流衝擊時的接地電阻。一般電網受到大電流衝擊主要發生在雷擊時,流過的電流基本上是非週期的直流電流,且電壓相對較高,可以不用考慮電抗的因素。

防雷中心檢測的接地電阻主要是衝擊接地電阻。

衝擊接地電阻:指接地裝置流過雷電衝擊電流是所表現的電阻值。

對防雷工作者來說,工頻電流顯然是不合適的,應該用閃電的衝擊電流,這時,大地流散電阻應該是以衝擊電壓,除以衝擊電流,兩者的商就是衝擊電阻了。實際上,發生閃電時不易測量,只能用人工模擬雷電的衝擊電流來代替。實驗的結果發現這樣測得的電阻值,與用工頻電流測得的值有所差別,於是對大地的流散電阻有了兩種概念:

即衝擊接地電阻和工頻接地電阻。

工頻接地電阻:指接地裝置流過工頻電流是所表現的電阻值。

實驗表明,同一地方的流散電阻,其衝擊電阻值經常小於工頻電阻值。閃電對大地產生火花效應,衝擊接地電阻是在火花效應下大地表現出來的電阻。因此,通常儀表不易準確測得衝擊接地電阻,這是因為儀表所通入大地的電流太小,與閃電電流完全不同。

防雷規範中所規定的接地電阻,指的是衝擊接地電阻,但是,我們用接地電阻測量儀所測到的數值卻是工頻接地電阻。工程上測衝擊接地電阻,是根據建築物防雷設計規範,把工頻電阻值乘以換算係數就行了。

二、引起接地衝電流的原因

1、架空地線遭受直擊雷

2、避雷器動作

3、靜電容量通過裝置流入

4、協調間隙動作

5、裝置的絕緣破壞

1 接地裝置衝擊接地電阻與工頻接地電阻的換算應按下式確定:

式中r~——(ω);

a——換算係數,其數值宜按附圖3.1確定;

ri——所要求的接地裝置衝擊接地電阻(ω)。

2 接地體的有效長度應按下式確定:

式中le——接地體的有效長度,應按附圖3.2計量(m);

ρ——敷設接地體處的土壤電阻率(ω·m)。

3 環繞建築物的環形接地體應按以下方法確定衝擊接地電阻:

(1)當環形接地體周長的一半大於或等於接地體的有效長度le時,引下線的衝擊接地電阻應為從與該引下線的連線點起沿兩側接地體各取le長度算出的工頻接地電阻(換算係數a等於1)。

(2)當環形接地體周長的一半l小於le時,引下線的衝擊接地電阻應為以接地體的實際長度算出工頻接地電阻再除以a值。

4 與引下線連線的基礎接地體,當其鋼筋從與引下線的連線點量起大於20m時,其衝擊接地電阻應為以換算係數a等於1和以該連線點為圓心、20m為半徑的半球體範圍內的鋼筋體的工頻接地電阻。

換算係數a

注:l為接地體最長支線的實際長度,其計量與le類同。當它大於le時,取其等於le。

從避雷的角度講,把接閃器和防雷器與大地做良好的電氣連線的裝置稱為接地裝置。接地裝置的作用是把雷雲對接閃器閃擊的電荷和金屬構架及裝置感應的電荷盡快地散逸到大地,使之與大地的異種電荷中和。理論上講,接地裝置的電阻越小越好也越安全,但考慮到接地系統的投入成本,在實際做接地裝置時提出了關於接地的技術問題。

一、 防止跨步電壓和接觸電壓當雷擊時電流從接地裝置向大地散逸時,以雷電入地點為圓心,電壓從圓心向四周逐漸降低,地網表面不同圓的的各點之間就有電壓存在,當人站在接地裝置附近的地面上,由於兩腳站的地方電位不同,兩腳之間就有電壓差即跨步電壓。於是就有電流從人體上流過,跨步電壓越大流過人體電流就越大。當跨步電壓足夠大時對人、畜的生命是有危害的,所以在設計接地裝置時要給予重視。

在工程上規定以0.8m作為跨步距離。根據大量實踐經驗,為了降低跨步電壓的危險性,接地裝置不能設計在建築物的出入口行人道,如果建設地網土地面積受到限制不得不接近人行通道時,應採取如下措施:

① 水平接地體各部埋深不應小於1公尺;② 水平接地體各部包以絕緣物(如50-80mm瀝青);③ 採用「帽簷式」或是其它形式的均壓帶。 。

二、 接地體的有效長度接地體的有效長度:是指接地體有效的最大長度即比這一長度更長的接地體超出有效長度部分視為無效,這是因為電脈衝在接地體中傳播速度是有限的,而雷電衝擊電流陡度高,高頻分量豐富,而接地體都有一定的分布電感,使脈衝傳播受到阻礙。故當接地體長度達到某一數值時,它的時間常數已是夠大,實際對散逸雷電流已不起作用了。

接地體有效長度的計算公式:l=2√ρ ρ表示土壤電阻率對於雷電流的逸散來說,l越小,它的分布電感越小,越有利於雷電流逸散,所以在接地地網建設時,為了減少地網長度,即減少其分布的電感,有利於雷電流的逸散,要求建設更合理的接地體。

三、 降低接地電阻的方法在土壤環境不是很好的地方想建設乙個較為理想的接地體,而又不超過其接地體的有效長度是比較困難的,在以往建設地網時人們通常採用換土、煤渣、木炭、食鹽等方法,這樣是可以降低其接地電阻,但其效果是暫時的,隨著時間的推移地阻逐漸公升高,最後達不到逸散雷電流的要求,原因是:煤渣、食鹽等中含有對金屬腐蝕接地的化學成分加速了金屬器件的氧化腐蝕,金屬接地體與土壤接觸電阻增大或接地體全部被腐蝕掉,導致失去了金屬的導電性能。目前,隨著科學的發展,在進行地網建設時大量使用長效型降阻劑,長效型降阻劑是由幾種物質配製而成的化學降阻劑,具有導電性良好的中性電解質。

降阻劑的出現大大方便了地網建設,其中性對金屬沒有腐蝕作用。大大延長了接地體使用壽命,經過十幾年的使用情況表明,電解質降阻劑,雖然其有效降低接地電阻,節約其人力、物力。但它也有不盡人意的地方如果地下泉水較為豐富的地方,降阻劑的電解質很易流失,時間一長接地電阻越來越大最終失去逸散雷電流的作用。

降阻劑在使用時一般拌成漿糊狀裹到接地體上,再回填上土,當枯水季節來臨時,土地的濕度降低。降阻劑中的水分減少,降阻劑開始乾裂,其與土地形成乾裂的空氣層。此時接地電阻劇上公升,接地的可靠性下降這是除降阻劑的優點外的兩個致命性缺點。

所以人們在使用降阻劑建設地網時,起初得到相當好的效果,但做不到長效。我公司經過多年實踐,不斷改進降阻劑的使用方法,充分利用降阻劑的優點,通過一些有效措施克服其缺點,把接地裝置做到接地電阻穩定長效,我們在施工過程式中在降阻劑中加入生成網狀膠體,利用網狀膠體的空格把強電解質和水分包圍,使它不至於隨地下水而流失,因而能長期保持良好導電性能,採用深井接地與上幹下溼方法來保持降阻劑的濕度,根據土地濕潤情況來確定接地體的埋放深度,當土地較乾燥時,並在地表安裝好呼吸閥,有利於降阻劑中的吸濕劑吸收空氣中的水分來維持降阻劑所需要的濕度,維持降阻劑的導電性能。所以在施工過程中對降阻劑進行改良才能有效維持接地裝置的穩定性和長效性。

鍾對長白山的地理環境,其地下水豐富,土地較深的特點,在其台站後的樹林中進行敷設水平地網。考慮到土地較薄,土地易流失,所以在做網時,用較短的角鋼扎入岩石中固定水平鍍鋅扁鋼,其周圍土地溝裹上網狀膠體再在其中填充降阻劑來實現土地網施工。

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