接地電阻的指標(biāo)是衡量各種電器設(shè)備安全性能的重要指標(biāo)之一。它是在大電流 ( 2 或 10A )的情況下對(duì)接地回路的電阻進(jìn)行測量,同時(shí)也是對(duì)接地回路承受大電 流的指標(biāo)的測試,以避免在絕緣性能下降(或損壞)時(shí)對(duì)人身的傷害。 下面分別討論接地電阻測試儀關(guān)于降低接地電阻的一些方法:
1、增大接地網(wǎng)面積 , 由上面接地電阻的物理概念,大地電阻率 P 和介電系數(shù) e 不 容易改變,而接地電阻 R 與接地網(wǎng)電容 C 成反比:從理論上分析,接地網(wǎng)電容 C 主 要由它的面積尺寸決定,與面積成正比,所以接地網(wǎng)面積與接地電阻成反比。減小接 地網(wǎng)接地電阻,增大接地網(wǎng)面積是可行途徑。一個(gè)有多根水平接地體組成的接地網(wǎng)可 以近似地看成一塊孤立的平板,借用平板接地體接地電阻計(jì)算公式,當(dāng)平板面積增大 一倍時(shí),接地電阻減小 29 . 3
2、增加垂直接地體依據(jù)電容概念,增加垂直接地體可以增大接地網(wǎng)電容。當(dāng)增 加的垂直接地體長度和接地網(wǎng)長、寬尺寸可比擬時(shí),接地網(wǎng)由原來的近似于平板接地 體趨近于一個(gè)半球接地體,電容會(huì)有較大增加,接地電阻會(huì)有較大減小。由埋深為零 半徑為 r 的圓盤和半徑為 r 的半球電容之比 4er / 2wer 可得,接地電阻減小 36 。 但是對(duì)于大型接地網(wǎng),其電容主要是由它的面積尺寸決定,附加子接地網(wǎng)上有限長度 (2 ~ 3m) 的垂直接地體,不足以改變決定電容大小的幾何尺寸,因而電容增加不大, 亦接地電阻減小不多。所以大型接地網(wǎng)不應(yīng)以增加垂直接地體作為減小接地電阻的主 要方法,垂直接地體僅作為加強(qiáng)集中接地散泄雷電流之用。
3、人工改善地電阻率在高電阻率地區(qū)采用人工改善地電阻率的方法,對(duì)減小接 地電阻具有一定效果。例如,對(duì)于一個(gè)半徑為 r 的半圓球接地體而言,其接地電阻的 50 集中在自接地體表面至距球心 2r 的半圓球內(nèi),如果將 r 至 2r 間的土壤電阻率降 低,可使接地電阻大大減小。設(shè)原地電阻率為 P ,將 r 至 2r 范圍內(nèi)的電阻率為 lD 。 的土壤用低電阻率的材料 P .置換,則半圓球接地體的接地電阻為:故接地電阻減小 的百分?jǐn)?shù)為 50. 用低電阻率的材料置換半球附近高電阻率的土壤,相當(dāng)于將半球接地 體的半徑由 R 增大到 2R ,由于接地體幾何尺寸的增加,而使接地電阻減小。
4、深埋接地體在地電阻率隨地層深度增加而減小較快的地方,可以采用深埋接 地體的方法減小接地電阻。地的電阻率隨深度而減小的規(guī)律,往往在達(dá)到一定深度后, 地電阻率會(huì)突然減小很多。因此利用大地性質(zhì),深埋接地體后,使接地體深入到地電 阻率低的地層中,通過小的地電阻率來達(dá)到減小接地電阻的目的。對(duì)于地電阻率隨地 層深度的增加而減小不大的地方,由于地電阻率變化不大,增加接地網(wǎng)的埋深只是增 大接地網(wǎng)的電容。利用電容的概念,電容具有儲(chǔ)藏電場能量的本領(lǐng),它所儲(chǔ)藏的能量, 不是儲(chǔ)藏在極板上,而是儲(chǔ)藏在整個(gè)介電質(zhì)中,即整個(gè)電廠中:介電質(zhì)中的能量密度, 既與介電系數(shù)有關(guān),又與電場的分布有關(guān),因此,比起接地網(wǎng)的幾尺寸小得多的有限 埋深,所增加的儲(chǔ)藏能量的介質(zhì)空間極為有限;在有限空間中的能量密度又小,儲(chǔ)藏 的總能量也就增加不多,即電容增加不大,所以對(duì)減小接地電阻作用不大,不宜采用 深埋接地體的方法減小接地電阻。深埋接地體和敷設(shè)水下接地網(wǎng)可以大大降低直流電 阻,但對(duì)降低交流電阻作用不大,故國軍標(biāo)不推薦使用該法。結(jié)合基地航天測試實(shí)際 情況,主要是對(duì)低頻信號(hào),此法簡單,效果明顯,可以使用。
5、敷設(shè)水下接地網(wǎng):在有適宜水源的地方敷設(shè)水下接地網(wǎng),由于水的電阻率比 地電阻率小得多,可以取得比較明顯減小接地電阻的效果。而且敷設(shè)水下接地網(wǎng)施工 比較簡便,接地電阻比較穩(wěn)定,運(yùn)行可靠。