防雷接地体性能改善及接地电阻分析计算

结合雷电防护工作中的经验和实例,分析防雷接地体的特性.结果表明:降低接地电阻,主要是通过降低接地体的接触电阻和散流电阻;增加接地体所围面积对接地电阻的减少有利;应充分考虑复合接地体形状和接地网内屏蔽效应对接地电阻的影响;接地体周围的土质、埋设深度和季节变化都影响土壤电阻率.接地极沿接地体网边缘设置,网内接地极要稀疏布设.接地极的长度一般不相等,常用接地体埋设深度在1.5～3.5 m之间,北方地区在冻土层以下.可采用性能稳定的降阻剂和在接地体周围更换土壤电阻率低的土质,要使接地电阻达到要求的同时减少成本.     

布线方式对测量接地电阻的影响分析

使用常用的MI2127和MI2126接地电阻测试仪对多个接地装置在电流极、电压极辅助线在不同夹角θ下进行多次接地电阻测量实验研究,根据测试数据结果进行分析,探讨布线方式对测量接地电阻的影响.     

接地电阻随测量电极位置变化的规律及其应用

介绍接地电阻测量常用的两种方法:0.618法和30°夹角法,在实际测量过程中,接地电阻阻值会受到测量环境的影响产生变化,真实的接地电阻阻值测量点不一定在"0.618"或"30°"处。通过改变电压极位置、电流极和电压极与接地极连线的夹角等测量参数,计算理想状态下接地电阻阻值,绘制出接地电阻阻值随不同测量参数变化的趋势图,分析变化趋势,查找出接地电阻阻值随测量参数变化的规律,利用地电阻阻值随测量参数变化的规律选择适合的测量方法或者从一组测量数据中获取真实的接地电阻阻值,提高测量的准确性和科学性。     

接地电阻的测量

1　接地电阻的概念接地电阻 ( Rg)是表示接地体接地状态是否良好的主要技术指标 ,但它是一个很抽象的物理量 ,简单的讲就是指当接地装置被注入电流 I时 ,装置上的电位相对于远方零电位的升高值 U对 I的比值。Rg 虽具有与直流电阻相同的量纲 ,但它的值实际上是土壤电阻率ρ与电容 C的比率乘以介电系数 ε,因此确切地说应称为接地阻抗 ,即Rg=U/ I=ε· ρ/ C2　常规测量方法适用常规方法测量接地电阻的原理电路如图1所示 :图 1　测量接地电阻的原理示意图　　图中 Rg 为被测接地体的接地电阻 ,S1和 S2分别为电压极、电流极距被测接地体…     

引起接地电阻读数不准确的原因及排除

在防雷检测中,引起接地电阻读数不准确的因素很多。第一,由于接地电阻测试仪是通过铁钎发射和接收电流来测试接地体的地电阻,所以两铁钎之间及两钎与接地体之间距离太近时将产生相互干扰,并由此产生误差。因此,在测量时,接地体、电压极、电流极顺序布置,三点成直线,彼此相距5~1     

引起接地电阻读数不准确的原因及排除

在防雷检测中,引起接地电阻读数不准确的因素很多. 第一,由于接地电阻测试仪是通过铁钎发射和接收电流来测试接地体的地电阻,所以两铁钎之间及两钎与接地体之间距离太近时将产生相互干扰,并由此产生误差.因此,在测量时,接地体、电压极、电流极顺序布置,三点成直线,彼此相距5～10 m.     

风力发电站大地网接地阻抗检测技术研究

接地阻抗是衡量风力发电站接地系统安全性的重要技术指标之一。准确测量接地阻抗值,对接地网防雷安全性评价具有非常重要的意义。本文通过异频测试法,采用0.618的布线方式,利用大型地网接地装置电阻测试仪对黑龙江省某风力发电站大地网的接地阻抗进行测试,从而对风力发电站大地网接地阻抗的检测进行技术研究。通过测试结果发现采用大型地网接地装置异频法对于发电站的接地阻抗测试具有很好的抗干扰能力,值得推荐使用。     

基于CDEGS系统的土壤结构参数及接地体仿真分析

土壤结构的全面、正确分析,对接地装置的优化设计有重要意义。本文根据温纳四极法原理,利用CDEGS(Current Distribution,Electromagnetic fields,Grounding and Soil structure analysis)系统建立土壤电阻率测量仿真模型,对自定义的土壤结构进行土壤电阻率仿真,再反演得到土壤结构参数反演值。通过土壤结构参数反演值与定义值的对比分析,验证土壤结构反演的正确性。通过进行现场测试工作,将接地电阻的现场测量值和仿真值进行对比,验证土壤结构反演和接地电阻值仿真的有效性。探讨了在2层土壤结构下,增加垂直或水平接地体对接地电阻的降低效果。仿真和现场测试表明,该系统能反演得到真实的土壤结构、接地电阻,从而指导接地装置的设计、评估接地电阻。     

卧龙光伏电站大地网接地电阻检测技术分析

接地电阻是衡量光伏发电站接地系统性能的重要技术指标,是接地系统有效性和安全性的重要参数之一。准确测量接地电阻,对接地系统安全性评价具有非常重要的意义。通过分析十堰市郧阳区柳陂镇卧龙光伏电站大地网的现场检测关键问题的处理过程,介绍大地网检测中一些实际问题的解决方法,对大地网现场检测具有一定的指导意义。     

大型接地网的测试实践

选择两种测试方法,对某部门的雷达站大型接地网接地电阻进行测试,比较测试结果,分析影响测试结果的因素,得出大型接地网接地电阻测试需注意的问题。     

一次自动气象站温度数据干扰的处理过程

针对太原北郊DYYZII型自动气象站温度信号干扰的故障,结合该型自动站的信号传输方式和结构类型、设备接地网的分布形式、作用原理以及接地电阻测量值、外部环境对系统的影响程度评估等进行了综合分析。在常规处理方法不能彻底解决问题的情况下,运用多学科理论知识,对接地引线连接中由于金属氧化物作用对实际接地效果产生影响等方面的原因进行了详细的分析,同时提出了"接地电阻值符合要求不一定等于实际接地效果符合要求"的观点。在最终故障处理、验证过程中证明了金属氧化物对接地线的导电性能有直接的影响,为今后处理自动气象站温度信号干扰问题提供了一种新的分析思路和解决方法。     

一次触发闪电地电位抬升引发的氧化锌电涌保护器损坏事件分析

基于触发闪电开展了电流注入地网后地电位抬升反击氧化锌电涌保护器的试验研究。结合真实雷电环境下测量的电涌保护器两端残压和流经电流的数据, 对一次触发闪电引发的氧化锌电涌保护器损坏事件进行了分析。分析发现, 电流注入地网后, 回击过程瞬间的大能量和长连续电流过程累积的能量相互叠加共同作用损坏了氧化锌电涌保护器。回击发生时, 较大的地电位抬升反击特别是电压的快速上升阶段, 氧化锌电涌保护器内部半导体结构(晶界层或晶粒)很容易遭到局部破坏, 形成穿孔, 电压波沿着破坏的晶界层“漏洞”迅速通过, 氧化锌电阻片失去钳制作用, 而当电压缓慢下降时, 电压在氧化锌电涌保护器内部晶界层的分布趋于均匀, 没有损坏的晶界结构又恢复了氧化锌电涌保护器的钳制功能。长连续电流过程形成的残压较小, 但其持续时间很长, 可达几十甚至上百毫秒, 事件中多次致使SPD钳制功能的失效。4次回击过程地电位抬升反击流经氧化锌电涌保护器的电流峰值最大为7.1 kA, 平均值5.4 kA, 占触发闪电注入电流的28.9%。流经SPD的电量范围0.15~0.58 C, 平均值0.44 C, 其值大于8/20 μs标称放电电流20 kA单脉冲释放的电量(0.37 C)。      

初始长连续电流引起的地电位抬升和SPD损坏

在电子电气系统接地领域,地电位抬升对电子设备的破坏效应一直是人们关注的焦点。基于触发闪电技术,开展了地网地电位抬升冲击电涌保护器(surge protective device,SPD)的观测试验,重点分析了触发闪电初始长连续电流过程对SPD的冲击和损坏效应。结果发现,触发闪电注入地网后,闪电的初始长连续电流和继后回击的共同作用下很容易造成额定通流量的SPD损坏,当流经SPD的能量累积达到一定程度时仅初始长连续电流过程也会损坏SPD;冲击SPD的效应与初始长连续电流过程的不同的波形密切相关,当长连续电流过程叠加上升沿较快幅值较大的初始连续电流脉冲(ICCP,initial continuous current pulse)时,流经SPD的能量会迅速增加,是长连续电流过程中SPD损坏的最为关键因子。个例分析发现,当初始长连续电流过程持续时间和平均电流量级达到100 ms和200 A左右,泄放电量为25 C,流经SPD的能量达1000 J左右,易造成标称放电电流20 kA甚至更高的SPD损坏。     

降水与温度对接地电阻的影响分析

通过对3种接地装置接地电阻的持续观测, 分析了降水、温度对接地电阻的影响, 结果发现: 接地电阻具有明显的季节变化特征, 汛期(4—9月)降水量增加, 温度也逐渐升高, 接地电阻呈现下降趋势, 在9月之后, 随着降水的减少及温度的下降, 接地电阻逐渐升高, 此过程一直持续到翌年的2月; 接地电阻的变化率与接地体类型及尺寸大小密切相关; 降水量 < 20 mm的降水过程对接地电阻的影响较小; 当降水量偏多, 土壤含水量处于较高水平时, 多余的降水并不会使接地电阻出现明显的下降, 此时期温度对接地电阻的下降起着关键作用; 当长期干旱时, 土壤含水量偏低, 此时期较强的降水会引起接地电阻出现明显的下降, 而温度的影响相对不明显。      

地铁地网反向法测试接地阻抗研究

接地阻抗是地铁地网测试的重要内容之一。在实际工作中很少使用反向法测试接地阻抗。对石家庄地铁1号线南村站地网进行了反向法实地测试试验,分析了试验数据,并与直线补偿法的试验结果进行了比较。试验结果表明,在土壤电阻率相对均匀的情况下,反向法能有效降低电流线和电位线线间互感因素的影响,但是测试得到的总体的接地阻抗数值偏小。其结果可以作为接地网测量结果的下限值,如果其他方法测试的结果小于反向法测量结果,则可认定其他的测量存在一定的错误;如果反向布置的电位极和电流极间的距离相当大,则可以用此法得到被测接地装置的真实接地阻抗;如果允许接地阻抗测试结果的误差在一定范围内,通过合理布设电流线和电位线的长度,可以把反向法作为地铁地网接地阻抗的测试方法。     

风电场大地网接地阻抗测试个例分析

大地网是风电场的主要组成部分,对地网接地阻抗这项性能参数定期的开展安全测试是风电场安全保障的重要工作。该文介绍了东源蝉子顶风电场特殊的地理环境和大地网的敷设方式,研究分析了接地阻抗测试需要具备的条件和方法,并选择四极法、异频法、夹角法、补偿法等相结合的接地阻抗测试方法进行实践分析。通过实践得出,实验采用的方法是可行的,且大型地网接地阻抗测试接地极布线采用0. 618测试方法、30°夹角测试法是科学的。归纳阐述了误差来源及消除误差的方法和注意事项,希望给予风电场大地网接地阻抗测试提供技术参考。     

降水对接地电阻的影响

为了了解降水对接地电阻值的影响,对柳州市气象局国家基本观测站自2012年4月至2013年7月的日降水量和接地电阻值数据进行了分析得出：在少雨季节,降水量对接地电阻的影响表现为负相关性,在多雨季节降水量对接地电阻的影响比较复杂,有负相关也有正相关,降水对接地电阻恢复到降水前值的恢复时间主要取决于降水时间和降水量,但由于受到温度、日照等其它气象因素的影响,同样的降水对接地电阻恢复到降水前值的恢复时间的影响也各有不同。     

高层建筑物的防雷接地和屏蔽探讨

依据在广东地区的调查资料和三水的高层建筑通信大楼的雷击试验结果,把高层建筑物作为一个防雷系统工程来探讨,对吸引半径、屏蔽效果、屏蔽角、框架阻抗、幅射电阻、转移电位和接地系统等7个问题进行了分析计算。得出以下结论：高层建筑物的吸引半径较大,其接闪装置宜用吸引上行雷的垂直避雷针;高层建筑物的屏蔽角不大。与其相邻的建筑物也应...     

导线积冰的云雾特征观测研究

导线积冰在贵州山区是常见的气象灾害, 导线积冰增长率与气象云雾因子密切相关。研究选择贵州西部、北部、中部3个积冰区进行了专门外场观测, 观测项目有:云滴谱、含水量、气温、风向、风速、导线上积冰的长径、短径。观测分析表明:贵州云滴浓度、特征平均直径没有显著性地区差异; 云滴平均浓度140~312个/cm3, 云滴算术平均直径、均立方根直径、中值体积直径分别为7.5 μm, 11.3 μm和20 μm; 14 μm以上大云滴浓度平均占云滴总浓度的12.5%, 但对含水量的贡献高达78%, 大滴与导线碰撞效率高, 大滴是导线积冰的关键因子; 云雾含水量平均0.20 g/m3; 在0~-6 ℃之间, 含水量随温度的降低而降低; 南北向导线积冰比东西向的积冰多; 导线积冰增长率与含水量的大小成正比, 风速超过3 m/s时, 积冰增长率与风速有较明显的正比关系。