接地电阻的测量-接地及接地的必要性(高电压技术)

接地电阻的测量

电力系统接地装置的分类接地装置

接地的功能是通过接地装置或接地系统来实现的。

电力系统的接地装置可分为两类

一类为输电线路杆塔或微波塔的比较简单的接地装置，如水平接地体、垂直接地体、环形接地体等

另一类为发变电站的接地网简单而言，接地装置就是包括引线在内的埋设在地中的一个或一组金属体（包括金属水平埋设或垂直埋设的接地极、金属构件、金属管道、钢筋混泥土构筑物基础、金属设备等），或由金属导体组成的金属网，其功能是用来泄放故障电流、雷电或其他冲击电流，稳定电位。接地系统则是指包括发变电站接地装置、电气设备及电缆接地、架空地线及中性线接地、低压及二次系统接地在内的系统。接地电阻

表征接地装置电气性能的参数为接地电阻。接地电阻的数值等于接地装置相对无穷远处零电位点的电压与通过接地装置流入地中电流的比值它与土壤特性及接地体的几何尺寸有关，还与通过接地体的电流种类有关。如果通过的电流为工频电流，则对应的接地电阻为工频接地电阻；如果通过的电流为冲击电流，接地电阻为冲击接地电阻。冲击接地电阻是时变暂态电阻，一般用接地装置的冲击电压幅值与通过其流入地中的冲击电流的幅值的比值作为接地装置的冲击接地电阻。接地电阻的大小，反映了接地装置流散电流和稳定电位能力的高低及保护性能的好坏。接地电阻越小，保护性能就越好。

通过本知识点的学习，使学生掌握接地装置的分类与接地电阻的概念，为今后的课程学习打下了良好的基础。接地电阻的测量

接地的概念接地的概念

雷云中有大量的电荷聚集，当雷击电气设备、导线或雷击地面时，大量的雷电流沿着雷电通道流下来，形成感应雷过电压或直击雷过电压。为了降低过电压，我们需要给雷电流提供一个泄流通道；

而电力系统也会由于操作或故障形成较大于正常运行电流的电流，它也需要我们提供一个泄流通道；

为了给故障电流和雷电流提供泄流通道，为了稳定电位，为了提供零电位参考点，以确保电力系统、电气设备的安全运行，同时确保电力系统运行人员及其他人员的人身安全，我们将电气设备的某些部位、电力系统的某点与大地相连，这就是接地。

通过本知识点的学习，使学生掌握接地的概念，为今后的课程学习打下了良好的基。接地电阻的测量

接地目的接地目的

1.降低电气设备绝缘水平如前所述，将电力系统中性点接地的工作接地，能够降低作用在电气设备上的电压，从而降低电气设备的绝缘水平。

2.确保电力系统安全运行输电线路杆塔接地装置的接地电阻必须降低到一定值，以确保雷击输电线路杆塔时的塔顶电位与导线的电位差小于绝缘子串的50%冲击放电电压，保证线路的正常运行。如果接地电阻过大，则可能造成塔顶电位升很大，引起绝缘子串闪络而造成停电事故。另外，在发变电站，通过避雷线、避雷针和避雷器来吸收和泄放雷电能量，这些防雷设备必须通过接地装置将雷电能量泄放到大地。

3.确保人身安全如前所述的保护接地，即将所有电气设备的外壳接地，当电气设备绝缘损坏或老化而使外壳带电时，能够保证接触设备外壳的人员的人身安全。另外发变电站接地装置通过降低接地电阻和采取均压措施来保证接触电压和跨步电压满足人身安全要求，接触电压是指故障时人体接触与接地装置相连的设备外壳或金属构件时人体所承受的手和脚之间的电位差，而跨步电压则是故障时人体两脚之间所承受的电位差。4.防止静电干扰由于现代科技的发展，一方面容易产生静电的化学纤维及塑料等制品，衣物的使用日益增多，另一方面对静电干扰敏感的固体电子设备，如计算机等的使用也日益增多。静电一方面可能引起爆炸和火灾，如储油罐、天然气储罐和管道等特别容易因静电放电而引起爆炸，另一方面则是干扰固体电子设备的正常工作。通过接地可以将由于摩擦等产生并积蓄的静电尽快释放到大地，防止静电干扰引起的事故和破坏。5.检测接地故障近年来为了保证人身和财产安全，低压线路采用漏电断路器等各种故障保护装置。如果线路的一点产生接地故障，为了使保护装置动作，则必须产生足够大的接地故障电流。为确保满足该条件，则在降压变压器二次侧中性点接地，该接地可以称为接地故障检测用的接地。另一方面，对中性点接地的线路，如果电气设备外壳不接地，当由于绝缘破坏等原因使设备外壳带电时，通过杂散电容构成回路产生的电流将不足以使保护设备可靠动作，因此应将设备外壳接地6.等电位连接等电位连接是使各外露导体和装置外导电体的电位相等的连接方式。在建筑物内的电气设备，可以通过将设备外壳与敷设的主接地母线相连来实现等电位连接，如图所示。等电位连接的目的是防止在设备之间产生危险电位差和构成回路，因为由设备接地连接构成的回路容易受到外部电磁场的感应作用，产生回路电流，干扰设备的正常运行。7.防止电磁干扰外部电磁干扰能够使电子设备产生误动作，或干扰电缆传输的信号，影响传输信号质量，这可以通过将电子设备的屏蔽外壳和电缆屏蔽层接地来降低或消除外部电磁干扰的影响。另外防止电子设备产生的高频能量泄流到外部，而对其他设备造成干扰，也应进行接地。防止电磁干扰的接地具有多种形式，如屏蔽室、屏蔽层的接地，屏蔽电缆的接地，变压器静电屏蔽的接地，精密仪器的保护装置的接地，变压器或扼流圈铁芯的接地等。另外电子设备电源入口处的线路滤波器也应加以接地。总之，防止电磁干扰的接地就是提供干扰能量泄放到大地的通道。8.功能接地有些设备在功能上即有加以接地的必要性。例如阴极保护利用电化学防止金属的腐蚀，为了使防蚀电流流入土壤或水中，则应在系统中进行接地。另外为了保证计算机及其他电子设备的正常工作，必须采用具有稳定电位的基准点，该基准点通过接地来实现。9.作业用接地在停电作业时，需要采用接地来泄放线路中的充电装置中的能量，以及防止电磁干扰在线路中的感应电流的危害，另外也可以防止他人误操作对作业人员的致命危害。

通过本知识点的学习，使学生掌握接地的目的，为今后的课程学习打下了良好的基。接地电阻的测量

接地的种类接地的种类

电力系统交流电气装置的接地按其功能可分为基本的三类：工作接地、防雷接地和保护接地。另外发变电站仪器和控制设备也应当接地。

1.工作接地

交流电力系统根据中性点是否接地而分为中性点有效接地系统和中性点非有效接地系统（包括中性点绝缘系统、中性点通过电阻或电感接地的系统）。我国在110kV及以上的电力系统中均采用中性点有效接地的运行方式，其目的是为了降低电气设备的绝缘水平，这种接地方式称为工作接地。采用中性点有效接地方式后，正常情况下作用在电气设备（如电力变压器）绝缘上的电压为相电压。如果采用中性点绝缘的作运行方式，则在发生单相接地故障，且又不跳闸时，作用在设备绝缘上的电压为线电压，二者相差倍。采用中性点有效接地方式后，作用在设备绝缘上的电压明显降低，因此设备的绝缘水平也可以降低，即达到缩小设备绝缘尺寸，降低设备造价的目的。对于有效接地系统，在正常情况下，流过接地装置的电流为系统的不平衡电流，而在系统发生短路故障时将有数十千安的短路电流流过接地装置，一般短路电流持续时间为0.5s左右。2.保护接地在电气设备发生故障时，电气设备的外壳将带电，如果这时人接触设备外壳，将产生危险。因此为了保证人身安全，所有电气设备的外壳必须接地，这种接地称为保护接地。当电气设备的绝缘损坏而使外壳带电时，流过保护接地装置的故障电流应使相应的继电保护装置动作，切除故障设备，另外也可以通过降低接地电阻保证外壳的电位在人体的安全电压值之下，从而避免因电气设备外壳带电而造成的触点事故。3．防雷接地为了防止雷电对电力系统及人身安全的危害，一般采用避雷针、避雷线及避雷器等雷电防护设备。这些雷电防护设备都必须与合适的接地装置相连，以将雷电流导入大地，这种接地方式称为防雷接地。流过防雷接地装置的雷电流幅值很大，可以达到数百千安，但持续时间很短，一般只有数十微秒4．信号参考地现代电力系统大量采用以固体电子设备为基础的仪器和控制设