降阻剂的使用,应掌握其施式技术,以达到最佳的效果。其具体施工技术是:对于垂直接地全是在开挖1米深的槽沟(水平接地体敷设用),在垂直接地体埋设处下挖于垂直接地体等深的坑后,采用219钢管作模具,将垂直接地体插入钢管中心后,浇注降阻剂,并同时进行回填,抽出钢管后,此时接地体已形成=200mm的圆柱形接地体,待降阻剂凝固后,将回填土擂实。水平接地体是在人工开挖的槽沟内敷设,待水平接地体与垂直接地体,按规范要求焊接完毕后,采用上下半圆形模具注入降阻剂,待模具拆出后,应在200mm的水平接地体周围用湿土夯实,并回填土质较好的土后夯实,以减小接触电阻。一个月后,接地电阻可达到1欧,半年后可达到0.8欧,随着时间的推移,土质沉实后,电阻值有逐年下降的趋势。
这种做法比以前只是简单地将垂直接地体打入地下,或将一块大钢板整张埋入地下,结省得多,效果好也耐久。比利用盐降阻持久,因为盐会流失、会腐蚀钢板。
五、接地电阻的测量
1、现行的地线电阻测试法
由于地线的接地电阻等于接地电极的电位与注入的电流的比值,现行的地线电阻测试方法如图12所示。其中E是接地电极,C是注入电流用的辅助电极,P是为了测试电位用的辅助电极假想的参考点。测试时,信号器在E~C电极间加上500~2KHz的交流电流就按图中虚线进得流动,由电流表和电压表上的读数,就可求出地线电阻值。为了测试值的准确,要求各电极间的距离不得小于10米。这个距离要求,在大城市的市区,往往难以作到。
2、使用常规方法测量接地电阻的原理电路如图12、图13所示。图12中,RX为被测接地体的接地电阻,S1、S2分别为电压极、电流极与被测接地体之间的距离。电源接通后,电流沿电流极、RX和接地体构成回路。只要S1、S2足够长,且具有合适的比例关系,接地电阻RX就可用下式表示:RX=U/I测得电压极与接地体之间的电压U和回路流过的电流I,就可求得RX。
为减小测量误差,电阻上的压降应用高内阻电压表或电位计型接地电阻测量仪测量。如果电压表为电磁式或电动式仪表,则读数U应按下式校正。校正后的电压Uj为Uj=U(1+R1/Rv)式中,R1、Rv分别为电压极流散电阻和电压表内阻。
3、摇表测试:使用电位计型接地电阻测量仪测量接地电阻的原理。手摇发电机以大约每分钟120转的转速转动手柄,产生110~115Hz的交流电,沿被测接地体、地和电流极流动,与此同时,调节粗、细旋钮,逐步使电位计上的电压与被测电压平衡,指针指零。于是,由电位计旋钮位置即可直接读出被测的接地电阻值。
4、接地电阻的测量
接地网电阻值的大小,是判定接地网是否合格的重要标准,而对接地网电阻的测量采用的方法及设备也直接影响测量的结果,测量接地网电阻时,其接地棒和辅助接地体有两种布置法,如图所示,图14为直线布置,图15为三角形布置,图中A为被测接地装置,B为接地棒(电压极),C为辐助接地体(电流极),图中D为被测地装置的最大对角线。直线布置时,其辅助接地体与被测接地装置边缘的距离为4D-5D(E),接地棒与接地装置边缘为(0.5~0.6)E。而三角形布置的θ角是接地棒,辅助接地体分别与接地装置的等效中心的连线之间的夹角,一般取θ=30,接地棒,辐助接地体离极测接地装置的等效中心距离一般取≥5D,但距离越大测量精度越高。
对大型地网的电阻测量,应采用电流电压测量法,其接地棒,辅助接地体的布置应采用三角形由置法,并使辅助接地体的接地电阻不应大于10Ω。通过接地装置的电流应大于30A,电源电压应为65~220V交流工频电压,电压较低时测量较为安全,电压表应采用高内阻的表计,以减少该云支路的分流作用。这种测量方法的优点是,接地电阻不受测量范围的限制,特别适用于110KV以上系统的接地网的接地电阻测量,也适用于自动化系统接地电阻的测量,其测量的结果准确可靠。
5、新的地线电阻测试法
新的地线电阻测试原理,E为接地电极,金属板为电流回归路,测试由接地电极、大地、金属板和测试线构成的闭合回路的阻抗,可推算出地线的接地电阻。上面所述的闭合回路的等级电路,其中Rg是地线的接地地阻,R是金属板的接地电阻,r和L是测试线的电阻和电感(由于金属板接地,因此R是电磁材料的直流电阻和金属板的接地电阻的和)。C1是电磁材料与大地的静电容,C2是金属板接地时对地的静电容。此时,当发生串联共振时,闭合回路的阻抗Zm可用下式近似代表:上式右边第二项的值与频率的平方成反比,频率愈高,其值愈小,同时R的大小与金属板的大小成正比,金属板愈大,R愈小。用改变频率和金属板大小的办法,以达到右边第二项比第一项小,这样从测试闭合回路的阻抗就可获地线电阻的大小。该方法很适合于城市中采用。
6、钳式接地电阻测试仪测试:
上述两种测量接地电阻的方法都必须在离被测接地极足够远的距离处打两根辅助接地极,且两根辅助电极必须成一条直线,都必须在测量前将被测接地体同其他接地体分开(测量回路同电网也最好分开),辅助电极要尽量离开建筑物,地下构造物,相当烦琐,而且还必须配备足够长的导线(比如200米),实施测量很不方便。
7、测量接地电阻的新方法非接触测量法,使接地电阻的测量技术向前迈进了一大步。使用的测量仪器为钳形接地电阻测试仪CA6411、CA6413等(虚线框内部分)。Ng为绕在仪器钳口内的发生器线圈,Nr为绕在钳口内的接收线圈。两线圈之间具有良好的电磁屏蔽。测量时钳口闭合,测量仪的发生器线圈在被测接地回路内发生一个已知的恒定交流电压E。
E=e/Ng
式中,e为发生器发生的内部电压。为提高抗干扰能力,交流电压的频率为不同于工频的某一高频。
E在回路中产生电流I
I=E/R
它被置于表内的接收线圈(CT的二次线圈)转换为
i=I/Nr
测量部分测得电流i,并计算下式即可求得回路电阻。
对于多点接地且被测装置只有一条引下线的线路,测试仪显示的电阻值即为被测接地电阻值。
由上面介绍的工作原理知,这种测量仪使用起来十分方便,只需将钳口夹住被测接地电阻的引线就可立即测得被测接地电阻值,而且由于不必断开接地线即可测量,所以所测值准确反应了设备运行情况下的接地状况。
六、室内接地网的要求
一是采用TN-S系统,将交流电源线路中的返回通道(中性线)只在一点与安全接地系统相连接。交流电源线路的返回电流不流入信号参考地系统。由于消除了电流环路,这种与交流返回电流隔开的信号参考地系统可最大限度地减少公共阻抗耦合。
二是将广播电视设备尽可能通过多点与信号参考地相连接。这可为高频干扰提供多个并联的对地通路从而减少了电感效应。根据欧姆定律,电阻并联后其阻值减少。故并联通路越多,对地阻抗越小。这样做也有助于将接地之间的物理距离减少到我们所需要的1/10波长的距离或更小。和上述第一步相同。这样做也消除接地电流环路,因为设备多点与地线相联可以减少高频干扰,而接地系统的接地点只有一个。
既然不能将电源线、控制线和信号线合成一回线进入设备;在布设地线和连接导线时同样也不要将设备接地线和各类被接地的线(其电位设计为零伏)合成一回线。应使进入接地系统的电流尽量小(此电流可经接地线流入其他设备)。也应使此电流进入接地系统后尽快流入大地(此电流不再流入其他设备),即要求其与接地点间的地线粗些、距离短些。应记住接地线的长度和宽度在接地中是至关重要的。
良好的接地平面可减少接地阻抗。可以想象用多根并联带形导体组成的接地平面能降低电感。对于射电频率信号的接地而言,导体面积大时效率高,因其电感小。阻抗随之也小。接地平面大到极限时为多块搭接的或对接的整块金属板(需要时可覆盖整个平面)。当然这常是不可能的。通常的做法是采用网格,它实质上是具有许多网孔的接地平面。当网孔尺寸小于所需频卒波长的1/10时,网格的效果接近一实体平板。为使此接地平面更为适用,应满足两个条件:
所有接至网格的设备接地线的长度必须小于最高频率的1/10的波长;
设备与接地平面的连接必须具有足够的并联通路,以降低设备与接地平面间的电位差。
七、数据机房对接地的要求
1、数据机房的接地电阻不应大于1欧姆,这样可有效地降低因雷击和高压故障所引起的地电位升高,抑制干扰。
2、数据机房不宜采用中性线作为交流保护地线的TN-C系统(现在绝大多数都是采用中性线作为交流保护地线)。因为中性线平时有荷载电流,当其作为交流地线时会成为干扰源。所以,为了防止机房内低压电气设备正常工作情况下零序电流流入联合地线系统,使保护地线在平时荷载电流,应直接从中性点引一根线作为交流保护线,即交流电源的“零”线要严禁与接地系统电气连通。
3、直流地的处理方法
直流地接地处理方式目前有两种即直流地悬浮和直流地接大地。
直流地悬浮就是直流地不接大地与大地严格绝缘,对地电阻的大小依机器的要求而定。一般应1兆左右,这种方法简单,而且不受交流网的干扰。其缺点是直流地悬空而有可能使电流耦合去干扰临近设备,万一发生交流地火线与机箱相碰现象,就会使机箱带有很高的交流电压这将是极其危险的。另外,一旦绝缘下降或发生对地短路就会产生干扰,使大量的静电无法排除,容易使机器带静电。静电电压过高不仅影响机器的运行,也会给操作人员和有些器件带来危险还会产生严重的干扰。现在一般计算机机房系统接地不采用此方法。
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