季节对接地电阻影响的分析

法拉第

1 前言 随着雷电防护意识的加强和防雷工作的开展，防雷接地质量的检测工作成为一项必需的和经常性的工作。但我们不能回避一个现实，目前我国雷电防护系统的从业人员水平参差不齐，在检测工作中，检测人员对于一些基本概念和基本试验方法还不能完全掌握。其中，土壤干燥或冻结等季节变化因素对接地电阻的影响也是困扰检测人员的一个问题。笔者通过查阅一些资料，将国内外关于季节对接地电阻的影响的处理方法作以下介绍。 2 国内的处理方法 接地按用途可以分为工作接地、保护接地和防雷接地等。同一个接地装置在流过幅值较低的工频电流和幅值较高的冲击电流时所体现的阻值是不同的。一般情况下，检测接地装置的接地电阻是该装置的工频接地电阻，而对用于防雷、过电压保护的接地装置，则需要知道其冲击接地电阻。目前国内外用于接地电阻测量的仪表所测得的数据应该是工频接地电阻。考虑到电感效应和火花效应的影响，通常冲击接地电阻小于工频接地电阻，所以当工频接地电阻满足要求时，认为冲击接地电阻也是合格的。 在测量接地电阻时，应该考虑土壤干燥或冻结等季节变化因素的影响，从而使接地电阻在不同季节中均能保证达到所要求的值。但对于防雷接地装置的接地，只考虑在雷雨季节中土壤干燥状态的影响即可。在北方地区，由于冬季极少发生雷电活动，所以冬季一般不进行防雷接地电阻测量工作。 在雷雨季节，实测的接地电阻值或土壤电阻率，要乘以表1所列的季节系数ψ1或ψ2或ψ3进行修正[2]。 各种性质土壤的季节系数 土壤性质深度（米）ψ1ψ2ψ3 粘土0.5～0.8 0.8～33 22 1.51.5 1.4 陶土 砂砾盖于陶土 园土 黄沙 杂以黄沙的砂砾 泥炭 石灰石0～2 0～2 0～2 0～2 0～2 0～2 0～22.4 1.8 － 2.4 1.5 1.4 2.51.4 1.2 1.3 1.6 1.3 1.1 1.51.2 1.1 1.2 1.2 1.2 1.0 1.2 其中：ψ1是在测量前数天下过较长时间的雨，土壤很潮湿时用之； ψ2是在测量时土壤较潮湿，具有中等含水量时用之； ψ3是在测量时土壤干燥或测量前降雨不大时用之。 它们的含义是在测量时得出的结果乘上季节系数得出干燥土壤的接地电阻值。例如，某陶土场所测量前几天下过雨，土壤比较潮湿，试验测得的接地电阻数据为1欧姆的话，考虑到季节系数的影响，应该乘上2.4，得出该场所在干燥时接地电阻是2.4欧姆。 表1所给出的数据同时考虑到了土壤和潮湿程度的影响，应该说考虑到季节系数影响后得出的干燥时期的接地电阻值是比较接近实际的。但从表中也能够看出土壤的类型还不够全面，一些土壤性质特殊的情况还没有数据的积累。另外值得注意的是，相关标准中也规定在雨后不能立即进行接地电阻测量[3]，这是现场检测人员应该注意的事情。 3 国外的处理方法 前苏联在进行接地电阻测量时使用的季节影响系数如表2所示： 季节影响系数 月 份系 数 11.2 21.1 31 41.2 51.3 61.55 71.75 81.55 91.7 101.5 111.35 121.35 季节影响系数的含义是由于干燥季节的接地电阻值要大于雨水季节的数值，以3月份的数据为基准，其他月份的数据乘以季节影响系数进行修正。例如，7月份测量接地电阻的数值是1欧姆的话，它等效于3月的接地电阻为1.75×1=1.75欧姆。这种方法，前些年在我国电力系统一直在应用。相对于我国的处理方法，该方法忽略了土壤的影响，虽然处理时会方便些，但其准确性不如前者好。同时，也应该考虑到我国的气候条件与前苏联是有区别的，而且我国南方与北方的气候差异更大，这种处理方法不能普遍适用于全国各地区。 4 总结 不论是国内的处理方法还是国外的处理方法，随着接地技术和社会环境的发展都存在着局限性。但通过上述两种方法我们可以得到启发，我们应该认识到，为了更好地作好接地电阻测量工作，我们还需要踏实地做一些对比试验和数据的积累工作；只有这样，才能更全面更准确地得出我国新的季节影响系数。但应该注意到，在实验现场用单个棒型接地体等简单接地体测得的季节影响系数，不适用于发电厂和变电所的大型接地网。因为当接地网的面积很大时，入地电流的分布范围也很大，它们的接地电阻已不像简单接地体那样主要决定于地表浅层的电阻率，而是在很大的程度上决定于地层深处的电阻率[4]。 参考文献： [1] 杨保初等.高电压技术[M].重庆，重庆大学出版社.2005； [2]航空工业部规划设计研究院等编.工厂配电设计手册.[K].北京，水利电力出版社.1983. [3] 中华人民共和国能源部主编.GB50169-92，电气装置安装工程接地装置施工及验收规范[C]. [4] 曾永林.接地技术[M].北京，水利电力出版社.1979. 作者简介 刘望来，1970年4月，男，黑龙江省泰来县人，副教授，主要从事高电压技术方面教学和科研，获长春市科技进步一等奖一项，申请多项专利。