呂昆坤 王心中 段成國

【摘要】 現(xiàn)有的接地電阻測量方法較多，但都建立在均勻土壤的基礎(chǔ)上，而對于不均勻土壤中接地電阻值的測量方法研究和應(yīng)用較少。為了確保防雷檢測數(shù)據(jù)準確性、科學(xué)性和權(quán)威性，本文引進鏡像法，對水平分層不均勻土壤情況下三角形布電極法和三極法布線法建立數(shù)學(xué)模型，結(jié)合半球形接地極的接地電阻值的計算公式，得出當(dāng)誤差值為0時各個參數(shù)之間的關(guān)系式，進一步對各個參數(shù)之間的關(guān)系進行分析，總結(jié)相關(guān)規(guī)律，以便日常檢測工作中參考。

【關(guān)鍵詞】 不均勻土壤 水平分層 鏡像法 接地電阻 測量

一、引言

隨著防雷工作的不斷發(fā)展，很多接地電阻值的測量方法被大量使用，諸如兩點法、三點法、三極法、四極法、大電流法、倒相法、變頻法和鉗測法等。以三極法為基礎(chǔ)衍生出的各種檢測方法可以有效的消除接地引線的互感、地電流、電磁場等多方面的影響，但是這些測量方法都是建立在均勻土壤的基礎(chǔ)上進行測量。文獻[1]明確提出，如果土壤是非同質(zhì)的或接地極電流極為復(fù)雜形狀，則函數(shù)難于計算，此時要用計算機計算。因此在山地、河邊等土壤電阻率不均勻的情況下，用常規(guī)檢測方法進行測量，肯定會給測量結(jié)果帶來很大的誤差。按照土壤電阻率的大小不同，一般可將不均勻土壤視為為水平分層和垂直分層兩種情況[2]。本文采用鏡像法就水平分層情況下三角形布電極法和三極法布線法進行分析。

二、鏡像法原理

在接地極接地電阻的測量過程中，當(dāng)土壤分層界面時，用三角形布電極法或直線布電極法測量困難，且誤差較大，需要對輔助接地極的位置進行調(diào)整以減小測量誤差。鏡像法是建立在唯一性定理的基礎(chǔ)上的一種不均勻土壤電阻求解方法，適用于解決導(dǎo)體或者介質(zhì)邊界存在點電源或線電源的問題。本文就是通過鏡像法把水平分層不均勻土壤情況簡化成均勻土壤模型來確定輔助接地極的位置。

三、三角形布電極法在水平分層土壤中的應(yīng)用

3.1計算方法

如圖2所示，根據(jù)2.3式可得出待測接地極在電壓極P上產(chǎn)生的電壓UGP為：

參 考 文 獻

[1] GB/T 17949.1-2000.接地系統(tǒng)土壤電阻率、接地阻抗和地面電位測量導(dǎo)則. 第一部分：常規(guī)測量[S].北京：中國標準出版社，2000

[2] 馮志偉，影響接地電阻測量的因素分析[D].南京信息工程大學(xué)，2011

[3] 李中新，袁建生，張麗平.變電站接地網(wǎng)模擬計算[J].中國電機工程學(xué)報，1995（5）：76-80

[4] 呂昆坤，周延洲，王心中.三極法測量接地電阻時電壓極補償點位置探討[J].通訊世界，2015（3上）：183-184

[5] 許聰穎，接地網(wǎng)接地電阻近距離測試原理及測試裝置的研究[D].西安交通大學(xué)，2007

[6] 孟剛、于寶和，防雷接地電阻偏離真值的探討[J].吉林氣象，2008（2）：26-27

[7] 翟玉泰、于東海、王立民，接地電阻測試影響因素分析[J].氣象研究與應(yīng)用，2012（9）：91-93

[8] 朱海洋、陳德剛、吳躍宏、鄭雪梅，接地電阻測量方法及阻值分析[J].氣象研究與應(yīng)用，2009（12）：163-164