接地电阻测试仪进行接地电阻测试
有效的接地对于每个电气系统的安全运行都是必不可少的,要确保接地装置有效并保持有效,唯一的方法就是严格定期地对其用接地电阻测试仪器进行接地电阻测试。
绝大多数配电系统都经过设计,以便在发生绝缘故障或类似故障时,将产生的故障电流转移到大地。这样可以防止裸露的导电部件上升到危险电位,同时允许故障电流流过足够长且足够高的水平,以使保护器件能够操作并隔离故障。从该描述中可以清楚地看出,可靠,有效的接地连接对于系统的安全运行至关重要,并且,如果接地系统发生故障或效率低下,则最好的安全性将受到损害,最坏的情况下可能会存在严重的危险。生命和财产。
每个接地系统的基本功能是使用一个或多个接地电极(通常采用杆或垫的形式)提供与大块土壤的可靠,低电阻连接。考虑到应用程序的要求(例如可能需要处理的预期接地故障电流的水平),所有接地系统均旨在实现这一目标。然而,接地系统的效率受到许多难以控制的变量的影响,例如土壤类型和含水量,以至于在调试过程中通过严格的测试来验证新系统的性能始终至关重要。
测试需求并不会随着调试测试而结束,因为随着时间的流逝,许多因素都会降低接地系统的性能。例如,土壤的水分含量可能会改变。一个好的设计应该考虑到季节性变化,但是其他发展,例如当地地下水位的变化,则更难以考虑。电极及其连接也可能受到腐蚀的影响,接地系统是否会遭受物理损坏(无论是在附近的建筑操作中意外发生还是故意以盗窃和故意破坏的形式遭受物理损坏)也不为过。
所有这些表明,即使接地系统的初始性能完全令人满意,也无法确定它会随着时间的推移保持令人满意的性能。再一次,唯一确定的方法就是对其进行接地电阻测试,考虑到接地系统的至关重要的安全作用,必须将常规例行测试视为必不可少的,而不是可选的。
强烈建议测试采用包含七个关键步骤的综合结构化接地调查形式。首先是对接地装置进行仔细的目视检查。这应该寻找是否有损坏的迹象,是否已经断裂,切割或以其他方式断开的接地导体,以及不仅对电极本身而且在电极与接地导体之间的连接处是否存在腐蚀的迹象。在继续进行后续测试步骤之前,必须先纠正所有故障,但应始终牢记,已经断开的接地导体可能是带电的,因此在触摸或处理该导体之前必须进行检查。
第二步是测量接地导体中的泄漏电流。理想情况下,这些导体中应该完全没有电流流动,但是即使在正确操作的情况下,现代电子设备中使用的滤波器和类似设备也经常会产生较小的泄漏电流。然而,更令人关注的是电气设备出现故障,使它看起来显然可以继续运行而没有问题,但是却导致电流流向大地。此类设备可能会长期使用,操作员可能不会意识到问题所在,但显然必须在对接地系统进行进一步测试之前检测出此类泄漏电流,并且最方便的方法通常是使用能够测量毫安范围内电流的接地电阻测试仪。
最后的准备测试是对接地导体的导电性进行电气测试,以确认在系统外观检查过程中进行的完整性评估。该测试的目的是检测和定位高电阻接头,这是裸露导体系统中腐蚀的典型结果。重要的是要记住,在这种情况下,“高电阻”是指从一百微欧左右开始的任何东西。这个数量级的电阻值无法用普通的兆欧表测量,因此必须使用接地电阻测试仪进行此测试。
在完成对接地系统的外观检查,确认无泄漏并验证了导体的连续性之后,有必要进行完整的接地检查断开接地电极。在完全评估安全隐患并采取适当步骤以最大程度降低风险之前,绝不能断开接地连接。这通常涉及将要断开接地的设备断电并锁定,但考虑到感应电压的潜在危害也很重要,即使未通电,感应电压也可能存在于未接地的设备中。
顺便说一句,值得注意的是,有一些无需断开接地电极即可测量接地电阻的技术。这些包括,例如,ART(连接杆技术)和使用钳式测试仪的无桩测试。这些技术是有用的,但都具有局限性,并且被普遍接受,即通过电势下降法进行测试(必须涉及断开一个或多个被测电极)可提供最准确,最可靠的结果。因此,对于确定的接地电阻测量,应使用电位降测试方法。
如上图1所示,该测试使用基本包括两个电路的接地电阻测试仪进行。第一个电路包括一个电压源和一个电流表,并将其引到仪器的电流端子上。第二个电路仅包括一个电压表,并被引到仪器的电压端子。电流端子之一和电压端子之一连接至被测电极。另一个电流端子连接到一个临时接地尖峰,该接地尖峰插入到与电极相距相当大距离的接地中(电流尖峰),而另一个电压端子连接到另一个临时接地尖峰(电压尖峰)。
电压尖峰沿被测电极与电流尖峰之间的直线以各种距离插入土壤中,并在每个距离处记录电压读数。由于电流也是已知的,因此可以使用欧姆定律为电压尖峰的每个位置计算电阻值。如果按照距离绘制电阻,则曲线应显示几乎平坦的区域(请参见下面的图2)。该区域的电阻值为接地电极的
作为全面接地调查的一部分,进行测试以确定接触和步进电位也很重要,接触电位是一个人站在地面上并触摸接地的导电物体而发生故障时可能遇到的电位差产生了流向大地的电流。阶跃电位是人的双脚在存在故障电流的地面上可能会经历的电位差。
触摸电位是通过使用与测量接地电极电阻相似的技术,首先测量相关物体的接地电阻来确定的。当已知此电阻以及最大预期故障电流时,可以使用欧姆定律以合理的精度裕度计算最坏情况下的触摸电势。步电位的评估方法类似,但是在进行接地电阻测量时,电压峰值会以大约1米的间隔锤击到地面,因为这是普通人的步长。
到目前为止概述的过程提供了有关接地系统的状况和性能的宝贵数据,但是了解接地系统所处土壤的特性通常也很有用。这些信息中的一些是通过检查和检查土壤以确定其类型而获得的,但是进行接地电阻率测量也很重要。注意,这些测量仅与土壤的固有电阻率有关,而前面讨论的接地电阻测量与特定接地电极(或多个电极)的电阻有关。
接地是电气安装安全的基本要求,但接地系统的有效性常常受到关注,特别是在已验证初始性能之后。这是危险且不必要的。正如我们所看到的,可以通过采用结构化的逐步方法来可靠地评估地球系统的性能,并且可以说,所涉及的过程很耗时,并且在一定程度上是破坏性的,这肯定是一个耗时的过程。
