关于冲击电阻和接地电阻
冲击接地电阻计算公式
冲击接地电阻计算公式冲击接地电阻是在雷电冲击电流作用下表现出来的接地电阻,它和我们平常说的工频接地电阻有所不同。
咱们先来说说这个冲击接地电阻的计算公式到底是咋回事。
在实际情况中,计算冲击接地电阻可不是个简单的事儿。
它受到好多因素的影响,比如说土壤的电阻率、接地体的形状和尺寸、雷电冲击电流的幅值和波形等等。
一般来说,比较常用的冲击接地电阻计算公式是:Rch = A × R,其中 Rch 表示冲击接地电阻,R 表示工频接地电阻,A 是个跟土壤电阻率和接地体形状尺寸有关的系数。
就拿我之前遇到的一个事儿来说吧。
有一回,我跟着一个施工队去给一个新建的工厂做接地系统。
当时我们按照设计图纸把接地体都埋好了,然后要计算一下冲击接地电阻,看看是不是符合安全标准。
那几天天气特别热,大家都汗流浃背的。
我们拿着各种测量仪器,在那片土地上忙活着。
我记得特别清楚,有个年轻的小伙子,因为嫌热,安全帽都戴歪了,被师傅狠狠训了一顿,说安全可不能马虎。
我们先测了土壤的电阻率,然后根据接地体的形状和尺寸算出了工频接地电阻。
接下来就是用上面说的那个公式来算冲击接地电阻了。
这中间可费了不少劲,数据反复核对,就怕出错。
最后算出来的结果,发现跟预期的有点偏差。
大家一下子都紧张起来,赶紧重新检查各个环节。
结果发现是有个测量数据记错了,重新算完之后,总算是松了一口气。
其实啊,在实际工作中,要准确计算冲击接地电阻,除了掌握公式,还得对各种情况有充分的了解和经验。
比如说,不同类型的土壤,电阻率差别可大了。
沙质土壤的电阻率就比黏土的高得多。
而且,接地体的形状也很有讲究。
像那种长条形的接地体和圆形的接地体,在计算冲击接地电阻的时候,系数 A 的取值就不一样。
再比如说,雷电冲击电流的幅值和波形也会对冲击接地电阻产生影响。
电流幅值越大,冲击接地电阻往往会越小;而波形不同,电阻值也会有所不同。
总之,计算冲击接地电阻可不是一件轻松的事儿,需要我们认真对待,仔细计算,才能确保接地系统的安全可靠。
防雷接地中的冲击接地电阻
Analysis of the I mpulse Ear thing Resistance in the L ightning Pr otection Gr ound
Peng Fei (Anji Bureau of Meteorology, Anji, Zhejiang 313300)
3 冲击接地电阻的散流特性
根据冲 击接 地电 阻的 定义, 我们 可以 分析 得出 接地 体在 冲击 电 流作 用下 ,表 现出 以下 过 程[3]:波 过程— —“电 感-电 导” 过程— —电阻 过程。因 此, 冲击 接地电 阻值 是一 个与 雷电 流波头 时间 、雷 电流 幅值、 接地 体长度 等参数 有关 的量。 3.1 冲击电流经过接地体时的散流特性
2 接地电阻定义
2.1 工频接地电阻 通常 定义的 接地 电阻 为工 频接地 电阻 ,为 一定
的电 流经 接地 极流入 大地 时, 接地 极与无 穷远 处零 电位面之间的电位差 V 与电流 I 的比值。通常所说 的接 地 电阻 通常 由下 列要 素构 成 [2]:接 地 引线 的电 阻、 接地 引线 与接地 装置 的接 触电 阻、接 地体 本身
Key words:grounding;impulse earthing resistance;impulse coefficient
1 引言
冲击接 地电 阻不 同于 工频接 地电 阻, 目前 防雷
检测 部门对 建筑 物防 雷接 地检 测得到 的数 据均 为工
频接地电阻。这与 GB50057-94(2000 版)《建筑物
土壤 电阻率 的影 响, 还受 到雷 电流幅 值和 波头 时间
的影响 。
现实中 ,防 雷检 测人 员直接 将检 测到 的工 频接
接地装置冲击接地电阻与工频接地电阻的换算
建筑物屏蔽测量时可参照使用 具体方法见 GB/T17626.9
C.2.3 大环法
GB12190 高性能屏蔽室屏蔽效能的测量方法 规定了高性能屏蔽室相对屏蔽效能的测试和计算方
法 主要适用于 1.5 15.0m 之间的长方形屏蔽室 采用常规设备在非理想条件的现场测试
为模拟雷电流频率 在测试中应选用的常规测试频率范围为 100Hz 20MHz 模拟干扰源置于屏蔽
等级 3 有防雷装置或金属构造的一般建筑物 含商业楼 控制楼 非重工业区和高压变电站的
计算机房等
等级 4 工业环境区中 主要指重工业 发电厂 高压变电站的控制室等
等级 5 高压输电线路 重工业厂矿的开关站 电厂等
等级 特殊环境
3 GB/T2887 中规定 在存放媒体的场所 对已记录的磁带 其环境磁场强度应小于 3200A/m
试 其区别于备用大环法的内容有
1 脉冲发生器置于被测墙外约 3m 处 发生器产生模拟雷电流波头的条件 如 10 s 0.25 s
及 2.6 s 0.5 s 发生器的发生电压可达 5kV 8 kV 电流 4 19kA
2 从被测建筑物墙内 0.5m 起 每隔 1m 直至距内墙 5 6m 处每个测点进行信号电势的测量
室外 其屏蔽效能计算公式如本标准附录 C.3 式 测试用天线为环形天线 并提出下列注意事项
1 在测试之前 应把被测屏蔽室内的金属 及带金属的 设备 含办公用桌 椅 柜子搬走
2 在测试中 所有的射频电缆 电源等均应按正常位置放置
大环法可根据屏蔽室的四壁均可接近时而采用优先大环法或屏蔽室的部分壁面不可接近时而采用
当发生器产生电流 io/max 为 100kA 建筑物屏蔽网格为 2m 时 实测出不同尺寸建筑物的磁场强度 如表 C.3
接地电阻的测量方法简介
接地电阻的测量方法简介接地线和接地体都使用金属材料,统称为接地装置。
电力部门按用途不同设有各种接地装置,如保护接地、工作接地和防雷保护接地等。
接地装置的接地电阻包括:接地线电阻、接地体电阻、接地体和土壤的接触电阻以及接地电流途径的土壤电阻等。
在上述各种电阻中,接地线和接地体的电阻很小,可以忽略不计。
这样,接地装置的接地电阻的数值就是接地体对大地零电位点的电压和流经接地体的电流的比值,即:R=式中 R——接地电阻ΩU——电压 VI——电流 A接地电阻有冲击接地电阻和工频接地电阻之分。
冲击接地电阻是按通过接地体的电流为冲击电流时求得的接地电阻值,它对通过雷电电流时的情况下很有研究价值;而工频接地电阻是按通过接地体的电流为工频电流时求得的接地电阻。
一般在不指明时,接地电阻均指工频接地电阻而言,测量出的接地电阻数值也是工频接地电阻值,以便衡量其接地电阻是否符合规程要求。
各种接地装置对工频接地电阻数值都有不同的要求,如表1所示。
在接地装置完工后或在运行中,均需按规定进行测量,以鉴别其是否合格。
接地电阻的测量方法很多,这里仅介绍目前应用最普遍的ZC—8型接地电阻测量仪的技术特点及其使用方法。
1 ZC—8型测试仪技术特点和使用方法1.1 ZC—8型测试仪的技术特点(1) 在仪器的检流计回路内,接入了电容C1,使在测试时不受土壤电解电流的影响。
(2) 发电机输出频率为110~115Hz,并采用了由BG、D等组成的相敏整流环节,以避免市电杂散电流对测试的影响。
(3) 制造厂生产的仪器,如果设有4个端钮的,还可用来测量土壤电阻率。
该仪器还分B组和T组两种类型,B组适用于普通气候条件,T 组适用于亚热带的气候条件,即可适合在环境温度为0~50℃和相对湿度为98%以下的气候条件使用。
表1 各种接地装置的工频接地电阻要求值注:1.R——最干燥季节的接地电阻ΩI——计算用的接地故障电流 A2 对高土壤电阻率地区,接地电阻的要求放宽后,尚应满足接触电压和跨步电压的要求。
塔机防雷接地电阻与防雷冲击接地电阻的限值
一、概述在建筑工地,塔吊作为一种常见的建筑机械设备,扮演着至关重要的角色。
然而,建筑工地往往处于室外环境,容易受到雷击的影响,因此塔吊的防雷接地电阻及防雷冲击接地电阻的限值成为了工程施工中的重要考量因素。
二、塔机防雷接地电阻的限值在建筑工地,塔吊通常由钢筋混凝土基础柱承托。
为了防止雷击对塔吊设备和工地人员造成伤害,塔吊的防雷接地电阻必须符合相应的标准和规定。
一般来说,根据相关技术标准,塔机防雷接地电阻的限值应当在10Ω以下。
这是因为防雷接地电阻越小,意味着接地系统的接地性能越好,能更好地将雷击过电流引入地下,从而减小雷击对设备和人员的危害。
三、塔机防雷冲击接地电阻的限值除了静态防雷接地电阻外,塔吊还需要考虑到动态防雷冲击接地电阻。
防雷冲击接地电阻是指在雷击的瞬间,接地系统所受到的阻抗。
根据相关标准,塔机防雷冲击接地电阻的限值一般不应超过10Ω。
这是因为在雷击瞬间,防雷冲击接地电阻越小,能更好地将雷电流引入地下,避免雷击对设备和人员造成伤害。
四、如何确保防雷接地电阻符合标准为了确保塔机的防雷接地电阻和防雷冲击接地电阻符合标准,建筑施工单位应采取以下措施:1. 合理选取接地装置:根据工地实际情况和塔吊设备要求,合理选取适合的接地装置,如铜排、接地极等。
2. 好地接地体:针对塔吊设备所在的地基状况,采取合适的接地体布置和埋设,确保接地体与土壤良好接触;加强接地体的防腐蚀措施,以确保接地体的导电性能。
3. 定期检测:建筑施工单位应对塔机的防雷接地电阻和防雷冲击接地电阻进行定期检测,确保其符合相关标准和规定。
在检测中,可以借助专业检测设备,如接地电阻测试仪等,对塔机的接地电阻进行全面测量和评估。
4. 应急预案:建筑施工单位应制定完善的防雷设备应急预案,明确防雷设备的安全使用规范和维护保养措施,及时排除可能存在的安全隐患。
五、结论根据上述论述,塔机防雷接地电阻及防雷冲击接地电阻的限值是建筑工地施工中应当重视的问题。
工频接地电阻和冲击接地电阻的关系
工频接地电阻和冲击接地电阻的关系工频接地电阻和冲击接地电阻是电气工程中常用的两个概念,它们分别用于描述接地系统在工频和冲击电流下的电阻特性。
虽然两者都与接地电阻有关,但是在具体应用中,它们有着不同的定义和计算方法。
工频接地电阻是指在工频电流下,接地系统对电流的阻碍程度。
在电气设备的运行中,由于电流的存在,地电位会有所变化,为了确保设备的正常运行和人身安全,需要将接地电阻控制在一定范围内。
工频接地电阻的计算一般采用电阻测量仪器,通过测量接地系统中的电流和电压之间的关系,可以得到工频接地电阻的数值。
通常,工频接地电阻的数值应该小于某个标准值,以确保接地系统的正常运行。
冲击接地电阻是指在冲击电流下,接地系统对电流的阻碍程度。
在雷击、短路等突发情况下,接地系统需要能够快速将电流导入地面,以保护设备和人身安全。
冲击接地电阻的计算一般采用冲击电流试验仪器,通过施加冲击电流并测量接地系统中的电压降,可以得到冲击接地电阻的数值。
通常,冲击接地电阻的数值应该小于某个标准值,以确保接地系统在冲击情况下能够正常工作。
工频接地电阻和冲击接地电阻之间存在一定的关系。
首先,工频接地电阻是冲击接地电阻的一个特例,即在冲击电流为零时,冲击接地电阻等于工频接地电阻。
这是因为在冲击电流为零的情况下,接地系统对电流的阻碍程度就等于工频电流下的阻碍程度。
其次,工频接地电阻和冲击接地电阻的计算方法不同,所以它们的数值通常是不相等的。
在实际应用中,为了确保接地系统的安全性,通常需要同时考虑工频接地电阻和冲击接地电阻的标准值。
工频接地电阻和冲击接地电阻是描述接地系统电阻特性的两个概念。
工频接地电阻用于描述接地系统在工频电流下的阻碍程度,冲击接地电阻用于描述接地系统在冲击电流下的阻碍程度。
虽然两者存在一定的关系,但是在具体计算和应用中需要分别考虑。
通过合理控制工频接地电阻和冲击接地电阻的数值,可以确保接地系统的正常运行和人身安全。
工频接地电阻和冲击接地电阻的关系
工频接地电阻和冲击接地电阻的关系引言:在电力系统中,接地电阻是一项重要的安全措施,用于保护人员和设备免受电气事故的伤害。
而工频接地电阻和冲击接地电阻是两个常见的概念。
本文将深入探讨这两者之间的关系。
一、工频接地电阻工频接地电阻是指在电力系统中,接地电阻器对工频电流的电阻值。
它是电力系统中接地电流通过接地装置时的阻抗大小,通常以欧姆(Ω)为单位来表示。
接地电阻的主要作用是将电力系统的故障电流引入地下,并将电压维持在安全范围内,以保护人员和设备的安全。
二、冲击接地电阻冲击接地电阻是指在电力系统中,接地电阻器对冲击电流的电阻值。
冲击电流是指电力系统中突发故障时的瞬时电流,比如接地故障时的短路电流。
冲击接地电阻的主要作用是限制冲击电流的大小,使其不会对电力系统产生过大的影响,从而保护电力设备不受损坏。
三、工频接地电阻与冲击接地电阻的关系工频接地电阻和冲击接地电阻之间存在一定的关系。
首先,它们都是接地电阻的不同表现形式,只是对不同频率下的电流阻抗进行了定义。
其次,工频接地电阻是冲击接地电阻的一种特殊情况,即在工频下的电阻值。
因此,可以说冲击接地电阻是工频接地电阻的一个扩展。
在实际应用中,工频接地电阻和冲击接地电阻的数值通常是不同的。
由于冲击电流的瞬时性质,冲击接地电阻的数值往往要比工频接地电阻的数值小很多。
这是因为冲击电流的瞬时性导致其频率成分更高,通过接地电阻时产生的电阻降低效应更为明显。
工频接地电阻和冲击接地电阻的测量方法也有所不同。
工频接地电阻可以通过交流电桥等方法进行测量,而冲击接地电阻则需要使用特殊的冲击发生器和测量设备来进行测试。
在电力系统设计和接地电阻选择时,需要综合考虑工频接地电阻和冲击接地电阻的要求。
一方面,工频接地电阻应满足电流引入地下的要求,以保护人员和设备的安全。
另一方面,冲击接地电阻应能够限制冲击电流的大小,以保护电力设备不受损坏。
因此,需要根据实际情况选择合适的接地电阻数值,以平衡安全和经济的考虑。
接地电阻(或冲击接地电阻)允许值
1. 什么是接地电阻(或冲击接地电阻)接地电阻,又称为冲击接地电阻,是指接地电极与地面之间的电阻值。
它是用来衡量接地系统对地面的接地性能的重要参数,也是保证电气设备安全运行的关键指标之一。
2. 接地电阻的意义和作用良好的接地系统能有效地对电气设备的漏电保护、防雷保护和工作电压的衰减,起到重要作用。
接地电阻的大小直接影响着接地系统的性能,合理的接地电阻值能够降低设备因雷击或地电压瞬态作用产生的电压,降低触电或设备损坏的风险。
3. 接地电阻的允许值标准根据相关的国家标准和规范,不同类型的电气设备的接地电阻允许值都有相应的标准要求。
通常来说,对于一般工业设备和建筑物,其接地电阻的允许值应该在规定的范围内。
具体允许值的标准会根据设备的特性和用途的不同而有所区别。
在一些特殊的场合,如医院、易爆环境等,对接地电阻的要求更加严格,需要达到更低的阻值。
4. 接地电阻的测量与计算测量接地电阻时,通常会使用接地电阻测试仪进行操作。
测试仪的工作原理是将一定电流注入接地电极,根据感应电压来计算出接地电阻的大小。
在特殊情况下,如土壤湿度、温度等因素对接地电阻测试结果有影响时,需要进行修正。
另外,在一些复杂的接地系统中,需要使用地网测试仪进行多点测量和分析,以保证全面、准确地评估接地系统的性能。
5. 接地电阻的维护和管理为了保证接地系统的持续有效性,接地电阻的大小应该定期测量和记录,一旦发现接地电阻超出允许范围,需要及时进行维护和处理。
维护措施可以包括深化接地电极、更换接地电极、改善土壤的导电性等方法。
定期对接地系统进行检查和维护也是非常重要的,包括清理接地电极周围的杂物、保证接地连接的可靠性等。
6. 接地电阻的意义和挑战良好的接地系统对于电气设备的安全运行至关重要,而且在现代电气系统中,随着大容量设备、新能源设备等的广泛应用,对接地电阻的要求也越来越高。
随之而来的挑战包括复杂的电气环境、土壤的电阻率变化等因素可能会影响接地电阻的测量和维护工作,因此需要不断提高技术水平,采用先进的设备和方法,来保证接地电阻的准确性和可靠性。
接地装置的工频接地电阻和冲击接地电阻
可见,用中点电位法计算所得的电极接地电阻为
R V l ln I 2l a
(1-18)
为了提高计算精度,还可在假定电流均匀分布的基础上采用 平均电位法,即用导体各点电位的平均值作为导体的电位。在式
d (1-17)中令 rN 2 a ,用变量Z取代ZN,对变量Z由零积分到l。
再用l去除,即可得导体的平均电位Va为
r
a a (1 ) R(1 ) 2a r r
(1-14)
式中(1-14)中,当r=10a时,将有 R′=0.9R (1-15) 即R′占R的90%.可见,离开接地电极距离为接地电极尺寸10 倍以内的土壤对接地电阻起很大的作用,这也为降阻剂为什么 能够降阻提供了理论依据。
第二节 均匀土壤中的工频接地电极
三、物理概念
地中有工频电流流散时,工频电流在地中的分布与直流电 的分布在原则上是有区别的。但是,由于地的电阻率较大,所 以在计算接地体附近的电流时,由于感应电动势引起的电压降 与电阻降比较起来可以略去不计,故工频电流的接地计算可以 用直流的接地计算来代替。根据静电比拟法,直流电场的接点 电阻计算可以用相应条件下静电场的电容计算来得到。 由高斯定理,穿过任闭合表面的电位移矢量等于包围在此 表面所限定的空间内的电荷,即 (1-1) D ds E ds Q
因此,用平均电位法所得的电极的接地电阻为 (1-19)
Va 2l R (ln 1) I 2l a
(1-20)
对于长度为l的垂直埋于地中,且上端与地面齐平的圆棒形 接地电极,如图1-3所示。可假想在地上空气中还有一长为l的 镜像圆棒,构成长度为2l的圆棒电极,以使大地表面成为电流 场的对称面。显然,埋在地在红的接地电极的接地电阻,应 为无限大均匀地中所地的长度为2l圆棒的接地电阻的2倍。 利用式(1-18)或式(1-20) 不难求出图2-3的垂直接地电极的 接地电阻为 2l
各种电气装置接地电阻值的要求
各种电气装置接地电阻值的要求
建筑工程防雷接地、变压器中性点接地、电气设备的保护接地、电梯机房接地、消防控制室接地、网络通讯机房、弱电机房等的接地采用共用统一接地极,要求接地电阻不大于1Ω,在实测不满足要求时,还需增设人工接地极。
在施工阶段,根据JGJ46要求,临电接地电阻只要小于10Ω即可,正式工程高低压设备共用接地,包括独立配电房,供电所等也是小于10欧。
但是当各种机房共用接地装置时,从设计规范和施工图集两个方面,均明确给出了接地电阻小于等于1欧姆的要求。
(1)根据图集08D800-8的P19,接地电阻需小于等于1Ω。
见表1。
(2)根据GB51348-2019-12.5.11条,建筑物个点起系统的接地,除另有规定外,应采用同一接地装置,接地装置的接地电阻应符合其中最小值的要求,各系统不能确定接地电阻值时,接地电阻值不应大于1欧姆。
因此,共用接地装置一般按小于等于1Ω设计和施工。
表1:各种电气装置的接地电阻值要求
由表可见变电所发电厂的接地电阻,当流经接地装置的入地短路电流大于4000A时,变配电的接地要请求需小于等于0.5欧姆,高于建筑物联合接地体小于等于1欧姆的要求。
因此,接地电阻具体值需根据表格具具体情况做具体分析。
目前规范中对电气装置接地电阻的规定
目前规范中对电气装置接地电阻的规定电气装置的接地电阻值很多,不同的系统根据配电系统的不同以及接地故障电流的大小规定了不同的电阻值,把目前规范中的一些规定值现做一个摘录。
其中有两本规范根据09年建设部文件已经更新或者作废了。
但仍然可以参考。
GB50116-985.7.1 火灾自动报警系统接地装置的接地电阻值应符合下列要求:5.7.1.1 采用专用接地装置时,接地电阻值不应大于4Ω;5.7.1.2 采用共用接地装置时,接地电阻值不应大于1Ω;JGJ16/T-92老民规中:14.7.4 电子设备接地14.7.4.1 电子设备一般应具有下列几种接地:(1)信号接地——为保证信号具有稳定的基准电位而设置的接地。
(2)功率接地——除电子设备系统以外的其他交、直流电路的工作接地。
(3)保护接地——为保证人身及设备安全的接地。
14.7.4.3 电子设备接地电阻值除另有规定外,一般不宜大于4Ω并采用一点接地方式。
电子设备接地宜与防雷接地系统共用接地体。
但此时接地电阻不应大于1Ω。
若与防雷接地系统分开,两接地系统的距离不宜小于20m。
不论采用共用接地系统还是分开接地系统,均应满足本规范第12章防雷有关条款的规定。
电子设备应根据需要决定是否采用屏蔽措施。
14.7.5 大、中型电子计算机接地14.7.5.1 电子计算机应有以下几种接地:(1)直流地(包括逻辑及其他模拟量信号系统的接地)。
(2)交流工作地。
(3)安全保护地。
以上三种接地的接地电阻值一般要求均不大于4Ω。
在通常情况下,电子计算机的信号系统,不宜采用悬浮接地。
14.7.5.2 电子计算机的三种接地装置可分开设置。
如采用共用接地方式,其接地系统的接地电阻应以诸种接地装置中最小一种接地电阻值为依据。
若与防雷接地系统共用,则接地电阻值应≤1Ω。
参照《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008第11、12、22及23章的相关规定,在常规情况下:1)低压系统中,配电变压器中性点的接地电阻不宜超过4Ω;2)配电变压器位于建筑物外部时,低压电缆在引入该建筑物处,对于TN-S或TN-C-S系统,PE线或PEN线应重复接地,接地电阻不宜超过10Ω;对于TT系统,PE线单独接地,接地电阻不宜超过4Ω;3)对于第二、三类防雷建筑物,当专引人工防雷引下线时(该情形极少),每根引下线的冲击电阻分别不宜大于10Ω、30Ω; 当利用自然防雷引下线时,每根引下线的冲击电阻数值可不做规定;4)除另有规定外,电子、信息及计算机设备接地电阻值不宜大于4Ω;5)当采用共用接地方式时,其接地电阻应以诸种接地系统中要求接地电阻最小的数值作为依据。
建筑物防雷装置技术要求、接地电阻的测量、冲击接地电阻与工频接地电阻的换算
附录G(规范性附录)建筑物防雷装置技术要求防雷装置包括接地装置、引下线、接闪器、防侧击雷装置及雷电电磁脉冲防护装置等,表G.1~表G.5分别给出了其材料规格和安装工艺的技术要求。
表G.1接地装置的材料规格、安装工艺的技术要求名称技术要求人工接地体水平接地体:间距宜为5m。
垂直接地体:长度宜为2.5m,间距宜为5m。
埋设深度:不应小于0.5m,并宜敷设在当地冻土层以下。
距墙或基础不宜小于1m,且宜远离由于烧窑、烟道等高温影响使土壤电阻率升高的地方。
材料规格要求按照GB50057的规定选取。
自然接地体材料规格要求按照GB50057的规定选取。
安全距离接地装置与被保护物的安全距离应符合GB50057的相关要求。
搭接形式与长度扁钢与扁钢:不应少于扁钢宽度的2倍,两个大面不应少于3个棱边焊接。
圆钢与圆钢:不应少于圆钢直径的6倍,双面施焊。
圆钢与扁钢:不应少于圆钢直径的6倍,双面施焊。
其他材料焊接时搭接长度要求按照GB50601的规定。
防跨步电压的措施防跨步电压应符合下列规定之一:1)利用建筑物金属构架和建筑物互相连接的钢筋在电气上是贯通且不少于10根柱子组成的自然引下线,作为自然引下线的柱子包括位于建筑物四周和建筑物内;2)引下线3m范围内土壤地表层的电阻率不小于50kΩ·m,或敷设5cm厚沥青层或15cm厚砾石层;3)用网状接地装置对地面作均衡电位处理;4)用护栏、警告牌使进入距引下线3m范围内地面的可能性减小到最低限度。
表G.2引下线的材料规格、安装工艺的技术要求名称技术要求根数专设引下线不应少于2根,独立接闪杆不应少于1根。
高度小于等于40m的烟囱不应少于1根;高度大于40m的烟囱不应少于2根。
平均间距四周及内庭院均匀或对称布置。
第二类或第三类防雷建筑物当满足GB50057-2010中5.3.8的要求时,专设引下线之间的间距不做要求。
一类不应大于12m,金属屋面引下线应在18m~24m之间;二类不应大于18m;三类不应大于25m。
冲击接地电阻与工频接地电阻换算系数计算方法研究
冲击接地电阻与工频接地电阻换算系数计算方法研究
冲击接地电阻(Ri)与工频接地电阻(Rf)之间的换算系数可以通过以下方法进行研究:
1. 研究理论模型:可以通过建立电磁场理论模型,考虑电流的分布和路径,分析冲击接地电阻与工频接地电阻之间的关系。
这需要考虑接地电阻的几何形状、导电材料的特性等因素。
2. 实验方法:可以进行一系列的实验,通过测量不同频率下的接地电阻值,找出冲击接地电阻与工频接地电阻之间的关系。
实验中可以使用不同频率的电源信号,通过测量接地电阻的变化来确定换算系数。
3. 参考文献分析:可以通过查阅相关的文献资料,了解已有的研究成果和经验数据。
这些资料可以提供关于冲击接地电阻与工频接地电阻之间换算关系的信息。
通过以上方法的研究,可以得到冲击接地电阻与工频接地电阻之间的换算系数,从而使得在实际工程中能够根据工频接地电阻值来估计冲击接地电阻值。
工频接地电阻和冲击接地电阻的关系
工频接地电阻和冲击接地电阻的关系工频接地电阻和冲击接地电阻是电力系统中常见的两个重要参数,它们之间存在一定的关系。
本文将围绕这一关系展开讨论,以期对读者有所帮助。
我们需要了解什么是工频接地电阻和冲击接地电阻。
工频接地电阻是指在电力系统正常运行时,接地系统对交流电流的阻抗大小。
而冲击接地电阻则是在系统出现故障时,接地系统对瞬态故障电流冲击的阻抗大小。
工频接地电阻和冲击接地电阻的大小取决于多种因素,其中包括土壤电阻率、接地电极材料和尺寸、接地电极布置方式等。
在设计电力系统时,需要根据实际情况合理选择这些参数,以确保电力系统的安全可靠运行。
工频接地电阻和冲击接地电阻之间的关系可以通过以下几个方面来说明:1. 土壤电阻率:土壤电阻率是决定工频接地电阻和冲击接地电阻大小的重要因素之一。
土壤电阻率越小,接地电阻越小,从而工频接地电阻和冲击接地电阻也会相应减小。
2. 接地材料和尺寸:接地电极的材料和尺寸对接地电阻产生较大影响。
当接地电极的材料导电性能好、尺寸足够大时,接地电阻会减小,从而使工频接地电阻和冲击接地电阻减小。
3. 接地电极布置方式:接地电极的布置方式也会对接地电阻产生影响。
常见的接地电极布置方式有单点接地、多点接地和网状接地等。
不同的布置方式会导致接地电阻的大小不同,从而影响工频接地电阻和冲击接地电阻的大小。
4. 雷电冲击:雷电冲击是冲击接地电阻设计中需要考虑的重要因素之一。
当发生雷击时,系统会受到瞬态故障电流的冲击,接地系统需要能够有效地耗散这部分能量,从而保护设备和人身安全。
工频接地电阻和冲击接地电阻之间存在一定的关系。
通过合理选择土壤电阻率、接地材料和尺寸以及接地电极布置方式,可以有效地控制接地电阻的大小,提高电力系统的安全性和可靠性。
在实际工程中,需要根据具体情况进行电力系统接地设计,确保工频接地电阻和冲击接地电阻满足要求。
同时,还需要定期检测和测试接地电阻,及时发现和解决问题,保障电力系统的正常运行。
工频接地电阻和冲击接地电阻的区别
接地电阻是指在工频或直流电流流过时的电阻,通常叫做工频(或直流)接地电阻;而对于防雷接地雷电冲击电流流过时的电阻,叫做冲击接地电阻。
从物理过程来看,防雷接地与工频接地有两点区别,一是雷电流的幅值大,二是雷电流的等值频率高。
雷电流的幅值大,会使地中电流密度增大,因而提高地中电场强度,在接地体表面附近尤为显著。
地电场强度超过土壤击穿场强时会发生局部火花放电,使土壤电导增大。
试验表明,当土壤电阻率为500Ω·m,预放电时间为3—5μs时,土壤的击穿场强为6—12kV/cm。
因此,同一接地装置在幅值很高的雷电冲击电流作用下,其接地电阻要小于工频电流下的数值。
这一过程称为火花效应。
雷电流的等值频率很高,会使接地体本身呈现很明显的电感作用,阻碍电流向接地体的远端流通。
对于长度较大的接地体这种影响更显著。
结果使接地体得不到充分利用,接地电阻值大于工频接地电阻。
这一现象称为电感影响。
由于上述原因,同一接地装置具有不同的冲击接地电阻值和工频接地电阻值,两者之间的比称为冲击系数α;α=R~/Ri
其中R~为工频接地电阻;Ri为冲击接地电阻,是指接地体上的冲击电压幅值与冲击电流幅值之比,实际上应是接地阻抗,但习惯上仍称为冲击接地电阻。
冲击系数α与接地体的几何尺寸、雷电流的幅值和波形以及土壤电阻率等因素有关,多数靠实验确定。
一般情况下由于火花效应大于电感影响,故α<1;但对于电感影响明显的情况,则可能α≥1,冲击接地电阻值一般要求小于10Ω。
接地电阻 或冲击接地电阻 允许值
≤1
变电站接地体
≤0.5
注 1:第一类防雷建筑防雷波侵入时,距建筑物 100m 内的管道,每隔 25m 接地一次的冲击接地电阻值不应大于 20Ω 。 注 2:第二类防雷建筑防雷波侵入时,架空电源线入户前两基电杆的绝缘子铁电接地冲击脚阻值不应大于 30Ω 。 注 3:第三类防雷建筑物中预计雷击次数大于或等于 01012 次/a,且小于或等于 0.06 次/a 的部。省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物,其接地电阻不应大于 10Ω 。 注 4:加油加气站防雷接地、防静电接地、电气设备的工作接地,保护接地及信息系统的接地等,宜共用接地装置,其接地电阻不应大于 4Ω 。 注 5:电子计算机机房防雷装置宜将交流工作接地(要求≤4Ω )、交流保护接地(要求≤4Ω )、直流工作接地(按计算机系统具体要求确定接地电阻值,防雷接地共用一组接地装置,其接地电阻按其中最小值确定)。 注 6:微波枢纽站地网≤5Ω ;无中继站地网为 20~50Ω 。 注 7:电力通信综合搂在高土壤电阻率地区接地电阻值放宽到 5Ω ;通信站一般要求为≤5Ω ,高土壤电率地区为≤10Ω ;独立避雷针一般≤10Ω ,高土壤电阻率地区为≤30Ω 。 注 8:雷达站共用接地装置在土壤电阻率小于 100Ω .·m 时,宜≤1Ω ,土壤电阻率为 100Ω ·m~300Ω ·m 时。宜≤62Ω ;土壤电阻率为 300Ω ·m~1000Ω ·m 时为≤4Ω ,当土壤电阻率>10000·m 时,可适当放宽要求。 注 9:铁路信号设备(轨道电路,信号电源线,站内一般信号设备)接地电阻要求在土壤电阻率≤3000Ω ·m 时为≤10Ω ,在土壤电阻率在 300Ω ·m~1000Ω ·m 时为≤20Ω 。 注 10:500KV 以下发电,变电、送电和配电电气装置称 A 类电气装置,应使用一个总的接地装置,JK/T621—1997 提供了计算公式高压电气装置的接地不宜大于 10Ω ,高土壤电阻率地区的接地电阻不应大于 30Ω 。 注 11:建筑物电气装置称 B 类电气装置,当配电变压器在建筑物内时,其共用接地装置的接地电阻宜≤4Ω 。 注 12:按 CB50057 规定,第一、二、三类防雷建筑物的接地装置在一定的土壤电阻率条件下,其他网等效半径大于规定值时,可不增设人工接地体,此时可不计及冲击接地电阻值。
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关于冲击电阻和接地电阻
2008-04-11 18:38:13| 分类:专业--常规经验|字号大中小订阅
今天有人在群里突然讨论起防雷接地的问题,在这里也讨论一下,说说我知道的
电气(变压器)单独接地要求小于4欧
电气、防雷联合接地是要求小于1欧
这些一般是指冲击电阻
工频接地电阻主要考虑的是电网故障接地时电阻,由于流过的电流频率较高,还应考虑是否存在电抗的因素。
冲击接地电阻主要考虑的是电网受到大电流冲击时的接地电阻。
一般电网受到大电流冲击主要发生在雷击时,流过的电流基本上是非周期的直流电流,且电压相对较高,可以不用考虑电抗的因素。
防雷中心检测的接地电阻主要是冲击接地电阻。
冲击接地电阻:指接地装置流过雷电冲击电流是所表现的电阻值。
对防雷工作者来说,工频电流显然是不合适的,应该用闪电的冲击电流,这时,大地流散电阻应该是以冲击电压,除以冲击电流,两者的商就是冲击电阻了。
实际上,发生闪电时不易测量,只能用人工模拟雷电的冲击电流来代替。
实验的结果发现这样测得的电阻值,与用工频电流测得的值有所差别,于是对大地的流散电阻有了两种概念:即冲击接地电阻和工频接地电阻。
工频接地电阻:指接地装置流过工频电流是所表现的电阻值。
实验表明,同一地方的流散电阻,其冲击电阻值经常小于工频电阻值。
闪电对大地产生火花效应,冲击接地电阻是在火花效应下大地表现出来的电阻。
因此,通常仪表不易准确测得冲击接地电阻,这是因为仪表所通入大地的电流太小,与闪电电流完全不同。
防雷规范中所规定的接地电阻,指的是冲击接地电阻,但是,我们用接地电阻测量仪所测到的数值却是
工频接地电阻。
工程上测冲击接地电阻,是根据建筑物防雷设计规范,把工频电阻值乘以换算系数就行了。
二、引起接地冲电流的原因
1、架空地线遭受直击雷
2、避雷器动作
3、静电容量通过设备流入
4、协调间隙动作
5、设备的绝缘破坏
1接地装置冲击接地电阻与工频接地电阻的换算应按下式确定:
式中R~——接地装置各支线的长度取值小于或等于接地体的有效长度Le或者有支线大于Le而取其等于Le时的工频接地电阻(Ω);
A——换算系数,其数值宜按附图3.1确定;
Ri——所要求的接地装置冲击接地电阻(Ω)。
2接地体的有效长度应按下式确定:
式中Le——接地体的有效长度,应按附图3.2计量(m);
ρ——敷设接地体处的土壤电阻率(Ω·m)。
3环绕建筑物的环形接地体应按以下方法确定冲击接地电阻:
(1)当环形接地体周长的一半大于或等于接地体的有效长度Le时,引下线的冲击接地电阻应为从与该引下线的连接点起沿两侧接地体各取Le长度算出的工频接地电阻(换算系数A等于1)。
(2)当环形接地体周长的一半L小于Le时,引下线的冲击接地电阻应为以接地体的实际长度算出工频接地电阻再除以A值。
4与引下线连接的基础接地体,当其钢筋从与引下线的连接点量起大于20m时,其冲击接地电阻应为以换算系数A等于1和以该连接点为圆心、20m为半径的半球体范围内的钢筋体的工频接地电阻。
换算系数A
注:L为接地体最长支线的实际长度,其计量与Le类同。
当它大于Le时,取其等于Le。
从避雷的角度讲,把接闪器和防雷器与大地做良好的电气连接的装置称为接地装置。
接地装置的作用是把雷云对接闪器闪击的电荷和金属构架及设备感应的电荷尽快地散逸到大地,使之与大地的异种电荷中和。
理论上讲,接地装置的电阻越小越好也越安全,但考虑到接地系统的投入成本,在实际做接地装置时提出了关于接地的技术问题。
一、防止跨步电压和接触电压当雷击时电流从接地装置向大地散逸时,以雷电入地点为圆心,电压从圆心向四周逐渐降低,地网表面不同圆的的各点之间就有电压存在,当人站在接地装置附近的地面上,由于两脚站的地方电位不同,两脚之间就有电压差即跨步电压。
于是就有电流从人体上流过,跨步电压越大流过人体电流就越大。
当跨步电压足够大时对人、畜的生命是有危害的,所以在设计接地装置时要给予重视。
在工程上规定以0.8m 作为跨步距离。
根据大量实践经验,为了降低跨步电压的危险性,接地装置不能设计在建筑物的出入口行人道,如果建设地网土地面积受到限制不得不接近人行通道时,应采取如下措
施:①水平接地体各部埋深不应小于1米;②水平接地体各部包以绝缘物(如50-80mm沥青);③采用“帽檐式”或是其它形式的均压带。
对于接触电压的预防主要将引下线和接地装置尽可能安装在人们不易接触到的地方并敷以绝缘物且与其它金属构件和防雷器形成严格的等电位。
二、接地体的有效长度接地体的有效长度:是指接地体有效的最大长度即比这一长度更长的接地体超出有效长度部分视为无效,这是因为电脉冲在接地体中传播速度是有限的,而雷电冲击电流陡度高,高频分量丰富,而接地体都有一定的分布电感,使脉冲传播受到阻碍。
故当接地体长度达到某一数值时,它的时间常数已是够大,实际对散逸雷电流已不起作用了。
接地体有效长度的计算公式:L=2√ρρ表示土壤电阻率对于雷电流的逸散来说,L越小,它的分布电感越小,越有利于雷电流逸散,所以在接地地网建设时,为了减少地网长度,即减少其分布的电感,有利于雷电流的逸散,要求建设更合理的接地体。
三、降低接地电阻的方法在土壤环境不是很好的地方想建设一个较为理想的接地体,而又不超过其接地体的有效长度是比较困难的,在以往建设地网时人们通常采用换土、煤渣、木炭、食盐等方法,这样是可以降低其接地电阻,但其效果是暂时的,随着时间的推移地阻逐渐升高,最后达不到逸散雷电流的要求,原因是:煤渣、食盐等中含有对金属腐蚀接地的化学成分加速了金属器件的氧化腐蚀,金属接地体与土壤接触电阻增大或接地体全部被腐蚀掉,导致失去了金属的导电性能。
目前,随着科学的发展,在进行地网建设时大量使用长效型降阻剂,长效型降阻剂是由几种物质配制而成的化学降阻剂,具有导电性良好的中性电解质。
降阻剂的出现大大方便了地网建设,其中性对金属没有腐蚀作用。
大大延长了接地体使用寿命,经过十几年的使用情况表明,电解质降阻剂,虽然其有效降低接地电阻,节约其人力、物力。
但它也有不尽人意的地方如果地下泉水较为丰富的地方,降阻剂的电解质很易流失,时间一长接地电阻越来越大最终失去逸散雷电流的作用。
降阻剂在使用时一般拌成浆糊状裹到接地体上,再回填上土,当枯水季节来临时,土地的湿度降低。
降阻剂中的水分减少,降阻剂开始干裂,其与土地形成干裂的空气层。
此时接地电阻剧上升,接地的可
靠性下降这是除降阻剂的优点外的两个致命性缺点。
所以人们在使用降阻剂建设地网时,起初得到相当好的效果,但做不到长效。
我公司经过多年实践,不断改进降阻剂的使用方法,充分利用降阻剂的优点,通过一些有效措施克服其缺点,把接地装置做到接地电阻稳定长效,我们在施工过程式中在降阻剂中加入生成网状胶体,利用网状胶体的空格把强电解质和水分包围,使它不至于随地下水而流失,因而能长期保持良好导电性能,采用深井接地与上干下湿方法来保持降阻剂的湿度,根据土地湿润情况来确定接地体的埋放深度,当土地较干燥时,并在地表安装好呼吸阀,有利于降阻剂中的吸湿剂吸收空气中的水分来维持降阻剂所需要的湿度,维持降阻剂的导电性能。
所以在施工过程中对降阻剂进行改良才能有效维持接地装置的稳定性和长效性。
钟对长白山的地理环境,其地下水丰富,土地较深的特点,在其台站后的树林中进行敷设水平地网。
考虑到土地较薄,土地易流失,所以在做网时,用较短的角钢扎入岩石中固定水平镀锌扁钢,其周围土地沟裹上网状胶体再在其中填充降阻剂来实现土地网施工。