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《現(xiàn)代建筑電氣雜志》2014年第六期

1套用歐姆定律測(cè)試的誤差分析

1．1擴(kuò)散電流的電荷密度變化過(guò)程接地電阻測(cè)試原理圖如圖1所示。當(dāng)測(cè)試電流加在被測(cè)點(diǎn)A時(shí)，向四周擴(kuò)散。擴(kuò)散電位與擴(kuò)散電荷散度的關(guān)系如圖2所示。由圖2可見(jiàn)，開始時(shí)電荷密度較大，隨著擴(kuò)散距離變大，電荷密度隨之減小，也就是擴(kuò)散電荷的散度變小。當(dāng)擴(kuò)散到一定距離時(shí)，在一定范圍內(nèi)擴(kuò)散電荷保持基本不變，也就是測(cè)試電流基本不變。若該地段土壤電阻率沒(méi)有改變，則電位基本不變。根據(jù)電磁學(xué)集膚效應(yīng)和尖端放電效應(yīng)，當(dāng)?shù)乇砻鏀U(kuò)散的測(cè)試電流在長(zhǎng)度達(dá)一定距離時(shí)，測(cè)試電流如同加到被測(cè)點(diǎn)時(shí)具有同樣的效果，電荷迅速向電流輔助極靠近，隨著靠近的距離縮短，電荷散度變大。由于擴(kuò)散電流密度不變，造成電位散度不變的地段稱之為電位散度零區(qū)，如圖2(b)中CD區(qū)間所示。

1．2計(jì)算電位散度零區(qū)在圖1(b)中，電位散度零區(qū)CD可按文獻(xiàn)［2］給出的計(jì)算方法確定。帶狀接地系統(tǒng)對(duì)角線為4m，AB=20m，AK=AB×0．62=12．4m，AC=AB×0．52=10．4m，AD=AB×0．72=14．4m，則電位散度零區(qū)CD=AB×0．72－AB×0．52=4m。因此，當(dāng)電壓輔助極安置在離被測(cè)點(diǎn)到C點(diǎn)的距離10．4m至被測(cè)點(diǎn)到D點(diǎn)的距離14．4m的電位散度零區(qū)時(shí)，測(cè)試結(jié)果的誤差小。

如果接地裝置是任意形狀，根據(jù)接地裝置的等效面積估算其對(duì)角線長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算或根據(jù)垂直接地體的長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算。

2減小測(cè)試誤差的辦法

電壓輔助極安置在電位散度不變區(qū)內(nèi)，測(cè)試結(jié)果可消除擴(kuò)散電流散度變化的影響。如果將電壓輔助極安置在電位散度零區(qū)外或靠近地網(wǎng)，或靠近電流輔助極，由于擴(kuò)散電流大，測(cè)量的電阻值偏小。工作中常用的測(cè)量方法是直線法。直線法測(cè)量示意圖如圖3所示。圖3中，直線法的關(guān)鍵是地網(wǎng)中心與地網(wǎng)邊緣E、P、C點(diǎn)在一條直線上，P點(diǎn)一定要選在EC連線的中間，DEC盡可能達(dá)(4～5)D。

3結(jié)語(yǔ)

防雷接地電阻測(cè)量套用歐姆定律，不能反映雷電流的實(shí)際情況。電位散度零區(qū)的存在，給接地電阻準(zhǔn)確測(cè)試提供了條件。電壓輔助極安置在電位散度零區(qū)內(nèi)，測(cè)試結(jié)果可消除擴(kuò)散電流散度變化的影響，測(cè)試結(jié)果的誤差小。

作者：華單位：四川蘭電防雷有限公司