起重機(jī)械接地電阻丈量與安全
為了確保起重機(jī)械安全,國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督查驗(yàn)檢疫總局于2002年12月1日公布施行了《起重機(jī)械監(jiān)督查驗(yàn)規(guī)程》并在第6.7.2重要項(xiàng)目中對(duì)金屬結(jié)構(gòu)的接地提出了要求:“當(dāng)起重機(jī)供電電源為中性點(diǎn)直接接地的低壓體系時(shí),整體金屬結(jié)構(gòu)的接地型式應(yīng)選用TN或TT接地體系。接地電阻不大于412;零線重復(fù)接地的接地電阻不大于10Ω。選用TT接地體系時(shí),起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的接地電阻與漏電保護(hù)器動(dòng)作電流的乘積應(yīng)不大于50V”。而要想做到正確地對(duì)《檢規(guī)》中第6.7.2重要項(xiàng)目的檢測(cè)就有必要弄清楚有關(guān)接地電阻的概念和起重機(jī)械接地電阻丈量的特色,本文就接地電阻的概念、接地電阻的丈量、丈量接地電阻時(shí)應(yīng)留意的事項(xiàng)和起重機(jī)械接地電阻的丈量與安全作一些介紹。
1接地電阻的概念
與大地緊密接觸并構(gòu)成電氣連接的一個(gè)或一組導(dǎo)體,叫接地極。經(jīng)過(guò)接地極與大地相連接,稱之為接地。接地按用處分,有防雷接地、防靜電接地、防觸電接地、作業(yè)接地、零線的重復(fù)接地、還有邏輯接地。工頻電流或沖擊電流從接地極向周?chē)蟮亓魃r(shí),土壤呈現(xiàn)的電阻稱為接地電阻。
經(jīng)過(guò)接地極流入大地的電流作半球形散開(kāi),半球形的球面,在距接地極越遠(yuǎn),電阻越小,20m以外的當(dāng)?shù)?,已無(wú)電阻的存在,也就無(wú)電壓降了。20m以外的當(dāng)?shù)?,電位等于零,稱為電氣上的零電位,也稱地電位。在接地體散布密集的當(dāng)?shù)睾茈y找到電氣上的接地。
在電子設(shè)備的各級(jí)電路中,有一個(gè)參閱電位,這個(gè)電位稱為邏輯地。它能夠是電子設(shè)備的機(jī)殼、底座、印刷電路板的地線、建筑物內(nèi)總接地端子、接地干線。邏輯地,能夠與大地相連接,也能夠不連接,邏輯地沒(méi)有接地電阻的概念。
接地電阻的數(shù)值等于接地極的對(duì)地電位與經(jīng)過(guò)接地極的接地短路電流的比。所謂接地電阻是表征工頻電流或沖擊電流經(jīng)過(guò)接地極向周?chē)蟮亓魃⒌牟拍?。接地電阻愈小,流散愈快。接地電阻不能用從接地極到大地某點(diǎn)的電阻來(lái)表達(dá),因而,不能用歐姆表丈量接地電阻。
能夠認(rèn)為,接地電阻雖然具有直流電阻相同的量綱,但實(shí)踐上是土壤電阻率ρ與電容的比率乘以介電系數(shù)ε,因而,切當(dāng)?shù)卣f(shuō),接地電阻應(yīng)稱為接地阻抗。一起,因?yàn)榻拥仉娮鑂含有電容C這一分量。因而,丈量時(shí),不能運(yùn)用直流電源。也不宜運(yùn)用功率法來(lái)丈量,用功率法的指示值只反映電阻分量。并且一般功率法的差錯(cuò)與功率因數(shù)COSφ有關(guān)。隨著COSφ的降低,差錯(cuò)較大。接地電阻的阻抗角一般都是在φ=cos-1(0.5—0.7)之間,因而,不宜運(yùn)用功率法來(lái)丈量。由此可見(jiàn),接地電阻與一般導(dǎo)體的電阻R=P•L/S的物理概念是不一樣的。其值與土壤電阻率p和介電系數(shù)ε的乘積成正比,與電容C成反比,而與接地裝置內(nèi)部的引線長(zhǎng)度無(wú)關(guān)。
2接地電阻的丈量
(1)丈量原理
接地裝置工頻接地電阻的數(shù)值,等于接地裝置的對(duì)地電壓與經(jīng)過(guò)接地裝置流入大地中的工頻電流的比值,因而丈量接地電阻有必要丈量接地裝置的對(duì)地電壓和流入大地中的工頻電流。接地裝置的對(duì)地電壓是指接地裝置與大地中電流場(chǎng)的實(shí)踐的零電位區(qū)之間的電位差。因而,有必要在接地體中經(jīng)過(guò)流人大地中的工頻電流,電源的一端接在接地裝置上,另一端接在能與被測(cè)接地極構(gòu)成回路的輔佐電流接地極上。電壓表的一端接在接地裝置上,另一端接在處于實(shí)踐的零電位區(qū)的電壓接地極上。
因?yàn)?,單根接地極的零電位區(qū)在距單根接地極20m以外的當(dāng)?shù)?,一起電流接地極與電壓接地極避免相互攪擾,電壓接地極有必要設(shè)在間隔被測(cè)接地極和電流接地極20m以外的當(dāng)?shù)?,因而,被測(cè)單根接地極、電流接地極、電壓接地極三者應(yīng)成20m~40m的直線布極辦法。而丈量的電流不能過(guò)小,但也沒(méi)有必要大到接近體系實(shí)踐短路電流的數(shù)值,一般選用實(shí)踐短路電流的20%;電源應(yīng)為獨(dú)立電源,其容量約為5KvA~10KVA;電源電壓應(yīng)在65V~220V,一般可選用溝通電焊機(jī)的次級(jí)作為電源。
接地電阻丈量?jī)x,它一般也輸出一個(gè)空載電壓為6V的溝通電源,電流為穩(wěn)定10A或25A的溝通源加到被測(cè)兩點(diǎn)間,該儀器可測(cè)出兩點(diǎn)間的電壓降,并依據(jù)歐姆定律,直接顯示出被測(cè)兩點(diǎn)間的電阻。
(2)丈量辦法
①電壓表一電流表法:
合適丈量小于0.5Ω的接地裝置。當(dāng)接地裝置是單根接地極時(shí),其被測(cè)單根接地極、電流接地極、電壓接地極三者應(yīng)成20m~40m的直線布極辦法。
當(dāng)接地裝置是接地網(wǎng)時(shí),其被測(cè)接地網(wǎng)G、電流接地極C、電壓接地極P三者也應(yīng)成直線布極辦法。電流接地極c與被測(cè)接地網(wǎng)G的邊緣的間隔應(yīng)為DGC=(4~5)D,被測(cè)接地網(wǎng)G與電壓接地極P的間隔應(yīng)為DGP=(0.5~0.618)DGC,D為被測(cè)接地網(wǎng)G的對(duì)角線最大長(zhǎng)度。電壓接地極P放在地中電流場(chǎng)的實(shí)踐的零電位區(qū),想找到地中電流場(chǎng)的實(shí)踐的零電位區(qū),能夠把電壓接地極P沿GC的連線方向移動(dòng)三次,每次移動(dòng)的間隔約為GC的5%,丈量PG之間的電壓。假如電壓表的三次指示值之間的差錯(cuò)不超過(guò)5%,則能夠把中心的方位作為丈量用的電壓極的方位。電壓表指示數(shù)值與電流表指示數(shù)值的商即為被測(cè)接地網(wǎng)G的接地電阻。
②接地電阻丈量?jī)x的丈量辦法:
用接地電阻丈量?jī)x丈量接地電阻時(shí),產(chǎn)品闡明干要求選用20m~40m的布極辦法。接地電阻丈量?jī)x都配有20m、40m的專用線。為了消除互電阻的影響,電壓接地極P與電流接地極c的間隔不小于20m。如電流接地極c距電壓接地極P的以外是建筑物,電流接地極C無(wú)法安置。電流接地極C和電壓接地極P能夠安置在被測(cè)接地網(wǎng)G的兩側(cè);或電流接地極C和電壓接地極P、被測(cè)接地網(wǎng)G三者成三角形,每邊長(zhǎng)為20m。
為了確保起重機(jī)械安全,國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督查驗(yàn)檢疫總局于2002年12月1日公布施行了《起重機(jī)械監(jiān)督查驗(yàn)規(guī)程》并在第6.7.2重要項(xiàng)目中對(duì)金屬結(jié)構(gòu)的接地提出了要求:“當(dāng)起重機(jī)供電電源為中性點(diǎn)直接接地的低壓體系時(shí),整體金屬結(jié)構(gòu)的接地型式應(yīng)選用TN或TT接地體系。接地電阻不大于412;零線重復(fù)接地的接地電阻不大于10Ω。選用TT接地體系時(shí),起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的接地電阻與漏電保護(hù)器動(dòng)作電流的乘積應(yīng)不大于50V”。而要想做到正確地對(duì)《檢規(guī)》中第6.7.2重要項(xiàng)目的檢測(cè)就有必要弄清楚有關(guān)接地電阻的概念和起重機(jī)械接地電阻丈量的特色,本文就接地電阻的概念、接地電阻的丈量、丈量接地電阻時(shí)應(yīng)留意的事項(xiàng)和起重機(jī)械接地電阻的丈量與安全作一些介紹。
1接地電阻的概念
與大地緊密接觸并構(gòu)成電氣連接的一個(gè)或一組導(dǎo)體,叫接地極。經(jīng)過(guò)接地極與大地相連接,稱之為接地。接地按用處分,有防雷接地、防靜電接地、防觸電接地、作業(yè)接地、零線的重復(fù)接地、還有邏輯接地。工頻電流或沖擊電流從接地極向周?chē)蟮亓魃r(shí),土壤呈現(xiàn)的電阻稱為接地電阻。
經(jīng)過(guò)接地極流入大地的電流作半球形散開(kāi),半球形的球面,在距接地極越遠(yuǎn),電阻越小,20m以外的當(dāng)?shù)?,已無(wú)電阻的存在,也就無(wú)電壓降了。20m以外的當(dāng)?shù)?,電位等于零,稱為電氣上的零電位,也稱地電位。在接地體散布密集的當(dāng)?shù)睾茈y找到電氣上的接地。
在電子設(shè)備的各級(jí)電路中,有一個(gè)參閱電位,這個(gè)電位稱為邏輯地。它能夠是電子設(shè)備的機(jī)殼、底座、印刷電路板的地線、建筑物內(nèi)總接地端子、接地干線。邏輯地,能夠與大地相連接,也能夠不連接,邏輯地沒(méi)有接地電阻的概念。
接地電阻的數(shù)值等于接地極的對(duì)地電位與經(jīng)過(guò)接地極的接地短路電流的比。所謂接地電阻是表征工頻電流或沖擊電流經(jīng)過(guò)接地極向周?chē)蟮亓魃⒌牟拍?。接地電阻愈小,流散愈快。接地電阻不能用從接地極到大地某點(diǎn)的電阻來(lái)表達(dá),因而,不能用歐姆表丈量接地電阻。
能夠認(rèn)為,接地電阻雖然具有直流電阻相同的量綱,但實(shí)踐上是土壤電阻率ρ與電容的比率乘以介電系數(shù)ε,因而,切當(dāng)?shù)卣f(shuō),接地電阻應(yīng)稱為接地阻抗。一起,因?yàn)榻拥仉娮鑂含有電容C這一分量。因而,丈量時(shí),不能運(yùn)用直流電源。也不宜運(yùn)用功率法來(lái)丈量,用功率法的指示值只反映電阻分量。并且一般功率法的差錯(cuò)與功率因數(shù)COSφ有關(guān)。隨著COSφ的降低,差錯(cuò)較大。接地電阻的阻抗角一般都是在φ=cos-1(0.5—0.7)之間,因而,不宜運(yùn)用功率法來(lái)丈量。由此可見(jiàn),接地電阻與一般導(dǎo)體的電阻R=P•L/S的物理概念是不一樣的。其值與土壤電阻率p和介電系數(shù)ε的乘積成正比,與電容C成反比,而與接地裝置內(nèi)部的引線長(zhǎng)度無(wú)關(guān)。
2接地電阻的丈量
(1)丈量原理
接地裝置工頻接地電阻的數(shù)值,等于接地裝置的對(duì)地電壓與經(jīng)過(guò)接地裝置流入大地中的工頻電流的比值,因而丈量接地電阻有必要丈量接地裝置的對(duì)地電壓和流入大地中的工頻電流。接地裝置的對(duì)地電壓是指接地裝置與大地中電流場(chǎng)的實(shí)踐的零電位區(qū)之間的電位差。因而,有必要在接地體中經(jīng)過(guò)流人大地中的工頻電流,電源的一端接在接地裝置上,另一端接在能與被測(cè)接地極構(gòu)成回路的輔佐電流接地極上。電壓表的一端接在接地裝置上,另一端接在處于實(shí)踐的零電位區(qū)的電壓接地極上。
因?yàn)?,單根接地極的零電位區(qū)在距單根接地極20m以外的當(dāng)?shù)?,一起電流接地極與電壓接地極避免相互攪擾,電壓接地極有必要設(shè)在間隔被測(cè)接地極和電流接地極20m以外的當(dāng)?shù)?,因而,被測(cè)單根接地極、電流接地極、電壓接地極三者應(yīng)成20m~40m的直線布極辦法。而丈量的電流不能過(guò)小,但也沒(méi)有必要大到接近體系實(shí)踐短路電流的數(shù)值,一般選用實(shí)踐短路電流的20%;電源應(yīng)為獨(dú)立電源,其容量約為5KvA~10KVA;電源電壓應(yīng)在65V~220V,一般可選用溝通電焊機(jī)的次級(jí)作為電源。
接地電阻丈量?jī)x,它一般也輸出一個(gè)空載電壓為6V的溝通電源,電流為穩(wěn)定10A或25A的溝通源加到被測(cè)兩點(diǎn)間,該儀器可測(cè)出兩點(diǎn)間的電壓降,并依據(jù)歐姆定律,直接顯示出被測(cè)兩點(diǎn)間的電阻。
(2)丈量辦法
①電壓表一電流表法:
合適丈量小于0.5Ω的接地裝置。當(dāng)接地裝置是單根接地極時(shí),其被測(cè)單根接地極、電流接地極、電壓接地極三者應(yīng)成20m~40m的直線布極辦法。
當(dāng)接地裝置是接地網(wǎng)時(shí),其被測(cè)接地網(wǎng)G、電流接地極C、電壓接地極P三者也應(yīng)成直線布極辦法。電流接地極c與被測(cè)接地網(wǎng)G的邊緣的間隔應(yīng)為DGC=(4~5)D,被測(cè)接地網(wǎng)G與電壓接地極P的間隔應(yīng)為DGP=(0.5~0.618)DGC,D為被測(cè)接地網(wǎng)G的對(duì)角線最大長(zhǎng)度。電壓接地極P放在地中電流場(chǎng)的實(shí)踐的零電位區(qū),想找到地中電流場(chǎng)的實(shí)踐的零電位區(qū),能夠把電壓接地極P沿GC的連線方向移動(dòng)三次,每次移動(dòng)的間隔約為GC的5%,丈量PG之間的電壓。假如電壓表的三次指示值之間的差錯(cuò)不超過(guò)5%,則能夠把中心的方位作為丈量用的電壓極的方位。電壓表指示數(shù)值與電流表指示數(shù)值的商即為被測(cè)接地網(wǎng)G的接地電阻。
②接地電阻丈量?jī)x的丈量辦法:
用接地電阻丈量?jī)x丈量接地電阻時(shí),產(chǎn)品闡明干要求選用20m~40m的布極辦法。接地電阻丈量?jī)x都配有20m、40m的專用線。為了消除互電阻的影響,電壓接地極P與電流接地極c的間隔不小于20m。如電流接地極c距電壓接地極P的以外是建筑物,電流接地極C無(wú)法安置。電流接地極C和電壓接地極P能夠安置在被測(cè)接地網(wǎng)G的兩側(cè);或電流接地極C和電壓接地極P、被測(cè)接地網(wǎng)G三者成三角形,每邊長(zhǎng)為20m。