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《現(xiàn)代建筑電氣雜志》2014年第六期

1套用歐姆定律測試的誤差分析

1．1擴散電流的電荷密度變化過程接地電阻測試原理圖如圖1所示。當測試電流加在被測點A時，向四周擴散。擴散電位與擴散電荷散度的關(guān)系如圖2所示。由圖2可見，開始時電荷密度較大，隨著擴散距離變大，電荷密度隨之減小，也就是擴散電荷的散度變小。當擴散到一定距離時，在一定范圍內(nèi)擴散電荷保持基本不變，也就是測試電流基本不變。若該地段土壤電阻率沒有改變，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?shù)乇砻鏀U散的測試電流在長度達一定距離時，測試電流如同加到被測點時具有同樣的效果，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［2］給出的計算方法確定。帶狀接地系統(tǒng)對角線為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，當電壓輔助極安置在離被測點到C點的距離10．4m至被測點到D點的距離14．4m的電位散度零區(qū)時，測試結(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角線長度進行計算或根據(jù)垂直接地體的長度進行計算。

2減小測試誤差的辦法

電壓輔助極安置在電位散度不變區(qū)內(nèi)，測試結(jié)果可消除擴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，由于擴散電流大，測量的電阻值偏小。工作中常用的測量方法是直線法。直線法測量示意圖如圖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點在一條直線上，P點一定要選在EC連線的中間，DEC盡可能達(4～5)D。

3結(jié)語

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

作者：華單位：四川蘭電防雷有限公司