山地基站接地体工频接地电阻检测方法探讨.docx

    山地基站接地体工频接地电阻检测方法探讨    江一涛 许骏宁摘 要 由于基站地处山地顶部，地形特殊，测试范围有限，基站接地体的接地电阻值测量有一定难度接地电阻值是衡量接地体是否符合标准的一项重要指标，必须因地制宜地采取较为合理的测量方法，才能得到较为准确的实测数据，本文结合某山地基站实际案例，对山地基站接地体工频接地电阻检测方法展开相应探讨，以供参考借鉴关键词 山地基站;接地体;工频接地电阻;测量;方法引言山地基站基本位于山顶，属于孤立建筑物，较易遭受雷电的袭击对于基站来说，建立一个良好的接地体，不仅有利于雷电流的泄放，也有利于设备的稳定工作评价一个接地体的好坏，较低的接地电阻是一个重要的参考指标考虑到山地地形特殊，土壤电阻率高，要将接地体的电阻值降下来是有一定难度的，所以，在接地体完工后，必须严格按照规范要求进行接地电阻的测试，以得到一个尽量接近真实的测试值因此，在测试之前，我们根据现场的施工图纸制定了两套检测方案备选在实际测试时，检测人员勘察了现场情况并进行了分析之后，选定了其中的一个方案进行测量本文主要就此次方法的选定及测量过程进行一个简要的阐述1检测方案设计在进入现场测试之前，我们设计了两个不同的检测方案，方案的主要依据是地网的设计图纸以及施工人员的现场情况描述，在结合了现行的国家标准和技术规范，并参考了一些接地电阻测量的资料后，初步设计了两个检测方案。

1.1 地网设计图纸及施工人员现场描述首先，根据图纸上描绘的地网分布情况以及标明的数据粗略估算了一下接地网对角线长度，由于地网形状不规则不好计算对角线，后代入了等效圆半径（m）的算法，即可以将环形接地体所包围的面积按照公式r=计算，其中A为环形接地体所包含的面积（m2），计算结果半径r的值大概在200m左右的范围，则取400m作为等值地网对角线长度另据现场施工人员描述，在道路进入基站方向有一块面积较大且较为平缓的山地，其余方向上则均为坡度较大、较陡峭的地势，这就限制了测试仪表电流和电压极入地位置的选取方向[1]1.2 依据现行标准规范制定检测方案考虑到仅依据日常使用的检测标准测量接地电阻方法在现场可能会遇到困难，所以在考虑测试方法的时候还参考了其他的技术文件1）《建筑物防雷装置检测技术规范》GB/T 21431-2015的附录D提供了一种有效的接地电阻测量方法—“三极法”，这个方法是我们日常检测中经常使用的，也是首选的方法在此方法中提到“当被测地网面积较大而土壤电阻率不均匀时，为了取得较可信的测试结果，宜将电流极和电压极离被测接地装置距离增大”，“测量工频接地电阻时，如电流极位置取4～5倍对角线长度有困难，当接地装置周围的土壤电阻率不均匀时，电流极可取3倍对角线长度，电压极取1.7倍对角线长度”。

根据上述规定，考慮设计了第一个粗略的方案1“三极法”：步骤1：如现场观察到接地装置周围的土壤电阻率不均匀时，设电流极为C、电压极为P，地网边缘点为G，对角线长度为D，则dCG=3D，dPG=1.7D步骤2：电压极在当前位置以及前后各一次挪动位置后均进行测量，移动距离约为dCG的5%步骤3：如三次测试结果之间的相对误差不超过5%，则将中间位置的示值作为最终测量值2）上述“三极法”在《电力系统接地技术》第八章“接地电阻的测量”中类似于所谓的“远离法”，是标准和书籍中推荐的首选检测方法，但是对现场检测条件要求较高，由于该站地理位置特殊，可以考虑在“三极法”无法实施的情况下，采用所谓的“补偿法”进行测试首先，补偿法允许“把电流极打在离地网中心2倍地网对角线以远即可”;其次，“补偿法”对“地网中心位置不确定时的接地电阻测量”有相应的算法进行补偿，较利于在地网形状不确定时进行接地电阻值的测量以下为“补偿法”的测试方案：步骤1、将电流极打在离地网中心2倍地网对角线之外;步骤2、由于地网形状不规则，地网中心的确切位置无法确认，为了消除误差可采用三点法测量（即电压极分布在不同的三个位置进行测量，具体布设位置见步骤3）;步骤3、利用三点法测量时，令λ=dGP/dGC，取λ1=0.4、λ2=0.6、λ3=0.8，测得接地电阻为R1、R2、R3;步骤4、利用公式R=-1.3350R1+3.0407R2-0.7057R3即可计算出接地电阻值[2]。

2现场勘察及测试方案选择在拟定了现场测试的方案之后，检测人员至现场进行了实地勘察现场情况为：在基站入口方向有大约1km左右的平缓地势，在这个位置比较有利于放置电流和电压极;据现场施工人员口述，由于基站原来已经有一个地网，此次新增地网主要是由于原地网阻值达不到规范要求而设计施工的，但委托方要求新地网必须与原有接地网做良好连接，所以，在本次施工作业时，将原有地网进行了部分开挖以利于连接，但开挖之后发现原有地网的接地扁钢有部分锈蚀已经较为严重，且不排除在某些节点处已经断裂的可能;考虑到虽然新做的接地体相对原有接地体范围更大，但在进行了等电位连接后，地网的大小和形状均存在不确定性，地网中心点的位置也因此变得难以确定在对现场情况进行了充分的了解和分析后，认为预先拟定的检测方案2中电流极距离要求短、地网中心不确定时可以利用的补偿算法均更适合于此站的接地电阻测量，因此选定了方案2作为此次测量的最后选择[3]3结束语对于地处高山，地网面积较大的接地体进行接地电阻测试，最好能够预先制定检测方案，方案制定时应首先考虑当地的地理、土壤和环境情况，尤其是对电流电压极的布置位置要有个预先的评估准备，对于地网结构较复杂的情况也要预先考虑，制定相应的对策，尽量做到每一次的检测都能够按照规范和标准的方法进行，避免因为过多主观因素造成测量结果的较大误差。

参考文献[1] GB/T 21431-2015，建筑物防雷装置检测技术规范[S].北京：中国标准出版社，2015.[2] 解广润.电力系统接地技术[M].北京：中国电力出版社，1996：52.[3]狄文浩，张珊珊.接地电阻检测的测量不确定度分析[J].现代建筑电气，2013，4（10）：11-14.  -全文完-。