三维有限元法分析频率对接地电阻的影响

［ ５ ］ 徐世浙， 赵生凯， 地形对大地电磁勘探的影 响 ［ Ｊ ］ ． 西北地震学 １ ９ ８ ５ ， ７ （ ４ ） ： ６ ９－ ７ ８ ． 报， ［ ６ ］ 徐世浙 ． 点源二维各 向 异 性 地 电 断 面 直 流 电 场 的 有 限 元 解 法 ［ Ｊ ］ ． 山东海洋学院学报， １ ９ ８ ８ ， １ ８ （ １ ） ： ８ １－ ９ ０ ． ［ ７ ］ 周熙襄， 等． 点源二维电法正演的有限单元 法 ［ Ｊ ］ ． 物化探电子 １ ９ ８ ３ ， （ ３ ） ： １ ９－ ４ ０ ． 计算技术， ［ ８ ］ 黄兰珍， 田 宪 谟， 等． 点源场电阻率法二维地形改正边界元法 ［ Ｊ ］ ． 物探化探计算技术， １ ９ ８ ６ ， （ ３ ） ： ２ ０ １－ ２ ０ ７ ． ［ ９ ］ 梁芳敏， 张小路， 匡应平， 等 ．边界元法在中梯装置视电阻率二 维地形改正中的应用［ Ｊ ］ ． 矿产勘查， ２ ０ １ ０ ， １ （ ４ ） ： ３ ９ ５－ ３ ９ ８ ．
图１ 山谷、 山脊模型联剖实验结果
和３ ０ ° 山谷模型实验得 到 的 联 合 剖 面 纯 地 形 视 电 阻 率曲线。由图 １可 见， 在正地形上（ ） ， 顶部由 φ＜π
Ａ Ｂ 于电流密度减小而表现为低阻异常， ρ ｓ与 ρ ｓ 异常形
成反交点（ 山脊顶部和山谷的两侧） ； 在 负地形 上 （ φ ＞π ） ， 顶部则 形 成 高 阻 正 交 点 异 常 （ 山谷底部和山
２ 有限单元法在地形改正中的应用
２ ． １ 模拟纯地形视电阻率计算
如图 １ （ ａ ） （ ｂ ） 引用于文献［ ２ ］ ， 分别为 ３ ０ ° 山脊
１ 方法原理
［ １ ］
根 据 点 源 二 维 电 场 的 基 本 特 征 以 及 边 值 问 题、 变分问题对相关公 式 进 行 推 导， 并且用傅立叶变换

浅谈如何提高三极法测量接地电阻的准确性发表时间：2019-01-16T16:59:11.833Z 来源：《防护工程》2018年第31期作者：陈洋1 杨寒斌2 邱俊1[导读] 输电线路分布很广、纵横交错、绵延数百乃至上千公里，有些处于地形气象条件复杂的山区，容易遭受雷击。

1.国网新疆电力有限公司培训中心新疆乌鲁木齐 830013；2.国网新疆电力有限公司乌鲁木齐供电公司新疆乌鲁木齐 830013摘要：输电线路接地电阻值是衡量接地装置有效性、检验杆塔耐反击雷水平的一个重要指标，因此准确检测杆塔工频接地电阻值是防止或减少线路反击雷害的重要措施之一[1]。

本文通过对三极法测量接地电阻的概念、测量原理进行分析，得出了影响接地电阻测量的5方面因素，并就提高测量准确性提出了具体要求。

关键词：接地电阻；三极法；影响因素；准确性引言输电线路分布很广、纵横交错、绵延数百乃至上千公里，有些处于地形气象条件复杂的山区，容易遭受雷击。

随着新疆电网建设大发展，架空线路杆塔越来越高，线路走廊越来越密集，客观导致输电线路遭受雷击的风险增多增大。

再加之在全球气候环境日益恶化的大背景下，近年来雷电活动加剧频繁，雷击造成的电网故障所产生的经济损失呈逐年上涨势头。

因此分接地电阻测量准确性的提高对于保障电网安全运行意义重大[2]。

1.三极法测量接地电阻的概念及原理1.1三极法概念接地电阻R等于其电位V与扩散电流I的比值，即R=V/I。

因此，要想测量接地电阻R，首先要给接地极注入一定大小的电流，从而需要设置一个能构成电流回路的电流极C，并用电流表测定。

同时，为了能用电压表测出接地极的对地电位，尚需设置一个能够反应无穷远处零电位的电位极P。

具体见图一。

这种直接测量电位V和扩散电流I以获得接地电阻的方法称为电压电流法，因测量时使用了接地极、电流极、电位极三个电极，因此又称三极法[3]。

图二地面电位分布图由图二可知当电压极（以P表示）位于50%DGC时，电压极所在电位为零位面，但此时所测得接地电阻比实际值小，若把电位极从零位面右移到61.8%DGC的负电位处，则电压表读数相应增大，在一定程度上补偿了固有误差，这就要求电压极长度与电流极之比为0.618，但在实际工程测量中，0.5-0.7的比值引起的误差都是可以接受的[4]。

接地电阻的正确测量、影响因素及控制措施控制摘要：接地电阻表是一种常用的安全保护测量仪表，广泛应用于各种电气设备的测量。

电阻表作为测量仪器的人身安全和可靠性，直接影响着操作人员的安全。

由于铁路现场恶劣的运行环境等因素，接地电阻表经常出现各种故障。

Zc-8型手动接地电阻表是电气测量检定中常用的型号。

以该仪表为例，介绍了日常检定中的注意事项、常见问题及快速维护方法。

关键词:接地电阻;正确测量;影响因素;控制措施1接地电阻的影响因素1.1土壤电阻率耗散电阻是指现有的地面接触与下半身在围绕地面以半球形形式耗散时产生的总电阻值。

因为基体上的半球标记越接近，电阻值越低，反之，电阻值越低。

根据验证确认，发现单个停止体的距离超过20m，无论底层大小，估计的电流质量、电阻和所有电位都为零。

此时，扩散电的接地电阻不是恒定的，而是与接地电阻和测量值相对应，而不是接地线的大小。

由于土壤电阻是影响电气保护系统基本电阻的主要因素，因此土壤电阻取决于土壤性质、含水量、温度、化学成分等细节。

系统只有通过准确测量接地电阻，才能在设备的设计中设置符合相应标准的电气保护系统。

1.2 下半身的大小、形状和对齐方式因为地板的阻力等级与土壤的结构、地面阻力和土壤的体积大小密切相关。

因此，适当的分支可以通过增加下体尺寸来有效降低抗质量成本。

为了防止相邻下体之间的保护作用，造成输入线的电流分布产生间隙，影响限位器的使用速度，设计人员通过降低电步来提高限位器的使用速度和接触电压。

1.3 反对沟通接触阻力是指它从下半身表面延伸到周围地面时遇到的阻力。

该值与当前在世界上流动的两个通道的接口可以产生差异的连接值相同。

接触电阻不仅是接地电阻的量度，还与接地特性的类型和电气保护装置的施工方法的准确性有关。

例如黄黏土的复合效果比砾石好得多。

电力系统保护工程施工过程中，由于在施工大到足以承受地面计算后测量接地电阻，因此施工人员必须将地体周围的土壤连接起来，以提高着陆体周围的地面密度。

影响接地电阻测量因素的分析及改善措施接地电阻测量在建筑工程验收和防雷检测中必不可少，由于测量方法及环境因素的影响，对测量结果产生了一定的影响。

文章分析了导致接地电阻测量误差的主要原因并提出了减小或者抑制测量误差发生的措施。

对于工程技术人员正确测量接地电阻及获得准确的数值提供了技术参考。

标签：接地电阻；测量；误差0 引言雷电能量巨大，直接击在建筑物或大地上时，因电效应、热效应和机械力效应会造成严重的建筑物损坏和人员伤亡，避雷接地是使雷击时所产生的雷电流通过埋在地下的导体向大地释放，以避免雷击损害的接地[1]。

近年来，工程技术人员使用的接地电阻的测量方法有很多，最常用的有两点法、三点法、三极法、四极法、大电流法及变频法。

在实际操作中，有很多干扰因素的存在会对工程技术人员的测量结果产生影响，例如：电压极和电流极引线间的互感、地下附近的金属物、电压表内部参数、大地的趋肤效应、干扰信号、季节因素、仪器使用误差等因素，以致于不能得到准确而有效的测量数据。

在防雷安全接地检测中测量接地电阻，必须做到准确而有效[2-3]。

因此，研究分析影响防雷接地的各个因素，进而采取相应的预防和改进措施，对于工程技术人员准确测量接地电阻有着重要意义。

1 电流极引线和电压极引线之间的互感对测量结果的影响采用直线补偿法测量接地电阻时，在对角线的长度达到几百米的大接地网中，需采用四到五倍对角线电流极引线长度测量，则电流极引线、电压极引线则需要达到几千米的长度。

电流极和电压极引线在很长的范围内平行敷设，而且间距较小时，会产生比较大的互感电势，其互感电势会对接地电阻的测量值产生影响，此外，测量值与线缆的长度、线缆敷设的距离、所用测试电流的幅值、频率及线缆距地面的高度等也有关系[4-6]。

电流极引线中电流的流动，会耦合到电压极引线而产生电压，其耦合产生的电压将直接疊加到所欲测量的电压上，使得电压极电位升高，最终导致所测接地电阻值较真实接地电阻值偏大。