城市轨道交通地上线路接地体的冲击接地电阻测试研究( 四 ) _城市轨道交通地上线路接地体

文章插图
根据表 2 中的测试数据绘制出的图形如图 3 所示。由图 3 可以看出，冲击接地电压幅值与接地体对地冲击电位之间是线性关系。冲击接地电阻测试结果与冲击电压幅值之间是非线性关系，这是由于接地体进行冲击电流测试时，土壤中产生火花放电效应所导致。火花放电效应类似于减少土壤电阻率或增加接地体导体直径所起到的效果。出现土壤击穿的区域越多，冲击接地电阻的降低幅度越大。
3.4 测试电缆离地高度的影响
【城市轨道交通地上线路接地体的冲击接地电阻测试研究】将测试线缆通过绝缘支架悬挂于距离地面一定高度，由于线缆的弧垂效应，因此实际上的电缆离地高度是化的，分布范围在 0.4 ～1m 之间，平均高度经过现场测量和计算，取值 0.6 m 。测试结果如图 4 所示。

文章插图
由于受到测试线缆对地电容、电感分布参数影响，导致测试结果受到测试电缆离地高度的明显影响，线缆平铺于地表与离地平均高度 0.6 m 时相比，测试结果平均提高 20% 左右。因此在冲击接地电阻测试中，应尽可能采用绝缘支架将测试线缆架起一定高度，降低线缆对地参数的干扰影响。
04
结论
（1）对城市轨道交通地上线路接地体进行冲击接地电阻测试时，为避免影响处于运行状态的设备安全，可参考DL/T 266-2012 中的相关要求，设置冲击信号源的输出电压不宜低于 2000 V ，输出的浪涌波形应满足冲击电压波头/波长时间在 1～5μs/50～80μs 内。
（2）由于冲击电流在泄放过程中，受到电感效应影响，接地体的泄流范围受到限制，根据实测结果，城市轨道交通地上线路接地体的泄流范围在100m之内。
（3）冲击电压会对冲击接地电阻的测试结果产生明显影响，且呈现非线性对应关系，这是由于随着冲击电压幅值的升高，土壤中出现火花放电效应导致。
（4）测试电缆距离地面的高度会对结果产生明显影响，应尽可能采用绝缘材料将测试线缆保持一定的离地高度；同时线缆之间成一定角度的分离状态，减小线缆之间的电磁耦合对测试结果的影响。
在实测过程中发现，城市环境中的轨道交通线路周边往往很难找到理想的空旷测试环境，当线路周边存在大型建筑物时，冲击接地电阻测试结果很容易受到周边建筑物的接地体干扰影响。因此可继续展开相关研究，避免线路周边建筑物对测试结果造成的干扰影响，得出在城市环境中的测试方法。
为制定城市轨道交通的防雷冲击接地电阻相关标准，仍需进一步对城市轨道交通线路冲击接地电阻展开实测研究，统计更多测试样本，加深理论分析深度，总结出针对城市轨道交通的测试方法和测试限值要求。
参考文献
[1] GB/T 17949.1-2000 接地系统的土壤电阻率、接地阻抗和地面电位测量导则第 1 部分：常规测量 [S]. 北京：中国标准出版社，2000.
[2] IEEE STD 81-2012 IEEE Guide for Measuring Earth Resistivity, Ground Impedance, and Earth Surface Potentials of a Grounding System[S]. CENELEC，
2012.
[3] DL/T 266-2012 接地装置冲击特性参数测试导则 [S].北京：中国电力出版社，2012.
[4] GB/T 50057-2010 建筑物防雷设计规范 [S]. 北京：中国计划出版社，2011.
[5] 李松涛，郝树凡，才硕 . 浅析冲击接地电阻与工频接地电阻换算系数的计算 [C]// 第十五届防雷减灾论坛论文集 . 第 34 届中国气象学会年会，2017：168-172.