通信設(shè)備接地電阻及其測量方法
通信設(shè)備的良好接地是設(shè)備正常運行的重要保證,對于交換機、光端機、計算機等電信網(wǎng)絡(luò)中精密通信設(shè)備更是如此。設(shè)備使用的地線通常分為工作地(電源地)、保護地,防雷地,有些設(shè)備還有單獨的信號地,以將強、弱電地隔離,保證數(shù)字弱信號免遭強電地線浪涌的沖擊,這些地線的主要作用有:提供電源回路、保護人體免受電擊,此外還可屏蔽設(shè)備內(nèi)部電路免受外界電磁干擾或防止干擾其他設(shè)備。
設(shè)備接地的方式通常是埋設(shè)金屬接地樁、金屬網(wǎng)等導(dǎo)體,導(dǎo)體再通過電纜線與設(shè)備內(nèi)的地線排或機殼相連。當多個設(shè)備連接于同一接地導(dǎo)體時,通常需安裝接地排,接地排的位置應(yīng)盡可能靠近接地樁,不同設(shè)備的地線分開接在地線排上,以減小相互影響。
通常,設(shè)備的接地電阻應(yīng)盡可能地小,設(shè)備說明書上應(yīng)給出對接地電阻的要求。設(shè)備的接地電阻包括了從設(shè)備內(nèi)地線排到機房總地線排連線電阻、總地線排至接地樁的電阻、接地樁與大地間的電阻(地阻)以及彼此間的連接電阻,通常情況下,接地樁與大地間的電阻(地阻)是其中最主要的可變部分,除地阻外的其它部分總電阻在多數(shù)情況下總是小于1Ω。
一、地阻的測量原理
影響接地電阻的因素很多:接地樁的大小(長度、粗細)、形狀、數(shù)量、埋設(shè)深度、周圍地理環(huán)境(如平地、溝渠、坡地是不同的)、土壤濕度、質(zhì)地等等。為了保證設(shè)備的良好接地,利用儀表對地電阻進行測量是必不可少的,常用的測量儀器是手搖式地阻表和鉗形地阻表。
1.手搖式地阻表測量原理
手搖式地阻表是一種較為傳統(tǒng)的測量儀表,它的基本原理是采用三點式電壓落差法,如圖1所示。其測量手段是在被測地線接地樁(暫稱為X)一側(cè)地上打入兩根輔助測試樁,要求這兩根測試樁位于被測地樁的同一側(cè),三者基本在一條直線上,距被測地樁較近的一根輔助測試樁(稱為Y)距離被測地樁20 米左右,距被測地樁較遠的一根輔助測試樁(稱為Z)距離被測地樁40米左右。測試時,按要求的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動搖把,測試儀通過內(nèi)部磁電機產(chǎn)生電能,在被測地樁X和較遠的輔助測試樁(稱為Z)之間“灌入”電流,此時在被測地樁X和輔助地樁Y之間可獲得一電壓,儀表通過測量該電流和電壓值,即可計算出被測接地樁的地阻。
2.鉗形地阻表測量原理
鉗形地阻表是一種新穎的測量工具,它方便、快捷,外形酷似鉗形電流表,測試時不需輔助測試樁,只需往被測地線上一夾,幾秒鐘即可獲得測量結(jié)果,極大地方便了地阻測量工作。鉗形地阻表還有一個很大的優(yōu)點是可以對在用設(shè)備的地阻進行在線測量,而不需切斷設(shè)備電源或斷開地線!
電路中E和I旁的圓環(huán)表示鉗形地阻表的環(huán)形卡口,Rx為被測地線樁的地阻,R1、R2 ... Rn為分布式接地系統(tǒng)中其它接地點的地阻。該圖可以進一步等效為圖3。測量時,鉗形地阻表利用電磁感應(yīng)原理通過其前端卡口(內(nèi)有電磁線圈)所構(gòu)成的環(huán)向被測線纜送入一恒定電壓E,該電壓被施加在圖3所示的回路中,地阻表可同時通過其前端卡口測出回路中的電流I,根據(jù)E和I,即可計算出回路中的總電阻,即: E/I=Rx+ 1/(1/R1+1/R2+ ... +1/Rn)
。保ǎ保遥保保遥玻 ... +1/Rn)為R1、R2 ... Rn并聯(lián)后的總電阻 在分布式多點接地系統(tǒng)中,通常有Rx >> 1/(1/R1+1/R2+ ... +1/Rn), “>>”意為“遠遠大于”假設(shè)上述條件成立,則被測地阻Rx=E/I。
事實上,鉗形地阻表通過其前端卡環(huán)這一特殊的電磁變換器送入線纜的是1.7kHz的交流恒定電壓,在電流檢測電路中,經(jīng)過濾波、放大、A/D轉(zhuǎn)換,只有1.7kHz的電壓所產(chǎn)生的電流被檢測出來。正因這樣,鉗形地阻表才排除了商用交流電和設(shè)備本身產(chǎn)生的高頻噪聲所帶來的地線上的微小電流,以獲得準確的測量結(jié)果,也正因為如此,鉗形地阻表才具有了在線測量這一優(yōu)勢。實際上,該表測出的是整個回路的阻抗,而不是電阻,不過在通常情況下他們相差極小。鉗形地阻表可即刻將結(jié)果顯示在LCD顯示屏上,當卡口沒有卡好時,它可在LCD上顯示“open jaw”或類似符號。
由于鉗形地阻表的特殊結(jié)構(gòu),使它可以很方便地作為電流表使用,很多這類儀表同時具有鉗形電流表的功能。另一方面,雖然鉗形地阻表測試時使用一定頻率的信號以排除干擾,但在被測線纜上有很大電流存在的情況下,測量也會受到干擾,導(dǎo)致結(jié)果不準確。所以,按照要求,在使用時應(yīng)先測線纜上的電流,只有在電流不是非常大時才可進一步測量地阻。有些儀表在測量地阻時自動進行噪聲干擾檢測,當干擾太大以致測量不能進行時會給出提示。
二、鉗形地阻表測量注意事項
從上面的介紹可以看出,鉗形地阻表和手搖式地阻表的測量原理完全不同。手搖式地阻表在使用時,應(yīng)將接地樁與設(shè)備斷開,以避免設(shè)備自身接地體影響測量的準確性,手搖式地阻表可獲得較高的精度,而不管是單點接地和多點接地系統(tǒng);對于鉗形地阻表,其最理想的應(yīng)用是用在分布式多點接地系統(tǒng)中,此時應(yīng)對接地
編輯:admin 最后修改時間:2018-01-05