地和接地的概念學(xué)習(xí)

4．跨步電壓
　　人行走在流散區(qū)內(nèi)，由圖 2 的曲線 C 可見，一只腳的電位為 Uφ1 ，另一只腳的電位為 Uφ2 ，則由于跨步所產(chǎn)生的故障電壓 Uk = Uφ1 - Uφ2 。在Uk 的作用下，人體電流IB從人體的一只腳的電阻 Rp ，流過人體電阻RB ，再流經(jīng)另一只腳的電阻Rp ，則人體電流 IB = Uk／（RB十2Rp）。此時(shí)人體所承受的電壓 Ut = IB·RB = Uk·RB／（RB+2p） 。這種當(dāng)電氣裝置絕緣損壞時(shí)，在流散區(qū)內(nèi)跨步的條件下，人體所承受的電壓 Uk為跨步電壓。一般人的步距約為 0.8m，因此跨步電壓 Uk以地面上 0.8m 水平距離間的電位差為條件來計(jì)算。由圖 2 可見，當(dāng)人越靠近接地極，Uφ1 越大。當(dāng)一只腳在接地極上時(shí) Uφ1 = Ud ，此時(shí)跨步所產(chǎn)生的故障電壓 Uk為最大值，即圖 2 中的 Ukm，相應(yīng)地跨步電壓值也是最大值。反之，人越遠(yuǎn)離接地極，則跨步電壓越小。當(dāng)人在流散區(qū)以外時(shí)，Uφ1 和 U φ2 都等于零，則 Uk = 0 ，不再呈現(xiàn)跨步電壓。
5．流散電阻、接地電阻和沖擊接地電阻
　　接地極的對(duì)地電壓與經(jīng)接地極流入地中的接地電流之比，稱為流散電阻。
　　電氣設(shè)備接地部分的對(duì)地電壓與接地電流之比，稱為接地裝置的接地電阻，即等于接地線的電阻與流散電阻之和。一般因?yàn)榻拥鼐€的電阻甚小，可以略去不計(jì)，因此，可認(rèn)為接地電阻等于流散電阻。
　　為了降低接地電阻，往往用多根的單一接地極以金屬體并聯(lián)連接而組成復(fù)合接地極或接地極組。由于各處單一接地極埋置的距離往往等于單一接地極長度而遠(yuǎn)小于40m，此時(shí)，電流流入各單一接地極時(shí)，將受到相互的限制，而妨礙電流的流散。換句話說，即等于增加各單一接地極的電阻。這種影響電流流散的現(xiàn)象，稱為屏蔽作用，如圖 3所示。

　　由于屏蔽作用，接地極組的流散電阻，并不等于各單一接地極流散電阻的并聯(lián)值。此時(shí)，接地極組的流散電阻
Rd = Rd1／(n·η)　　?。?）
式中：Rd1──單一接地極的流散電阻
　　　n ──單一接地極的根數(shù)
　　 η ──接地極的利用系數(shù)，它與接地極的形狀、單一接地極的根數(shù)和位置有關(guān)
　　以上所談的接地電阻，系指在低頻、電流密度不大的情況下測(cè)得的，或用穩(wěn)態(tài)公式計(jì)算得出的電阻值。這與雷擊時(shí)引入雷電流用的接地裝置的工作狀態(tài)是大不相同的。由于雷電流是個(gè)非常強(qiáng)大的沖擊波，其幅度往往大到幾萬甚至幾十萬安的數(shù)值。這樣，使流過接地裝置的電流密度增大，并受到由于電流沖擊特性而產(chǎn)生電感的影響，此時(shí)接地電阻稱為沖擊接地電阻，也可簡稱沖擊電阻.　　由于流過接地裝置電流密度的增大，以致土壤中的氣隙、接地極與土壤間的氣層等處發(fā)生火花放電現(xiàn)象，這就使土壤的電阻率變小和土壤與接地極間的接觸面積增大。結(jié)果，相當(dāng)于加大接地極的尺寸，降低了沖擊電阻值。
　　長度較長的帶形接地裝置，由干電感的作用，當(dāng)超過一定長度時(shí)，沖擊電阻不再減少，這個(gè)極限長度稱為有效長度、土壤電阻率越小，雷電流波頭越短，則有效長度越短。
　　由于各種因素的影響，引入雷電流時(shí)接地裝置的沖擊電阻，乃是時(shí)間的函數(shù)。接地裝置中雷電流增長至幅值IM的時(shí)間，是滯后于接地裝置的電位達(dá)到其最大值 UM 的時(shí)間的。但在工程中已知沖擊電流的幅值IM和沖擊電阻 Rds的條件下，計(jì)算沖擊電流通過接地極流散時(shí)的沖擊電壓幅值 UM = IM·Rds 。由于實(shí)際上電位與電流的最大值發(fā)生于不同時(shí)間，所以這樣計(jì)算的幅值常常比實(shí)際出現(xiàn)的幅值大一些，是偏于安全的，因此在實(shí)際中還是適用的。