接地复习题及答案.doc
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接地复习题及答案.doc
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一.填空(每空1分,共22分)
1、接地的分类
按接地电流频率可分为_交流(工频)接地、_直流接地、冲击接地 等。
2、电位梯度与离电极的距离X的平方成反比,安全的区域每0.8m跨步电压不应大于50V。
3.一般情况下,研究直流或工频接地时,将大地看成导体;研究冲击接地时,在低土壤电阻率地区,只考虑传导电流的作用,在高低土壤电阻率地区,还须考虑极化引起的位移电流的影响。
5.试验证明:
屏蔽电缆的一点接地要选在低压控制仪器处处,而在被控制的一次设备处要悬空。
工频接地电阻与冲击接地电阻的关系式是Ra>aRch(a>1),一般情况下同一接地装置的_工频__ 电阻大于_冲击电阻。
6.大地由均匀相连的胶结物(ρ1)与不同形状的岩石颗粒(ρ2)组成,当颗粒的体积百分含量
V<60%时,ρ2对ρ影响不大。
地层非各项同性系数为__λ=______。
7.发、变电站地网的接地电阻介于圆环和圆盘形电极的接地电阻值之间,其接地电阻估算公式为。
8.要发生电化学腐蚀,不但需要有作为阳极发生溶解的金属,而且必须有腐蚀剂作为阴极去极化剂来维持阴极过程的不断进行。
接地装置的腐蚀主要属于电化学腐蚀。
9.用文纳四极法测量土壤电阻率时,若要测量从地表到10米深度范围内平均土壤电阻率,测量电极间距离应为10/3米,测量电极插入地中深度应不大于1/6_米,若测得R,则ρ=2πaRΩ·m。
10.采用水平外延放射线来降低杆塔或发、变电所的接地电阻,这对降低工频接地电阻是行之有效的,但对冲击电流来讲,由于冲击电流的频率较高.就应该考虑外延接地体的电感、电容效应问题,而不能无限制的外延。
IEC规定“外引长度不应大于有效长度2”。
11.地电流的分布规律与电流频率,大地电阻率,大地介电常数,大地导磁率因素有关。
12.地层非各项同性系数表达式为_λ=,平均电阻率表达式为Pm=。
7.为了减少相邻接地体的集合屏蔽作用.垂直接地体的间距不宜小于其长度的2倍.水平接地体的间距不宜小于5m,地体与建筑物的距离不宜小于1.5m。
13.冲击电位梯度比工频电位的梯度大,安全的区域每0.8m跨步电压不应大于50V。
14.大接地短路电流系统接地装置的接地电阻应符合__R______式要求,一般应小于0.5Ω,当接地网的接地电阻由于受条件限制,比如土壤电阻率较高等,可适当增大接地电阻,但不得大于5Ω。
15、接地装置宜采用耐腐蚀钢材(镀锌钢材)材。
接地装置的导体截面应符合热稳定性和抗腐蚀的要求。
大中型发电厂、110kV及以上变电所或腐蚀性较强场所的接地装置应采用镀锌钢材,或适当增大截面。
16、在利用基础内钢筋作接地体时,周围土壤的含水量不应低于_4%__。
二.选择题(每小题2分,共10分)
1、对电位降法,在主接地电极有它的电阻区域,在电流电极也有它的电阻区域。
为正确测量接地电阻,两者的电阻区域。
(A)
A:
必须互不交叠; B:
必须互相交叠;C:
都可以
2、消除引线互感对测量的干扰应(C)
A:
加大测量频率;B:
加大测试电流;c:
测试电极三角形布置
3.大地电阻率随外加电场的频率增加而 (A)
A:
减小, B:
增大;C:
不变
4.水平接地带在地中埋设时宜 (B)
A:
水平布放B:
竖立布放C:
都一样
5:
大地由均匀相连的胶结物(ρ1)与不同形状的岩石颗粒(ρ2)组成
当颗粒的体积百分含量V为何值时,ρ2对ρ影响不大(A)
A:
V<60%;B:
V<80%;c:
V>50%
6:
非接触测量法(双夹钳法)适用于(A)
A:
多点接地系统;B:
单点接地系统C:
都可以;
7:
一般来说,当电路的工作频率高于10MHZ时,应采用:
(C)
A:
单点接地 B:
两点接地 C:
多点接地
8.若由测量知干扰频率为55Hz,则接地电阻测试仪采用以下哪个测试信号较好?
(C)
A:
55Hz;B:
65HzC:
105Hz
9、对发电厂、变电所的接地网,其屏蔽电缆应 (A)
A:
一点接地 B:
两点接地 C:
多点接地
三、名词解释(每小题4分,共20分)
1、ERP:
接地基准点(等电位连接点)
2、
2.接地电极的电阻区域:
以接地电极为中心,把包含大部分接地电阻的范围称为电阻区域。
3、文纳四电极法:
见右图
公式:
4.集合屏蔽效应和接地极的利用系数η:
当接地电极间隔变窄,接地电阻超出程度变更大,把这称为集合屏蔽效应。
η=[R1R2/(R1+R2)]/R*100%
5.防雷接地体的有效长度:
2
6.冲击系数:
冲击接地电阻Rch与工频接地电阻Rg的比值.称为接地体的冲击系数α.
对集中接地体来说,α一般小于1,但对长度很大的延长接地体来说,由于其电感效应,α也可能大于1。
7.自然接地体:
具有兼作接地的但不是为此目的而专门设置的与大地有良好接触的各种金属构体、金属井管、钢筋混凝土中的钢筋,埋地金属管道和设施等的统称。
8.接地电极为三角形的布置法:
电极三角形布置示意图如下图所示。
此时,一般取d12=d13≈(4-5)D,夹角θ≈29o
测量大型接地体的接地电阻时,宜用电压、电流表法,电极采用三角形布置。
9.牺牲阳极法的阴极保护:
牺牲阳极法是在被保护的金属上连接电位更负的金属或合金.作为牺牲阳极,靠它不断溶解所产生的电流对被保护的金属进行阴极极化,达到保护的目的。
10.电流渗透深度:
电流能穿透有限深度的大地,用文纳四极法测土壤电阻率时,四个电极之间的间距为a,则电流渗透深度为3a.
11.接地电极为直线布置的(62%法):
被测接地系统(接地桩或接地带电极)之间所需距离的计算:
计算的依据是接地桩电极的深度或接地带、接地网系统的对角线尺寸。
从被测接地电极到电流测试探头的距离
C2=深度(接地桩电极)或对角线(带式电极)×5
与电压测试探头的距离P2(62%)=距离C2×0.62
与电压测试探头的距离P2(52%)=距离C2×0.52
与电压测试探头的距离P2(72%)=距离C2×0.72
12.阳极过程:
阳极金属发生电化学溶解或阳极化的过程。
金属离子一金属转移到介质中并放出电子。
13、电化学腐蚀:
电化学腐蚀是指金属表面与离子导电的介质(电解质)发生电化学反应而引起的破坏。
四.问答题(每题10分,共40分)
1.简述影响大地电阻率的因素。
(1)地电阻率随外加电场的频率增加而减小
(2)地电阻率随电场强度的增加而下降。
(3)地电阻率与其成分(胶结物与岩石颗粒)和结构有关。
(4)地电阻率与地中所含水分有关(5)地电阻率与温度有关
2.请叙述防接触电压和跨步电压触电措施。
①降低接地电阻②改善地面电位分布③提高地表层电阻率
3.发电厂、变电所接地网应如何布置?
P64
应充分利用自然接地体;都应敷设以水平接地体为主的人工接地网;人工接地网的外缘应闭合,外缘各角做成圆弧形;接地网的边缘,经常有人出入的走道处,应铺设砾石、沥青路面或“冒檐式”均压带;除在避雷针(线)和避雷器附近埋设集中的垂直接地体外以流散电流以外,在地网的周边不敷设垂直接地体。
4.为什么如果主接地电极和辅助电流测量电极远离,电位分布曲线发生水平部分,就能判断双方电极无关系呢?
接地电阻是包含在接地电极周围的大地之中的。
所含接地电阻的量在接地电极的附近最多,离接地电极远的地方较少。
那是因为在地中电流经过路径的断面积急速扩大。
如理论上严密地讲,接地电阻包含在至无限远方的大地中。
但是。
作为实际问题,可考虑接地电阻的大部分是在以接地电极为中心的有限的范围内。
这样,以接地电极为中心,把包含大部分接地电阻的范围称为电阻区域。
对电位降法,在主接地电极有它的电阻区域,在电流电极也有它的电阻区域。
为正确测量接地电阻,两者的电阻区域必须互不交叠。
也就是两个电极远离,分布曲线发生水平时,电阻区域才不重叠。
5.如何解释电位降法的重要特征:
二个辅助电极的接地电阻不会影响测量值。
因辅助电极也是接地的,当然有接地电阻。
测量用的辅助电极长度及直径都较小,而且因接地测试是临时的,辅助电极的接地电阻都较高。
并且它的值因测量地点和时间而变动。
电流辅助电极c的接地电阻加入主回路中,会影响流入大地中电流的大小。
但是,电流值变化时,因与它成比例的EP间的电位差亦变化,使测量结果V/I不变。
电位辅助电极P的接地电阻加入电位差测量回路之中,因此作为电压测量装置,如能尽量不在此回路提取电流,就能除去P电极的接地电阻的影响。
所以,电压表的内阻应尽可能大。
6.降低接地电阻有哪几种简单的方法?
1。
充分利用自然接地体降阻2。
加大接地体尺寸3。
增加接地体埋设深度4。
外引接地装置5。
换土法6。
可以建立水下地网7.可以设置多重地网8.在水平接地网四周增设垂直接地极9使用降阻剂
7.冲击电流通过接地体散流的特性有哪些?
p
(1)由于冲击电流相当于高频电流的情形,因此,除接地体的电阻外,接地体的电感和电容均对冲击阻抗发生作用。
其作用的大小,决定于接地体的形状、冲击电流的波形幅值以及地的电气参数ρ和ε
p
(2)当接地体表面的电流密度达到某一数值时.会产生火花放电现象.其结果相当于接地体的直径加大。
p(3)冲击电流在地中流动时,由于高频电流的集肤效应,不像直流电那样可以穿透无限深处的地层,也不像工频电流那样可以穿透地的有限深度,而是在距地面不太深的范围内流动。
(当ρ为100-500Ω·m时,大约在距地面20-50m范围内流动)
p(4)大地的两个电性能参数ρ和ε,特别是地电阻率在高频的情况下,并非像工频那样可以近似为常数,而是在很大程度的往减小的方向变化
p(5)接地体周围的电场强度达到某一数值时,电压和电流不再是线性关系,而是表现为非线性。
8、请叙述接地体(线)的连接要求。
(1)接地体(线)的连接应采用焊接,焊接必须牢固无虚焊。
接至电气设备上的接地线,应用镀锌螺栓连接;有色金属接地线不能采用焊接时,可用螺栓连接。
(2)接地体(线)的焊接应采用搭接焊,其搭接长度必须符合下列规定:
a、扁钢为其宽度的2倍(且至少3个棱边焊接)。
b、圆钢为其直径的6倍。
c、圆钢与扁钢连接时,其长度为圆钢直径的6倍。
d、扁纳与钢管、扁钢与角钢焊接时,为了连接可靠,除应在其接触部位两侧进行焊接外。
并应焊以由钢带弯成的弧形(或直角形)卡子或直接由钢带本身弯成弧形(或直角形)与钢管(或角钢)焊接。
利用各种金属构件、金属管道等作为接地线时,应保证其全长为完好的电气通路。
利用串联的金属构件、金属管道作接地线时,应在其串接部位焊接金属跨接线。
9.为什么混凝土基础中的钢筋可以作为接地体?
要成为好的接地体,对混凝土的含水量有何要求?
混凝土基础:
孔隙度小、吸水性强、含水量小、电阻率高
建筑物的基础混凝土的电阻率:
混凝土比普通岩石吸湿性强,在湿润状态下,电阻率相当低,湿的混凝土的电阻率比普通土壤的电阻率还低。
含水量应大于4%
11.接地降阻剂应有的性能
1)良好的导电性能
2)长效的降阻功能
3)对金属的耐蚀缓蚀性
4)能耐受大电流的冲击
5)具有一定的负阻特性
6)降阻剂本身应无毒、对环境无污染
7)降阻剂应便于施工
12.请分析网电极的接地电阻与网系数、网系数和网数的关系。
在集中参数电阻并联连接的场合,有2个电阻值为R(Ω)的电阻并联,其合成电阻为R/2(Ω)。
在接地的场合,在有2个接地电阻值为R(Ω)的接地电极并联连接时,合成接地电阻值不一定是R/2[Ω]。
通常,合成接地电阻值比R/2大一些。
这里,当接地电极间的间隔变狭,接地电阻超出程度便变大,把这称为集合屏蔽效应。
¨R=M×[网数为∞时的板状电极的接地电阻]
五.计算题
1.利用三极法测量土壤电阻率时,若接地极的管径为20mm,
接地极击入土中的深度为0.8m,测得的工频接地电阻为16Ω,则该区域的土壤电阻率约为多少?
2.已知某地的土壤电阻率为100Ω·m,现需要一个工频接地电阻不大于4Ω的地网,若采用长度为2.5m,管径为50mm的镀锌钢管作为垂直接地体,计算一根这样的垂直接地体的接地电阻值约为多少?
若不考虑水平连接带的作用,约需多少根这样的垂直接地体?
请说明理由。
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