計量校準測試實驗室主要承擔著主要測量參數(shù)測量標準的建立、保持、使用和維護,以及相應參數(shù)的量值傳遞等任務。這些測量標準精度高,對實驗室環(huán)境條件要求較高,特別要求對儀器設備進行良好接地。在實際計量校準測試工作中,雖然按照實驗室校準測試環(huán)境要求對儀器設備進行了良好接地, 但由于接地電阻測試的復雜性及實驗室地理位置的特殊性,目前還沒有有效的測試方法對接地系統(tǒng)的接地電阻值進行測量,從而無法定量定性評價接地 系統(tǒng)的工作狀態(tài)。若接地電阻值過大,就無法有效抑制共模干擾,影響測量精度,對人員和設備安全也帶來安全隱患。因此,需對接地系統(tǒng)的接地電阻值進行測試,以確保實驗室環(huán)境條件滿足計量校準測試要求并使其持續(xù)受控,同時提出實驗室接地電阻監(jiān)測機制。儀器設備接地的目的就是有效抑制外來電磁干擾、電磁耦合及泄露電流等各種干擾的影響,提高測量精度,保證儀器設備的安全可靠運行,確保設備與人身安全。

2接地系統(tǒng)分類

2.1接地電阻概述

接地電阻就是電流由接地裝置流入大地再經(jīng)大地流向另一接地體或向遠處擴散所遇到的電阻,包括接地線和接地體本身的電阻、接地體與大地之間的接觸電阻以及接地體到遠處的大地電阻,接地電阻等效模型如圖 1 所示。

1)R散流:從接地體向遠處20m 擴散電流所經(jīng)過路徑的地樁及土壤電阻,決定該值的主要因素是地樁和土壤的電阻率,受環(huán)境影響較大;

2)R接觸:接地體表面與混凝土的接觸電阻,該值與混凝土的性質(zhì)、顆粒、含水量及接觸面和緊密程度有關;

3)R接地體:地樁本身電阻,接地體分為自然接地體(建筑物的鋼筋混凝土基礎)和人工接地體(垂直、水平埋入地下的圓鋼、角鋼、鋼管和扁鋼等,頂端應在地面下 0.5～0.8m,接地體與建筑物距離應大于1.5 m,采用搭接焊法);

4) R引線:較小,可忽略;

5)接地電阻值: R 接地≈R 散流+ R 接觸+ R 接地體。

2.2接地系統(tǒng)分類及技術要求

接地系統(tǒng)按其不同的作用一般分為保護接地和工作接地。保護接地是為了防止設備內(nèi)部因帶電部分絕緣損壞而使不帶電部分帶電,或因感應電荷積累使不帶電部分帶電,將與帶電部分分隔的部分(金屬外殼、框架等)接地而建造的接地系統(tǒng)。保護接地包括防雷接地、機殼安全接地、靜電接地、屏蔽接地。安全保護接地電阻小于4 ?,防雷接地電阻小于 10 ?。

工作接地為系統(tǒng)提供低阻抗回路,使系統(tǒng)以及與之相連的設備均能可靠運行并保證不受外界干擾而設的接地。工作接地又包括直流工作接地、交流工作接地。直流工作接地電阻小于 1Ω,交流工作接地電阻小于 4 ?。