衝擊接地電阻是指衝擊電流流過接地裝置時，假定接地裝置對地電位峰值與通過接地體流入地中電流的比值，也稱為為瞬時電阻。在電力系統中，為了工作的需要，常需將電力系統及其電氣設備的某些部分與大地相連線，從而構成接地系統對於工作接地及保護接地而言，接地電阻是指在直流或工頻電流流過時的電阻；對防雷接地而言，是指它在雷電流(衝擊電流)流過時的電阻，簡稱衝擊接地電阻。
基本介紹
- 中文名：衝擊接地電阻
- 外文名：Impact earth resistance
- 使用裝置：接地裝置
- 本質：瞬時電阻
- 產生條件：接地裝置對地電位峰值通過接地體
- 學科：電力工程
簡介,輸電線路桿塔接地極衝擊接地電阻特性分析,衝擊接地電阻的測量模型,總結,
簡介
在電力系統中，為了工作的需要，常需將電力系統及其電氣設備的某些部分與大地相連線，從而構成接地系統對於工作接地及保護接地而言，接地電阻是指在直流或工頻電流流過時的電阻；對防雷接地而言，是指它在雷電流(衝擊電流)流過時的電阻，簡稱衝擊接地電阻。
對於衝擊接地電阻的研究主要有以下方法：
（1）在理論分析的基礎上對具體接地裝置建立數學物理模型，通過解偏微分方程或者差分方程，從而計算求出該接地裝置的衝擊接地電阻；
（2）進行模擬試驗，主要針對集中接地體；
（3）利用測量得到的工頻接地電阻乘以衝擊係數，求出衝擊接地電阻；
（4）根據經驗公式進行估算。
除了第二種方法外，其餘都不是通過實驗直接測量得到結果，而是利用間接手段求出衝擊接地電阻，其結果的可靠性難以驗證。而在野外對桿塔進行衝擊接地電阻模擬試驗，由於接地電極與電流極之間相距較遠(幾十米到幾百米)，迴路連線較長，且衝擊接地電阻的數值一般都在數歐姆到數十歐姆之間，整個迴路中的電感和電阻都很大，要產生波頭很陡、幅值很大的雷電流波形就需要極高的電壓，這在工程套用中很難實現。提出一種利用波頭較緩、幅值較低的電流對衝擊接地電阻進行測量的方法利用波頭較緩、幅值較小的入射電流，通過變換計算的方法求出接地裝置在波頭較陡、幅值較大的雷電流波形作用下的電壓回響，從而進一步求出衝擊接地電阻。
輸電線路桿塔接地極衝擊接地電阻特性分析
輸電線路桿塔在電力系統中套用最廣，遭受雷擊機率最高。輸電線路接地裝置的衝擊特性直接影響其防雷性能，而衝擊接地電阻是反映接地裝置衝擊特性的重要指標。減小衝擊接地電阻能有效的降由於雷電流具有作用時間短、幅值大、等值頻率高等特點，大電流將導致接地體周圍的土壤電離，產生火花放電效應，相當於使接地體的有效半徑增大，對接地極的衝擊接地電阻有減小的作用。忽略了土壤的電火花效應，套用CDEGS分析不同接地極的衝擊接地特性。雖然沒有考慮電火花效應，但接地極衝擊接地電阻隨接地極尺寸及土壤電阻率的總體變化趨勢沒有發生變化，在實際工程套用中仍有意義。
（1）單一水平接地極截面積的變化對其衝擊接地電阻的影響不大；
（2）接地極的衝擊接地電阻隨附加垂直接地體的長度增加而減小，最後趨於穩定。附加垂直接地極增多，衝擊接地電阻減小；但垂直接地極過多，接地極之間的禁止效應明顯，會阻礙衝擊接地電阻的減小；
（3）在高土壤電阻率情況下，雷電流傾向於通過接地極泄散電流，接地極的軸向電流變大。增加垂直接地極長度和數量對降低接地極的衝擊接地電阻有很明顯的效果。
衝擊接地電阻的測量模型
在進行衝擊接地電阻的測量時，由於衝擊電流的陡度很大，頻率很高，要考慮接地裝置的電感和電容對衝擊接地電阻的影響，因此可以將接地裝置等效為一個由電阻、電感、對地電容和電導組成的分布參數網路如果考慮衝擊電流在土壤中引起的火花放電，那么這個網路是非線性的，其數學模型非常複雜，求解極其繁瑣，還沒有很好的解決辦法如果不考慮土壤的火花放電，那么接地裝置可以等效為一個線性非時變系統，其數學模型相對簡單，計算求解容易實現當然，在不考慮火花放電的情況下，求得的衝擊接地電阻將偏於安全側。
因為在火花放電的區域內土壤的等值電阻率下降，有利於電流的流散，相當於接地體的等值直徑增大，從而使衝擊接地電阻值降低雷電流的幅值越高，在土壤中引起火花放電的區域就越大，衝擊接地電阻值就越小。不過對於伸長接地體和地網而言，由於接地裝置本身的電感呈現較大的阻礙雷電流流通的作用，火花放電主要集中在電流入射點的附近，火花放電的範圍相對於整個伸長接地體和地網還是很小的因此，火花放電對於衝擊接地電阻的影響是有限的故無需考慮火花放電的影響，計算結果比實際值略大，故在設計中考慮的安全係數更大。
所謂線性非時變系統，就是指具有疊加性、齊次性，並且系統參數不隨時間變化的系統線性非時變系統還具有微分特性並滿足因果性。
總結
提出一種新的衝擊接地電阻測量方法，利用波頭較緩、幅值較小的入射電流，通過變換計算的方法求出接地裝置在波頭較陡、幅值較大的雷電流波形作用下的電壓回響，從而求出衝擊接地電阻通過變換卷積計算最
終得到的衝擊接地電阻值與同一模型的理想衝擊接地電阻值基本相同，而且變換計算基本不受入射電流波形的陡度、幅值的影響;而根據實際情況選擇合適的採樣頻率和卷積點數，可以大大減少計算量由此，可以得出結論：該方法可行，且具有較高的工程實用價值。
