Measuring ground resistance has been a popular method of evaluation of the grounding electrode performance. If some portions of grounding electrodes are lost by corrosion, aging or other reasons, consequent deteriotation of the grounding performance would be resulted. It is one of the reasons why it is required to evaluate the performance of grounding systems regularly. However, in case of the electric facilities with multi-grounded system such as power substations with multi-grounded overhead ground wires and/or distribution line neutrals, it is practically difficult to disconnect neutrals or skywires from the substation grounding mesh for the ground resistance measurement. In this paper, a method for the grounding performance measurement of multi-grounded systems, which is based on the measuring ground current distributions, has been proposed. A field test results has shown the validity of the proposed test method.
This paper presents numerical analysis of measurement errors of ground electrode using the fall-of-potential method. In order to analyze ground resistance error according to the positions of auxiliary probes, firstly, national and international standards were researched. Secondly, numerical ground resistance error of hemispheric electrode was analyzed according to the locations of auxiliary probes and the angle between probes. Then, error-reduced positions of auxiliary probes were shown according to the distance to auxiliary current probe versus ground electrode size. Finally, error compensation method was presented. The results presented in this paper provide useful information regarding ground resistance error of alternative positions of auxiliary probes in case that the auxiliary probes could not be located at the proper position in such cases as there are buildings, roadblock or underground metallic pipe at that position.
접지의 성능을 결정하는 기본 요소인 접지저항을 측정하는 것은 성능평가를 위한 중요한 기술이 된다. 접지저항의 정확한 측정을 위하여는 측정 환경상 고려하여야 할 주요한 변수들이 있는데 실제의 측정 현장에서 이러한 변수들을 알고 측정하기는 곤란한 것이 현실이다. 본 논문에서는 3점전위강하법상의 전류전극에 이르기까지 나타나는 전위차 특성 곡선에 대하여 측정 환경 변수의 특성을 내포하고 있는 변이율이라는 개념을 도입하여 미지의 측정 환경 변수중에서도 가능한 접지저항의 참값에 근접한 측정을 지향하는 방법을 제의한 것이다. 이 이론은 이미 기검증된 논문들의 결과 내용을 분석함으로써 귀납적인 결론을 유도한 것이다.
This paper presents a systematic approach of measurement, modeling and analysis of grounding system impedance in the field of lightning protection system and intelligent power equipments. The measurement and analysis system of ground impedance is based on a computer aided technique. The magnitude and phase of ground impedance were determined by the novel measurement and analysis using the revised fall-of-potential method. The ground impedances of the ground rod of 50 m long are considerably dependent on the frequency. The ground impedance is mainly resistive in the frequency range of 3-20 kHz. At higher frequencies, the reactive components of the ground impedances are no longer negligible and the inductance of the ground rod was found to be the core factor deciding the ground impedance. Although the steady-state ground resistance of the ground rod of 50 m was less than that of the ground rod of 10 m, the ground impedances of the ground rod of 50 m over the frequency range of more than 60 kHz were much greater than those of the ground rod of 10 m. Furthermore, the equivalent circuit model based on the measured data was proposed. and the calculated results were in approximately agreement with the measured data.
The fall-of-potential method is commonly used in measuring the ground resistance of large-scaled grounding system and the current and potential auxiliary electrodes are horizontally arranged. Because the distances between the ground grid to be tested and auxiliary electrodes are limited in downtown areas, it is very difficult to measure accurately the ground resistance of large-scaled grounding system. In this paper, the fall-of-potential method of measuring the ground resistance with the vertically-placed current and potential auxiliary electrodes was examined and discussed. The validity and good accuracy of the proposed method of measuring the ground resistance were confirmed through various simulations and actual tests carried out in uniform and two-layer soil structures.
Ground impedance for the large grounding system is measured according to the IEEE Standard 81.2 which is based on the revised fall-of-potential method of installing auxiliary electrode at a right angle. When the auxiliary electrodes are located at an angle of $90^{\circ}$, the ground impedance inevitably includes the error due to earth mutual resistance. In this paper, in order to accurately measure the ground impedance of vertically-driven ground electrodes, error rates due to earth mutual resistance are evaluated by ground resistance and ground impedance measuring devices and compared with calculated values. As a result, the measured results are in good agreement with the computed results considering soil layer with different resistivity. The error rates due to earth mutual resistance decrease with increasing the length of ground electrode in the case that the ratio of the distance between the ground rod to be measured and the auxiliary electrodes to the length of ground electrode(D/L) is same. The ground impedance should be measured at the minimum distance between the auxiliary electrodes that will have an estimated measurement accuracy due to earth mutual resistance.
Public utilities adopt the grounding rules ; class I, class II, class III and special class III, and install the grounding electrodes in distribution facilities. To keep the safety of the human and the facilities, Public utilities also manage the value of ground resistance in distribution system biennially. At present the Hook-On meter is normally used to measure the ground resistance although it has ${\pm}5[%]$ measuring error and it can not measure the exact value when the current is over 1[A]. In addition it is very difficult to use the fall-of-potential method in distribution system. In this paper we propose the new measurement method using ground current of distribution system as the current source.
In this paper, the effects of the position and the angle of the potential probes on the measurements of the ground resistance using the fall-of-potential method are described and the testing techniques for minimizing the measuring errors are proposed. The fall-of-potential method is theoretically based on the potential and current measuring principle and the measuring error is primarily caused by the position and angle of auxiliary probes. In order to analyze the relative error in the measured value of the ground resistance due to the position of the potential probe, the ground resistance was measured for the case in which the distance of the current probe was fixed at 50[m] and the distance of the potential probe was located from 10[m] to 50[m]. Also, the potential probe was located in turn at $30[^{\circ}]$, $45[^{\circ}]$, $60[^{\circ}]$, $90[^{\circ}]$, and $180[^{\circ}]$. As a consequence, relative error decreased with increasing distance of the potential probe and decreasing angle between the current probe and potential probe. The results could help to determine the position of the potential probe during the ground resistance measurement.
접지임피던스의 측정에서는 교류의 전자유도결합을 최소화시키기 위해 보조전극을 직각으로 설치하며, 측정공간이 제한되는 경우 대안적 방법이 적용되고 있다 이때 접지임피던스의 측정에서는 교류 상호결합과 도전유도에 의한 측정오차를 검토할 필요가 있다. 본 논문에서는 수직 또는 수평으로 매설된 접지극의 접지임피던스를 측정할 때 전류와 전위보조전극의 위치에 따른 측정의 정확도에 관한 것으로 전자유도결합에 의한 측정오차를 평가하였다. 결과적으로 교류 전자유도의 영향을 수직 접지극보다 수평접지극의 경우 크게 나타났으며, 교류 전자유도결합에 의한 측정오차는 전류와 전위보조선이 평행하게 배치되는 경우 가장 크게 나타났으며, 결국 61.8[%]법은 접지임피던스측정에는 부적합하다. 이론적으로 전류와 전위보조전극을 90[^{\circ}]$로 배치하면 전자유도결합은 나타나지 않는다. 측정공간의 제한으로 전류와 전위보조전극을 90[^{\circ}]$로 배치할 수 없는 경우 전자유도에 의한 오차를 저감시키기 위해서는 보조전극을 예각보다는 둔각으로 배치하는 것이 바람직하다.
Along with the increasing need of sea development, the hydraulic stability of seabed structure on a soft seafloor ground is becoming an issue in the course of seaside development recently. However, the movement and hydraulic resistance or hydraulic stability of seafloor ground are mutually coupled with various phenomena, and there has been no clear proof for the issue, which makes it difficult to forecast. Furthermore, most researches are focused on hydraulic variables and the conditions of marine external force, while there have been few researches into the assessment in consideration of the type of a seafloor ground and the geotechnical characteristics. In addition, according to the periodic change of the flow direction, possible changes in hydraulic resistance performance of the seafloor deserves all the recognition. But there is no way to measure the hydraulic unstability of the sea ground due to tidal flow quantitatively. In this study, conventional hydraulic resistance measurement apparatus was improved to consider direction change of the current flow. Various artificial clayey soil specimens were made from Kaolinite and Jumunjin standard sand and hydraulic resistance tests were performed by changing the flow direction to validate the effect of the direction change on the scour of the seafloor.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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