接地電阻測(cè)試儀的發(fā)展與選用

1、接地電阻測(cè)試儀的發(fā)展與選用 一、前言接地電阻測(cè)試儀是檢驗(yàn)、測(cè)量接地電阻的常用儀表，也是電氣安全檢查與接地工程竣工驗(yàn)收不可缺少的工具，廣泛應(yīng)用于電力、鐵路、交通、部隊(duì)、電信、金融、化工、氣象等領(lǐng)域的電氣設(shè)備接地測(cè)量及傳輸線路的接地測(cè)量等等。近年來(lái)由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，接地電阻測(cè)試儀也滲透了大量的微處理器技術(shù)，其測(cè)量功能，內(nèi)容與精度是一般儀器所不能相比的。目前陜西硅谷通信設(shè)備有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)的系列數(shù)字接地電阻測(cè)試儀能滿足幾乎所有接地測(cè)量的需要。涵蓋了目前接地電阻測(cè)試領(lǐng)域的最新技術(shù)。二、接地電阻測(cè)試儀的發(fā)展最初人們對(duì)接地電阻的測(cè)量是用伏安法，這種試驗(yàn)是非常原始的。下圖是用安培計(jì)、伏特計(jì)的測(cè)量

2、方法。在測(cè)定電阻時(shí)須先估計(jì)電流的大小，選出適當(dāng)截面的絕緣導(dǎo)線，在預(yù)備試驗(yàn)時(shí)可利用可變電阻R調(diào)整電流，當(dāng)正式測(cè)定時(shí)，則將可變電阻短路，由安培計(jì)和伏特計(jì)所得的數(shù)值可以算出接地電阻。 R地=U接地體/I入地式中U接地體接地極電壓I入地入地電流伏安法測(cè)量地阻有明顯的不足之處，第一：繁瑣、工作量大。試驗(yàn)時(shí)，接地棒距離地極為 2050米，而輔助接地距離接地點(diǎn)40100米。另外受外界干擾影響極大，在強(qiáng)電壓區(qū)域內(nèi)有時(shí)無(wú)法測(cè)量。 五六十年代蘇聯(lián)的E型搖表測(cè)量取代了伏安法測(cè)量。由于攜帶方便，又是手搖發(fā)電機(jī)，工作量比伏安法小。七十年代國(guó)產(chǎn)接地電阻測(cè)試儀問(wèn)世，無(wú)論在測(cè)量范圍、分度值、準(zhǔn)確性還是結(jié)構(gòu)、體積、重量，都要?jiǎng)?/p>

3、于"E"型搖表。因此，相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)接地電阻儀都以手搖表為典型儀器。手搖式表在使用時(shí)，應(yīng)將設(shè)備自身接地體與設(shè)備斷開，以避免接地體影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。上述儀器由于手搖發(fā)電機(jī)的關(guān)系，精度都很差。八十年代數(shù)字接地電阻測(cè)試儀的投入使用給接地電阻測(cè)試帶來(lái)了生機(jī)，雖然測(cè)試的接線方法同 手搖表沒(méi)什么兩樣，但是其穩(wěn)定性遠(yuǎn)比搖表指針式高得多。在此基礎(chǔ)上又出現(xiàn)了一種數(shù)字式接地電阻測(cè)試儀，測(cè)試時(shí)采用兩線法在線測(cè)量，不必打輔助接地樁，把水管、暖氣管道或交流電插座的零線做為輔助接地，能測(cè)量接地電阻、土壤電阻率、交流電壓等指標(biāo)，并有自動(dòng)補(bǔ)償功能，不僅提高了測(cè)量精度，還具有防誤操作、智能提示等功能。這使接

4、地電阻測(cè)量更方便和快捷。其缺點(diǎn)是在一些無(wú)良好輔助接地或不能打地樁的環(huán)境下不能使用。真正接地電阻測(cè)試儀技術(shù)的一個(gè)創(chuàng)舉是在九十年代-鉗口式地阻儀的誕生打破了傳統(tǒng)式測(cè)試方式。鉗口式接地電阻測(cè)試儀稱得上接地電阻測(cè)試的一大革命，鉗口式接地電阻測(cè)試最大特點(diǎn)是使用快捷、方便，只要鉗住接地線或接地棒就能測(cè)出其接地電阻。但鉗口式地阻儀主要用于檢查在地面以上相連的多電極接地網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)環(huán)路地阻查詢各接地極接地情況，但不能替代整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的工頻接地電阻測(cè)量。同時(shí)由于鉗口法測(cè)量采用電磁感應(yīng)原理，易受干擾，測(cè)量誤差比較大，不能滿足高精度測(cè)量要求。陜西硅谷通信設(shè)備有限公司生產(chǎn)的SGT-12A雙鉗口接地電阻測(cè)試儀比較完善地結(jié)合了

5、傳統(tǒng)伏安法測(cè)量的特點(diǎn)與鉗口法新技術(shù)原理，再運(yùn)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)成為當(dāng)代首屈一指的智能型接地電阻測(cè)試儀。具有精度高，功能齊全，操作簡(jiǎn)便的特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于電力電信系統(tǒng)，建筑大樓，機(jī)場(chǎng)，鐵路，油槽，避雷裝置，高壓鐵塔等接地電阻測(cè)量。接地電阻真實(shí)值為什么至今仍是一個(gè)懸而未解的難題？主要是沒(méi)有理想的測(cè)量?jī)x器，接地?fù)u表由于眾所周知的原因，測(cè)試值精度很差，有時(shí)同一個(gè)接地電阻成了一個(gè)抽象的物理量，使人很難捉摸。隨著科學(xué)儀器的發(fā)展，先進(jìn)接地電阻測(cè)試儀完全控制了接地電阻測(cè)試的領(lǐng)域，可以做到測(cè)試值正確無(wú)誤。目前智能式接地電阻儀不僅功能強(qiáng)大，而且可以應(yīng)付現(xiàn)場(chǎng)各種復(fù)雜情況，如有效地排除干擾、自動(dòng)跟蹤最合適測(cè)試條件

6、、出現(xiàn)各種問(wèn)題當(dāng)即智能提示等等。三接地電阻測(cè)試儀的選用陜西硅谷通信設(shè)備有限公司生產(chǎn)的SGT-11A單鉗口接地電阻測(cè)試儀是當(dāng)前較為熱門的一種地阻測(cè)試儀。由于儀器體積小巧，操作又十分簡(jiǎn)便，因此不失為檢測(cè)接地裝置好壞最理想的儀器。該儀器適用于輸出電線桿塔、微波塔、避雷針等接地裝置的接地電阻測(cè)量。SGT-11A在測(cè)試時(shí)雖然使用一定頻率的信號(hào)以排除干擾，但在被測(cè)線纜上有很大電流存在的情況下，測(cè)量也會(huì)受到干擾，導(dǎo)致結(jié)果不準(zhǔn)確。所以建議在外界有強(qiáng)干擾的情況下選用SGT-10B進(jìn)行測(cè)量。對(duì)于大型的系統(tǒng)接地、網(wǎng)絡(luò)接地、土壤電阻率的測(cè)試及具有良好接地條件的輔助裝置（水龍頭，水管裝置）的場(chǎng)合，也應(yīng)該選擇SGT-10

7、B接地電阻測(cè)試儀。該儀器能有效保證地阻測(cè)量值的重復(fù)性、穩(wěn)定性。SGT-12A雙鉗口接地電阻測(cè)試儀綜合了SGT-10B和SGT-11A的主要功能，既可以支持兩線法、三線法和四線法測(cè)試又可以用鉗口法進(jìn)行測(cè)試，因此適合各種情況下的接地電阻測(cè)量。四接地電阻測(cè)試儀常用知識(shí)解答1 定義地電流：在大地或在接地極中流過(guò)的電流。接地導(dǎo)體：指構(gòu)成地的導(dǎo)體，該導(dǎo)體將設(shè)備、電氣器件、布線系統(tǒng)、或其他導(dǎo)體（通常指中性線）與接地極連接。接地極：構(gòu)成地的一種導(dǎo)體。接地連接：用來(lái)構(gòu)成地的連接，系由接地導(dǎo)體、接地極和圍繞接地極的大地 （土壤）或代替大地的導(dǎo)電體組成。接地網(wǎng)：由埋在地中的互相連接的裸導(dǎo)體構(gòu)成的一組接地極，用以為電

8、氣設(shè)備和金屬結(jié)構(gòu)提供共同地。接地系統(tǒng)：在規(guī)定區(qū)域內(nèi)由所有互相連接的多個(gè)接地連接組成的系統(tǒng)。接地極地電阻：接地極與電位為零的遠(yuǎn)方接地極之間的歐姆律電阻。（注：所謂遠(yuǎn)方是指一段距離，在此距離下，兩個(gè)接地極互阻基本為零。）接地極互阻：指以歐姆為單位表示的，一個(gè)接地極1A直流電流變量在另一接地極產(chǎn)生的電壓變量。電位：指某點(diǎn)與被認(rèn)為具有零電位的某等電位面（通常是遠(yuǎn)方地表面）間的電位差。接觸電壓：接地的金屬結(jié)構(gòu)和地面上相隔一定距離處一點(diǎn)間的電位差。此距離通常等于最大的水平伸臂距離，約為1m?？绮诫妷海旱孛嬉徊骄嚯x的兩點(diǎn)間的電位差，此距離取最大電位梯度方向上1m的長(zhǎng)度。（注：當(dāng)工作人員站立在大地或某物之上，

9、而有電流流過(guò)該大地或該物時(shí)，此電位差可能是危險(xiǎn)的，在故障狀態(tài)時(shí)尤其如此）接地極：指一個(gè)導(dǎo)體或一組導(dǎo)體，裝設(shè)在輸電線路下方，位于地面或地面上方，但絕大多數(shù)在地下，并與鐵塔或電桿基礎(chǔ)相連。土壤電阻率：是指一個(gè)單位立方體的對(duì)立面之間的電阻，通常以" m或" cm為單位。2在測(cè)接地電阻時(shí)，有哪些因素造成接地電阻不準(zhǔn)確，如何避免？A）接地系統(tǒng)（地網(wǎng)）周邊土壤構(gòu)成不一致，地質(zhì)不一，緊密、干濕程度不一樣，具有分散性，地表面雜散電流、特別是架空地線、地下水管、電纜外皮等等，對(duì)測(cè)試影響特別大。解決的方法是，取不同的點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，取平均值。B）測(cè)試線方向不對(duì)，距離不夠長(zhǎng)，解決的方法是，找準(zhǔn)測(cè)試方

10、向和距離。C）輔助接地極電阻過(guò)大。解決的方法是，在地樁處潑水或使用降阻劑降低電流極的接地電阻。D）測(cè)試夾與接地測(cè)量點(diǎn)接觸電阻過(guò)大。解決的方法是，將接觸點(diǎn)用銼刀或砂紙磨光，用測(cè)試線夾子充分夾好磨光觸點(diǎn)。E）干擾影響。解決的方法，調(diào)整放線方向，盡量避開干擾大的方向，使儀表讀數(shù)減少跳動(dòng)。F）儀表使用問(wèn)題。電池電量不足，解決的方法是，更換電池。儀表精確度下降，解決的方法是，重新校準(zhǔn)為零。3在測(cè)高層建筑物接地時(shí)，阻值為什么會(huì)比地面阻值大。且顯示數(shù)據(jù)跳動(dòng)嚴(yán)重，是什么原因造成的，如何避免？這是因?yàn)楦邔咏ㄖy(cè)量時(shí)，高層建筑物接地引線與地之間存在著一定的阻值（R地線）另外從高層建筑物上面測(cè)量點(diǎn)向地面儀表所引接的

11、測(cè)試線，在空中的部分存在線電感。（WL）所以高層建筑接地點(diǎn)測(cè)量的阻值為R=R地線+WL+R地。地面測(cè)量接地電阻R=R地。測(cè)量數(shù)據(jù)比地面測(cè)量時(shí)跳動(dòng)要嚴(yán)重，這是因?yàn)闇y(cè)試線在空中的加長(zhǎng)，如同一根天線將空中一些無(wú)線電、電磁雜波等信號(hào)通過(guò)測(cè)試線引向儀表，而產(chǎn)生嚴(yán)重干擾，使測(cè)量數(shù)據(jù)跳動(dòng)，解決的方法是，用一根同軸線作為測(cè)試引線，將同軸線和芯線連接在一起，并接在測(cè)試點(diǎn)上。將同軸線另一端的屏蔽線接在儀表的C2端上（即電流極），將同軸線的芯線接在儀表P2端上（即電壓極），這樣能較好地解決測(cè)量高層接地電阻由于引線過(guò)長(zhǎng)造成干擾影響。4為什么在測(cè)接地電阻時(shí)，要求測(cè)量線分別為20m和40m，它與鉗形地阻表有什么區(qū)別？這是

12、因?yàn)闇y(cè)接地電阻時(shí)，要求測(cè)的是接地極與電位為零的遠(yuǎn)方接地極之間的電阻，所謂遠(yuǎn)方是指一段距離，在此距離下，兩個(gè)接地極的互阻基本為零，經(jīng)實(shí)驗(yàn)得出，20m以外距離符合此要求。如果線距縮短，測(cè)量誤差會(huì)逐漸加大。鉗形地阻表只能測(cè)量多點(diǎn)接地，測(cè)量結(jié)果是，被測(cè)地極與多個(gè)接地極并聯(lián)值的和，而測(cè)量單點(diǎn)接地時(shí)要接輔助電極，使測(cè)試電路形成回路，所以測(cè)量誤差要大一些。但操作方便。5被保護(hù)的電器設(shè)備的接地端是否可以不斷開測(cè)試，對(duì)測(cè)試儀表或被保護(hù)電器設(shè)備有什么影響？一般情況下，在測(cè)試接地電阻時(shí)，要求被保護(hù)電器的設(shè)備與其接地端斷開，這是因?yàn)槿绻粩嚅_被保護(hù)的電器設(shè)備在接地電阻過(guò)大或接觸不好的情況下，儀表所加在接地端的電壓或電

13、流會(huì)反串流入被保護(hù)的電器設(shè)備，如果一些設(shè)備不能抵抗儀表所反串的電壓電流，可能會(huì)給電器設(shè)備造成損壞，另外一些電器設(shè)備由于漏電，使漏電電流經(jīng)過(guò)測(cè)試線進(jìn)入儀表，將儀表燒壞。所以一般情況要求斷開被保護(hù)的電器設(shè)備。在接地良好的情況下，可以不斷開被保護(hù)電器設(shè)備進(jìn)行測(cè)量。6為什么地阻表的C2P2和C1P1不能調(diào)換接線？由于地阻表內(nèi)部電路設(shè)計(jì)原理C2為測(cè)試極準(zhǔn)電位，要與后級(jí)基準(zhǔn)嚴(yán)格相等，因此，需直截接至被測(cè)地網(wǎng)電極，P1、P2為信號(hào)通道，二者可以互換，C2和C1不能互換。 7哪些因素影響土壤電阻率測(cè)量？土壤電阻率不僅隨土壤的類型變化，且隨溫度、濕度、含鹽量和土壤的緊密程度而變化。8. 地阻表工作時(shí)顯示屏顯示&

14、quot;1"與同時(shí)顯示"1"和"OPEN"有什么區(qū)別？如何處理？顯示屏顯示"1"表示儀表選擇的量程過(guò)小。被測(cè)的數(shù)值大于所選擇的量程，此時(shí)應(yīng)選擇合適的量程檔。顯示屏同時(shí)顯示"1"和"OPEN"表示被測(cè)地極開路或電流極輔助接地電阻過(guò)大，與接地極沒(méi)有形成回路（即開路）。此時(shí)應(yīng)檢查C2至C1的測(cè)試線是否接通或接觸不良；或降低電流極輔助接地電阻。（選擇合適的地點(diǎn)打樁或在電流極地樁上澆水）。9用接地電阻測(cè)量?jī)x測(cè)土壤電阻率的方法在被測(cè)區(qū)域沿直線等距離插入地下4根金屬針棒，彼此相距為“a”厘米，金屬

15、針棒的埋入深度應(yīng)為距離“a”的1/20。按圖所示連接方法，用4根測(cè)試線將4根金屬針棒與儀表上的C1，P1，P2，C2四個(gè)測(cè)試孔相連，選擇適當(dāng)量程，按一下測(cè)試按鈕“TEST”，電流指示燈亮，顯示屏上顯示測(cè)得的電阻歐姆值。 10關(guān)于檢測(cè)接地電阻讀數(shù)不準(zhǔn)確的探討（一）引起接地電阻檢測(cè)不準(zhǔn)確或示值不穩(wěn)甚至出現(xiàn)負(fù)值的原因。 因接地電阻檢測(cè)儀是由許多精密的電子元器件構(gòu)成，有比較長(zhǎng)的檢測(cè)線，在不良環(huán)境及操作的影響下，往往引起測(cè)量誤差，難以確認(rèn)所測(cè)接地電阻的準(zhǔn)確值，其主要有以下因素： （1） 地表處存大電位差，多處有獨(dú)立接地的存在，如工廠、綜合樓等的變壓器接地，由于多種原因，引起接地電阻變大、變壓器本身絕緣變

16、差，產(chǎn)生漏電現(xiàn)象，使接地極周圍產(chǎn)生電位差，如果檢測(cè)棒放在其周圍，就將影響測(cè)量準(zhǔn)確度。 （2） 被測(cè)接地極本身存有交變電流（用電設(shè)備絕緣不好，部分短路引起的泄漏現(xiàn)象，引下線附近有并接的高壓電源干擾）；以前的早期建筑物結(jié)構(gòu)比較混亂，接線零亂，有時(shí)甚至地零線電位差在100V電壓以上，直影響到接地電阻的測(cè)量誤差。 （3） 接觸不良（包括儀器本身）：接地電阻測(cè)試儀接線連接處，由于經(jīng)常彎曲使用，容易折斷，而由于保護(hù)套的存在，又很難發(fā)現(xiàn)，造成時(shí)斷時(shí)通的現(xiàn)象；另外，由于檢測(cè)棒及鱷魚夾使用時(shí)間長(zhǎng)，有氧化銹蝕現(xiàn)象，也可造成接觸不良；如果被測(cè)接地極氧化嚴(yán)重去銹不好，則也會(huì)影響測(cè)量讀數(shù)。 （4） 附近有發(fā)射機(jī)、天線等

17、發(fā)出的強(qiáng)電磁場(chǎng)存在：在大功率的發(fā)射基地附近，如移動(dòng)、微波、BP機(jī)等通信發(fā)身場(chǎng)，高壓變電所及高壓線路附近，大功率設(shè)備頻繁起動(dòng)場(chǎng)所。 （5） 接地裝置和金屬管道所埋地比較復(fù)雜時(shí)也可引起接地電阻測(cè)量不良或不穩(wěn)，如加油站、化工廠等，由于地下金屬管道布置復(fù)雜，按照正常檢測(cè)連線時(shí)，地下金屬道貌岸然的存在，實(shí)際上改變了測(cè)量?jī)x各端的電流方向，常引起測(cè)量值為零或負(fù)值現(xiàn)象，如果同一場(chǎng)地存在不同的土壤電阻率，也可引起這種現(xiàn)象。 （6） 檢測(cè)高層建筑時(shí)，過(guò)長(zhǎng)的檢測(cè)線感應(yīng)出電壓而引起檢測(cè)誤差，同時(shí)長(zhǎng)線本身也有線阻存在。 （7） 用土壤電阻率很大，吸水性特差的砂性土作為整層建筑基礎(chǔ)墊層時(shí)，往往測(cè)出的接地電阻是偏大的。 （

18、8） 操作不按使用說(shuō)明書規(guī)定的方法進(jìn)行，儀器本身維護(hù)不當(dāng)，使用帶病，超檢儀器。（二）避免方法 （1） 在檢測(cè)加油站及液化氣站以及高層建筑物接地電阻及靜電接地電阻時(shí)，因埋入地下的金屬（油、氣）管和接地裝置以及金屬器件的布置不是很正確地在圖上標(biāo)出，因此檢測(cè)接地電阻時(shí)的檢測(cè)表棒的放置方向和距離對(duì)測(cè)量值影響很大，通常表現(xiàn)為隨著方向和距離不同，數(shù)值也不一樣，有時(shí)測(cè)量值甚至?xí)霈F(xiàn)負(fù)值的情況。特別是加油站等金屬管道埋地設(shè)施場(chǎng)所的檢測(cè)，常會(huì)出現(xiàn)。解決的辦法是：檢測(cè)前了解地下金屬管道的布置情況，不僅要查看接地裝置圖，還要查看其他地下金屬管道的布置圖，選擇影響盡可能小的地方放置P、C接地極。 （2） 接地引下線有斷接卡的地方，盡可能斷開進(jìn)行檢測(cè)，避免其它設(shè)備對(duì)檢測(cè)的影響。（3） 檢測(cè)時(shí)出現(xiàn)異常，應(yīng)查明原因，或者不同時(shí)間、不同方向和地點(diǎn)分別檢測(cè)對(duì)比，得出正確的檢測(cè)值。 （4） 為了避免在高電磁場(chǎng)下引線受電磁干擾，應(yīng)相對(duì)縮短檢測(cè)引線，引線的內(nèi)徑使用合格的多股金屬線。 （5） 在高電阻率砂石墊層的地方檢測(cè)接地電阻時(shí)，P、C接地極應(yīng)放在潮濕和與大地導(dǎo)電良好的地方，這樣測(cè)出的接地電阻相對(duì)正確一些。 （6） 檢測(cè)應(yīng)按操作規(guī)程進(jìn)行，檢測(cè)