接地電阻的測量方法

1、影響接地電阻的因素很多：接地極的大?。ㄩL度、粗細(xì)）、形狀、數(shù)量、埋設(shè)深度、周圍地理環(huán)境（如平地、溝渠、坡地是不同的）、土壤濕度、質(zhì)地等等。為了保證設(shè)備的良好接地，利用儀表對接地電阻進(jìn)行測量是必不可少的，接地電阻的測量方法可分為：電壓電流表法；比率計法；電橋法。按具體測量儀器及布極數(shù)可分為：手搖式地阻表法；鉗形地阻表法；電壓電流表法；三極法；四極法。在此主要介紹電壓電流表法。 一、電壓電流表法電壓電流表測量接地電阻法見圖4.圖中的電流輔助極是用來與被測接地電極構(gòu)成電流回路，電壓輔助極是用來測得被測接地電位。采用該方法保證測量準(zhǔn)確度的關(guān)鍵在于電流輔助極和電壓輔助極的位置要選擇適合。如在輔助電流極以

2、前，電壓表已有讀數(shù)，說明存在外來干擾。按DL475-92接地裝置工頻物性參數(shù)的測量導(dǎo)則規(guī)定，當(dāng)大型接地裝置如110kV以上變電所接地網(wǎng)，或地網(wǎng)對角線D60m需要采用大電流測量，施加電流極上的工頻電流應(yīng)30A，以排除干擾減少誤差。（一）電壓電流三極直線法。電壓電流三極直線法是指電流極和電壓極沿直線布置，三極是：被測接地體、測量用電壓極和電流極，其原理接線如圖5所示。一般d13=（45）D，d12=（0.50.6）d13，D為被測接地裝置最大對角線長度，點(diǎn)2可以認(rèn)為是處于的零點(diǎn)位。根據(jù)測量導(dǎo)則（DL475-92），如d13?。?5）D有困難，而接地裝置周圍的土壤電阻率又比較均勻時，d13可以取2D

3、，d12取D值。測量步驟如下：按圖4接線。記錄初始的電壓值V0.通電后，記錄電流值I1、電壓值V1.將電壓極沿接地體和電流極連接方向前后移動3次，每次移動的距離為d13的5%，記錄每次移動后的電流和電壓數(shù)值，取3次記錄的電壓和電流值的算術(shù)平均值，作為計算接地體的接地電阻的電壓和電流值。（二）電壓電流三極三角形法。電極如圖6所示布置，一般取d13=d122D，夾角30度（或d23=1/2d12），測量步驟與電壓電流三極直線法相同。 二、手搖式地阻表測量原理手搖式地阻表是一種較為傳統(tǒng)的測量儀表，它的基本原理是采用三點(diǎn)式電壓落差法，其測量手段是在被測地線接地極（暫稱為X）一側(cè)地上打入兩根輔

4、助測試極，要求這兩根測試極位于被測地極的同一側(cè)，三者基本在一條直線上，距被測地極較近的一根輔助測試極（稱為Y）距離被測地極20米左右，距被測地極較遠(yuǎn)的一根輔助測試極（稱為Z）距離被測地極40米左右。測試時，按要求的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動搖把，測試儀通過內(nèi)部磁電機(jī)產(chǎn)生電能，在被測地極X和較遠(yuǎn)的輔助測試極（稱為Z）之間“灌入”電流，此時在被測地極X和輔助地極Y之間可獲得一電壓，儀表通過測量該電流和電壓值，即可計算出被測接地極的地阻。（一）鉗形地阻表測量原理。鉗形地阻表是一種新穎的測量工具，它方便、快捷，外形酷似鉗形電流表，測試時不需輔助測試極，只需往被測地線上一夾，幾秒鐘即可獲得測量結(jié)果，極大地方便了地阻測量工

5、作。鉗形地阻表還有一個很大的優(yōu)點(diǎn)是可以對在用設(shè)備的地阻進(jìn)行在線測量，而不需切斷設(shè)備電源或斷開地線。雖然鉗形地阻表測試時使用一定頻率的信號以排除干擾，但在被測線纜上有很大電流存在的情況下，測量也會受到干擾，導(dǎo)致結(jié)果不準(zhǔn)確。所以，按照要求，在使用時應(yīng)先測線纜上的電流，只有在電流不是非常大時才可進(jìn)一步測量地阻。有些儀表在測量地阻時自動進(jìn)行噪聲干擾檢測，當(dāng)干擾太大以致測量不能進(jìn)行時會給出提示。三、地阻表測量注意事項從上面的介紹可以看出，鉗形地阻表和手搖式地阻表的測量原理完全不同。手搖式地阻表在使用時，應(yīng)將接地極與設(shè)備斷開，以避免設(shè)備自身接地體影響測量的準(zhǔn)確性，手搖式地阻表可獲得較高的精度，而不管是單點(diǎn)

6、接地和多點(diǎn)接地系統(tǒng)；對于鉗形地阻表，其最理想的應(yīng)用是用在分布式多點(diǎn)接地系統(tǒng)中，此時應(yīng)對接地系統(tǒng)的所用接地極依次進(jìn)行測量，并記錄下測量結(jié)果，然后進(jìn)行對比，對測量結(jié)果明顯大于其它各點(diǎn)的接地樁，要著重檢查，必要時將該地極與設(shè)備斷開后用手搖式地阻表進(jìn)行復(fù)測，以暴露出不良的接地極。在單點(diǎn)接地系統(tǒng)中應(yīng)慎用鉗形地阻表，從它的工作原理中可以看出：鉗形地阻表測出的電阻值是回路中的總電阻，只有Rx1（1/R1+1/R2+.。+1/Rn ）時，該阻值才近似于我們要測的接地極地阻，而這個條件，在很多情況下，尤其是在單點(diǎn)接地系統(tǒng)中是不滿足的。對于已埋設(shè)好而尚未與設(shè)備連接的開路接地極，其地阻根本不能用該儀表進(jìn)行

7、測量。鉗形地阻表在使用中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：注意是否單點(diǎn)接地，被測地線是否已與設(shè)備連接，有無可靠的接地回路。開路接地極，不能測量；接地回路不可靠，測量結(jié)果不準(zhǔn)確（偏高）。注意測量位置，選取合適的測量點(diǎn)；選取的測量點(diǎn)不同，測得的結(jié)果是不同的，測量有時會遇到無處可夾的情況，在條件允許的情況下，可暫斷開原地線連線，臨時接入一段可夾持的跳線進(jìn)行測量。注意“噪聲”干擾；地線上較大的回路電流對測量會造成干擾，導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確，甚至使測試不能進(jìn)行，很多儀表在這種情況下會顯示出“Noies”或類似符號。接地線和接地體都使用金屬材料，統(tǒng)稱為接地裝置。電力部門按用途不同設(shè)有各種接地裝置 ，如保護(hù)接地、工作接地和防雷

8、保護(hù)接地等。接地裝置的接地電阻包括：接地線電阻、接地體電阻、接地體和土壤的接觸電阻以及接地電流途徑的土壤電阻等。在上述各種電阻中，接地線和接地體的電阻很小，可以忽略不計。這樣，接地裝置的接地電阻的數(shù)值就是接地體對大地零電位點(diǎn)的電壓和流經(jīng)接地體的電流的比值，即：R= 式中  R接地電阻 U電壓  VI電流  A接地電阻有沖擊接地電阻和工頻接地電阻之分。沖擊接地電阻是按通過接地體的電流為沖擊電流時求得的接地電阻值，它對通過雷電電流時的情況下很有研究價值；而工頻接地電阻是按通過接地體的電流為工頻電流時求得的接地電阻。一般在不指明時，接地電阻均指工頻接地電阻而言，測量出的

9、接地電阻數(shù)值也是工頻接地電阻值，以便衡量其接地電阻是否符合規(guī)程要求。各種接地裝置對工頻接地電阻數(shù)值都有不同的要求，如表1所示。在接地裝置完工后或在運(yùn)行中，均需按規(guī)定進(jìn)行測量，以鑒別其是否合格。接地電阻的測量方法很多，這里僅介紹目前應(yīng)用最普遍的ZC8型接地電阻測量儀的技術(shù)特點(diǎn)及其使用方法。1  ZC8型測試儀技術(shù)特點(diǎn)和使用方法1.1  ZC8型測試儀的技術(shù)特點(diǎn)(1) 在儀器的檢流計回路內(nèi)，接入了電容C1，使在測試時不受土壤電解電流的影響。(2) 發(fā)電機(jī)輸出頻率為110115Hz，并采用了由BG、D等組成的相敏整流環(huán)節(jié)，以避免市電雜散電流對測試的影響。(3) 制造廠生產(chǎn)的儀器，

10、如果設(shè)有4個端鈕的，還可用來測量土壤電阻率。該儀器還分B組和T組兩種類型，B組適用于普通氣候條件，T組適用于亞熱帶的氣候條件，即可適合在環(huán)境溫度為050和相對濕度為98%以下的氣候條件使用。表1  各種接地裝置的工頻接地電阻要求值   注：1.R最干燥季節(jié)的接地電阻  I計算用的接地故障電流  A2  對高土壤電阻率地區(qū)，接地電阻的要求放寬后，尚應(yīng)滿足接觸電壓和跨步電壓的要求。1.2  ZC8型測試儀測量簡單接地體的接地電阻的操作程序(1) 使被接地極E、電位探測針P和電流探測針C，依直線彼此相距20m插入地中，且電位探測針P插于接地

11、極E和電流探測針C之間(如圖1所示)。(2) 用專用導(dǎo)線將各極與測試儀的相應(yīng)端子連接，即E接E、P接P和C接C。(3) 將儀表放于水平位置，檢查檢流計的指針是否指于中心線上(即零線)，否則可用零位調(diào)整器將其調(diào)正指于中心線。圖1  ZC8型接地電阻測試儀使用接線圖(4) 測量開始，先將倍率開關(guān)S置于最大倍率，慢慢轉(zhuǎn)動發(fā)電機(jī)的手柄，同時旋動“測量標(biāo)度盤”使檢流計的指針指于中心線。然后逐漸加快手柄的轉(zhuǎn)速，使其達(dá)到120r/min以上，調(diào)整“測量標(biāo)度盤”使指針指于中心線上。(5) 如“測量標(biāo)度盤”的讀數(shù)小于1時，應(yīng)將“倍率開關(guān)”置于較小倍數(shù)，再重新調(diào)整“測 量標(biāo)度盤”，以得到正確讀數(shù)。(6)

12、 用“測量標(biāo)度盤”的讀數(shù)乘以倍率標(biāo)度的倍數(shù)，即為所測的接地電阻值。1.3  ZC8型測試儀測量中的注意事項(1) 當(dāng)檢流計的靈敏度過高時，可將電位探測針插入土壤的深度淺一些；當(dāng)檢流計靈敏度不夠時，可沿電位探測針和電流探測針注水，使其所接觸的土壤濕潤。(2) 當(dāng)用01/10/100規(guī)格的測試儀(具有4個端鈕)測量小于1的接地電阻時，應(yīng)將C2、P2間連片打開，分別用導(dǎo)線聯(lián)接到被測接地體上(如圖2)，以消除測量時連接導(dǎo)線電阻的附加誤差。圖2    消除連接導(dǎo)線電阻附加誤差的測量(3) 應(yīng)避免在雨后立即測量接地電阻。為了保證四季中接地電阻均能符合要求，最好在條件

13、最差的季節(jié)進(jìn)行測量(即土壤干燥時進(jìn)行)。(4) 測量時應(yīng)將接地裝置與避雷線斷開。(5) 電流極、電壓極應(yīng)布置在與線路或地下金屬管道垂直的方向上。2  復(fù)雜接地體的接地電阻測量接地網(wǎng)接地電阻測量的精確度，直接關(guān)系到正確判斷接地網(wǎng)的施工質(zhì)量，以及對運(yùn)行中的接地網(wǎng)是否還需進(jìn)行處理等問題。因此，提高測試的準(zhǔn)確性是很重要的，否則將會造成人力、物力的浪費(fèi)。接地網(wǎng)接地電阻測量的精確度，關(guān)鍵在于電流、電位探測針的位置選擇是否合適，如選擇不當(dāng)，常會引起不可忽視的誤差。根據(jù)電流、電位探測針的布置方式，測量接地網(wǎng)的接地電阻可有以下幾種方法：2.1  5D/2.5D法采用5D/2.5D法時，探測針布置如圖3所示。從接地網(wǎng)邊緣算起，至電位探測針的距離為d12，至電流探測針的距離為d13，通常取d13等于5D(D為接地網(wǎng)最大對角線長度)，取d12約為2.5 d13。圖3  5D/2.5D法測量接地網(wǎng)接地電阻時探測針布置測量時，將電位探測針沿接地網(wǎng)與電流探測針之連線方向上移動3次，每次移動距離約為 5% d13，如3次測得的電阻值互相接近，即認(rèn)為電位探測針的位置選擇得合適