《電力電子式直流接地極測量裝置技術(shù)規(guī)范（征求意見稿）》

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電力電子式直流接地極測量裝置技術(shù)規(guī)范

1范圍

本技術(shù)規(guī)范規(guī)定了電力電子式直流接地極特性參數(shù)測量裝置的技術(shù)要求和檢測方法。

本技術(shù)規(guī)范適用于電力電子式直流接地極測量裝置的生產(chǎn)和檢驗(yàn)。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版

本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

JJG366接地電阻檢定規(guī)程

GB4793.1測量、控制和實(shí)驗(yàn)室用電氣設(shè)備的安全要求第1部分：通用要求

GB/T6587.7電子測量儀器基本安全試驗(yàn)

GB/T7676.9直接作用模擬指示電測量儀表及其附件第9部分:推薦的試驗(yàn)方法

GB/T13978數(shù)字多用表

DLT253直流接地極接地電阻、地電位分布、跨步電壓和分流的測量方法

DL/T475接地裝置特性參數(shù)測量導(dǎo)則

DL/T845電阻測量裝置通用技術(shù)條件

3術(shù)語和定義

3.1

直流接地極測量裝置DCearthelectrodemeasuringdevice

用于測量直流接地極接地特性的測量裝置。

3.2

電力電子式直流接地極測量裝置powerelectronicDCearthelectrodemeasuringdevice

基于電力電子技術(shù)的直流接地極測量裝置，而非傳統(tǒng)的基于調(diào)壓器、隔離變壓器、整流橋、電容濾

波器的直流整流濾波的測量裝置。

一般包括電力電子式大功率直流電源、直流電壓表、直流電流表等組成。

3.3

工頻干擾地電壓interferencevoltageatpowerfrequencyongroundingconductor

接地導(dǎo)體上的由非試驗(yàn)電流產(chǎn)生的工頻干擾電壓。

3.4

不極化參比電極non-polarizingelectrode

一種特制的測量電位差用的接地電極，一般采用紫銅棒放在盛有飽和硫酸銅溶液的絕緣管中，銅棒

是通過滲透的硫酸銅溶液的離子來導(dǎo)電的。這樣的接地條件，可使電極的極化電位差減小到1mV以內(nèi)，

也減小了測量電極本身的極化電位差，故稱為不極化電極。

3.5

抗干擾能力anti-interferenceability

用于表征直流接地特性測試裝置、直流電壓表和電流表測試能力強(qiáng)弱的指標(biāo)，一般用抗干擾倍數(shù)來

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表示，指直流電壓表和電流表在直流信號(hào)測量值偏差不大于規(guī)定要求的條件下，其所能承受的最大交流

干擾信號(hào)與測試信號(hào)的幅值之比。

4一般要求

4.1功能要求

電力電子式直流接地極測量裝置,主要用于測量直流接地極的各項(xiàng)接地特性參數(shù)，主要包括接地電

阻，地電位分布，跨步電壓和饋電電纜分流的設(shè)備。

4.2系統(tǒng)組成

電力電子式直流接地極測量裝置一般由大功率電力電子式直流電源，直流電壓表，直流電流表，

鉗形電流表等部件組成。

4.3裝置使用條件

a)環(huán)境溫度：-10℃～+50℃；

b)環(huán)境濕度：不大于80%RH。

C）特殊環(huán)境，特殊溫度，海拔

5技術(shù)要求

5.1外觀

電力電子式直流接地特性測量裝置的外觀與結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足以下要求：

a)銘牌上應(yīng)有以下主要標(biāo)志和符號(hào)：產(chǎn)品的名稱及型號(hào)、制造廠名稱、制造日期、出廠編號(hào)、

輸出功率。

b)外表應(yīng)整潔美觀，不應(yīng)有變形、裂紋、劃痕、剝落、銹蝕、變色等缺陷。所有的標(biāo)志應(yīng)清晰

明顯，接線端子有明確標(biāo)記。

5.2安全性能

5.2.1絕緣強(qiáng)度

5.2.1.1采用交流供電的測試儀，電源輸入端對(duì)機(jī)殼及地的絕緣電阻不小于20MΩ。

5.2.1.2采用交流供電的測試儀，測量端與機(jī)殼、電源輸入端與機(jī)殼及地之間，應(yīng)能承受工頻正弦

交流電壓有效值2kV，歷時(shí)1min的耐壓，無擊穿或飛弧現(xiàn)象。

5.2.2裝置保護(hù)功能

5.2.2.1具有輸入保護(hù)功能，如過壓、欠壓、缺相等保護(hù)；

5.2.2.2具有輸出保護(hù)功能，如過壓、過流、過熱等保護(hù)。

5.3操作與顯示要求

a)設(shè)備通電開機(jī)后顯示器應(yīng)正常顯示；

b)操作開關(guān)、按鈕、旋鈕應(yīng)靈活可靠，數(shù)字式測量儀顯示筆劃應(yīng)完整；

c)應(yīng)能明顯指示工作狀態(tài)；

d)對(duì)于采用電池供電的測試儀，應(yīng)具備電量指示或低電量報(bào)警功能；

e)應(yīng)具備測量和顯示電壓、電流等測量參數(shù)的功能；

5.4裝置功率源性能要求

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5.4.1輸出電壓

接地特性測量裝置輸出應(yīng)為直流電壓，穩(wěn)壓精度≤±0.5%，負(fù)載穩(wěn)定率≤0.5%，紋波系數(shù)≤0.5%。

5.4.2輸出功率

系統(tǒng)最大輸出功率不宜小于30kW，最大輸出電流不宜小于100A，最大輸出電壓不宜小于300V。

5.4.3持續(xù)負(fù)載能力

系統(tǒng)按期額定功率輸出，連續(xù)工作時(shí)間不宜低于4小時(shí)，設(shè)備不應(yīng)損壞，測量誤差不應(yīng)超過其最大

允許值。

5.5直流電壓表性能要求

對(duì)于獨(dú)立的直流電壓表，其內(nèi)阻應(yīng)不低于1MΩ。測量范圍至少包含1mV～200V，其精度不低于

±(0.5%讀數(shù)+0.1mV)。

對(duì)于具有跨步電壓測量功能的直流電壓表，應(yīng)配置有1500Ω的并聯(lián)人體模擬電阻。

5.6直流電流表性能要求

用于測量接地電阻的直流電流表，精度不宜低于±(1%讀數(shù)+0.1A)。

用于測量饋電電纜分流的鉗形電流表，其鉗口內(nèi)徑不宜小于50mm，測量精度不低于±(3%讀數(shù)

+0.1A)。

5.7不極化參比電極的性能要求

測量跨步電壓時(shí)，一對(duì)不極化參比電極的電位差不大于1mV。

5.8精度要求

5.8.1示值最大允許誤差

接地特性測量裝置的示值誤差不應(yīng)超過其標(biāo)稱的最大允許誤差，最大允許誤差可用絕對(duì)誤差ΔR或

相對(duì)誤差r來表示，最大允許相對(duì)誤差r不超過5%。

5.8.2電流電壓極引起的誤差

測試儀的輔助接地電阻引起的誤差改變量應(yīng)符合表1的規(guī)定。

表1輔助接地電阻引起的誤差改變量

試驗(yàn)條件

輔助接地電阻

參比條件

電流極輔助接地電阻RC（Ω）電壓極輔助接地電阻RP（Ω）引起的誤差改變量

RE=0.5Ω100100≤r

RC=50Ω

≤2r

RP=50Ω200100

注：RE是標(biāo)準(zhǔn)電阻器（等效接地電阻），r為測試儀的示值最大允許誤差。

5.8.3直流電壓表的誤差

對(duì)于接地特性直流電壓表、直流電流表分體測量裝置，電壓表內(nèi)阻應(yīng)不低于1MΩ。對(duì)于配置有直

流電壓表的接地特性測量裝置，各電壓量程下的示值誤差都不得超過其標(biāo)稱的最大允許誤差。其精度不

低于±(0.5%+2mV)。

對(duì)于具有跨步電壓測量功能的接地特性測量裝置，現(xiàn)場測試時(shí)與測試電流成良好線性，跨步電位差

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的測量范圍應(yīng)涵蓋0.5mV-400mV范圍，測量精度不低于±(0.5%+2mV)。

5.8.4直流電流表的誤差

對(duì)于配置有直流電流表的接地特性測量裝置，各電流量程下的示值誤差都不得超過其標(biāo)稱的最大允

許誤差。其精度不低于±(2%+2mA)。

5.8.5鉗形電流表的誤差

對(duì)于配置有鉗形電流表的接地特性測量裝置，各電流量程下的示值誤差都不得超過其標(biāo)稱的最大允

許誤差。其精度不低于±(2%+2mA)。

5.9抗干擾性能

5.9.1接地電阻測量抗干擾性能

裝置應(yīng)標(biāo)明在干擾前后測量誤差≤5%條件下的最大抗干擾倍數(shù)，其抗工頻地電壓干擾性能不宜低于

100倍。

5.9.2跨步電位差測量抗工頻地電壓干擾性能

具有場區(qū)地表電位梯度分布、跨步電位差、接觸電位差測試功能的儀器，應(yīng)標(biāo)明能保證干擾前后測

量誤差≤5%的跨步電位差測試最小抗干擾倍數(shù)。

跨步電壓測量表，其抗工頻電壓干擾性能宜不低于100倍。

5.9.3供電電源的影響

a)對(duì)采用交流電源供電的測量裝置，其電源電壓在額定電壓的±10%之間變化時(shí)，其功能不受

影響，測量誤差不應(yīng)超過其最大允許誤差。

b)對(duì)采用電池供電的測量裝置，交流電源在額定電壓的±10%之間變化時(shí)電池可正常充電，電

池電源電壓在額定電壓的±20%之間變化時(shí)，其功能不受影響，測量誤差不應(yīng)超過其最大允

許誤差。

6試驗(yàn)方法

6.1試驗(yàn)條件

試驗(yàn)條件應(yīng)符合4.3的要求。

6.2外觀檢查

目測檢查被檢設(shè)備的外觀與結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足5.1要求。

6.3電氣安全試驗(yàn)

6.3.1絕緣電阻

使用DC2000V絕緣電阻表測量被檢測試儀的電源輸入端對(duì)機(jī)殼及地之間的絕緣電阻值，結(jié)果應(yīng)符合

5.2.1.1的要求。

6.3.2介電強(qiáng)度

使用耐電壓測試儀在被檢測試儀的信號(hào)測量端對(duì)機(jī)殼、電源輸入端對(duì)機(jī)殼及地之間施加2kV工頻電

壓，歷時(shí)1min，結(jié)果應(yīng)符合5.2.1.2的要求。

6.4性能檢查

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在測試儀處于開機(jī)工作條件下，依次對(duì)測試儀基本功能進(jìn)行檢查，結(jié)果應(yīng)符合5.2的要求。

6.5示值誤差試驗(yàn)

6.5.1輔助電極電阻影響誤差試驗(yàn)

按照?qǐng)D1的接線，首先將等標(biāo)準(zhǔn)電阻器Re、輔助電流極接地電阻Rc和輔助電壓極接地電阻Rp置

于表1的參比條件中的規(guī)定值進(jìn)行測量得到Rx，然后保持Re不變，根據(jù)表1的試驗(yàn)條件分別設(shè)置Rc、

'

Rp，測量得到Rx，按照公式（1）計(jì)算示值誤差應(yīng)滿足表1的規(guī)定。

'

RRxx?

rx=………………（1）

Rx

式中：

——參比條件下被檢測試儀的示值，單位Ω；

——試驗(yàn)條件下被檢測試儀的示值，單位Ω；

rx——示值改變相對(duì)誤差，單位Ω。

6.5.2直流電壓表示值誤差試驗(yàn)

配置有直流電壓表的儀器，在每個(gè)量程均勻地選取不少于5個(gè)檢測點(diǎn)，進(jìn)行直流電壓表的示值誤差

試驗(yàn)，示值誤差不超過5.8.3的要求。

具有跨步電位測量功能的直流電壓表，應(yīng)進(jìn)行跨步電壓測量功能測試。設(shè)置直流功率源的輸出電壓，

使得施加在分壓裝置中的標(biāo)準(zhǔn)電阻器上產(chǎn)生的模擬地表電位差在0.5mV～500mV范圍內(nèi)，用被檢測直流

電壓表測量標(biāo)準(zhǔn)電阻器兩端的電壓，按公式（2）計(jì)算其測量誤差應(yīng)滿足5.8.3的要求。

'

Ux=Ux?Ux…………………（2）

式中：

Ux——標(biāo)準(zhǔn)電阻器的電壓，單位mV；

'

Ux——被檢測跨步電壓測量裝置的示值，單位mV；

Ux——示值改變量，單位mV。

6.5.3直流電流表示值誤差試驗(yàn)

對(duì)于配置有直流電流表的儀器，在每個(gè)量程均勻地選取不少于5個(gè)檢測點(diǎn)，進(jìn)行直流電流表的示值

誤差試驗(yàn)，示值誤差不超過5.5.4的要求。

6.5.4鉗形電流表示值誤差試驗(yàn)

對(duì)于配置有鉗形電流表的儀器，在每個(gè)量程均勻地選取不少于5個(gè)檢測點(diǎn)，進(jìn)行鉗形電流表的示值

誤差試驗(yàn)，示值誤差不超過5.8.5的要求。

6.6功率源試驗(yàn)

6.6.1功率源輸出波形和頻率試驗(yàn)

對(duì)于被檢設(shè)備，在帶上負(fù)載的情況下，使用示波器讀取其輸出波形，其輸出波形應(yīng)滿足5.4.1的要

求。當(dāng)負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，其輸出波形仍能滿足5.4.1的要求。

6.6.2功率源輸出功率試驗(yàn)

使用合適的大功率負(fù)載電阻，使得被檢功率源能夠以額定電壓、額定電流輸出滿功率。應(yīng)滿足5.4.2

的要求。

6.6.3持續(xù)負(fù)載能力

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使系統(tǒng)按期額定功率輸出，連續(xù)工作時(shí)間不宜低于4小時(shí)，設(shè)備不應(yīng)損壞。應(yīng)滿足5.4.3的要求。

6.7抗干擾試驗(yàn)

6.7.1接地電阻抗工頻地電壓干擾試驗(yàn)

現(xiàn)場的工頻干擾會(huì)對(duì)儀器測試結(jié)果帶來誤差，其誤差按圖1測試。首先直流電源輸出調(diào)到合適大小，

在工頻干擾變壓器未通電的情況下，直流電壓表上測得Re上的直流電壓Uz1。

然后給工頻干擾變壓器接通220V,50Hz電源,在直流電壓表兩端加上工頻電壓Ug，此時(shí)直流電壓表

選可測得直流電壓Uz2；其與Uz2、Uz1的誤差應(yīng)≤5%。Uz1：Ug，即直流信號(hào)電壓與工頻干擾電壓之比（信

噪比），是衡量儀器抗干擾性能的指標(biāo)。

同理，對(duì)于四端子的接地阻抗測試儀，按圖2比較工頻干擾變壓器未通電和通電情況下的測試結(jié)果。

直流接地極測量裝置應(yīng)標(biāo)明能保證測試誤差≤5%的接地電阻測試最小信噪比。每次測量加干擾前后

兩次的誤差應(yīng)滿足5.9.1的要求。

圖1直流接地極測量裝置抗工頻地電壓干擾影響試驗(yàn)接線圖

RE――標(biāo)準(zhǔn)電阻器（等效接地電阻）

RC――標(biāo)準(zhǔn)電阻器（等效輔助電流極接地電阻）

圖2四端子直流接地極測量裝置抗地電壓干擾試驗(yàn)接線圖

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6.7.2跨步電位差抗工頻地電壓干擾試驗(yàn)

對(duì)于具有跨步電位差、接觸電位差、場區(qū)地表電位梯度測量功能的直流接地極測量裝置，按照?qǐng)D3

直流電壓源輸出電壓，當(dāng)工頻電壓信號(hào)發(fā)生裝置未通電時(shí)，記錄電壓值U1。工頻電壓信號(hào)發(fā)生裝置通電

后，通過調(diào)節(jié)，產(chǎn)生不同的工頻干擾電壓，再用直流電壓表讀取電壓U2。按照公式3計(jì)算電壓測量誤差，

結(jié)果滿足5.9.2的要求。

………………

Uy=U12?U（3）

圖3跨步電位差弱電壓測量抗工頻干擾試驗(yàn)

a)對(duì)采用交流電源供電的設(shè)備測量時(shí)，將設(shè)備電源接至交流調(diào)壓器輸出端，將調(diào)壓器輸出電壓依

次調(diào)到額定電壓的90%和110%，設(shè)備功能應(yīng)無異常；

b)對(duì)電池電源供電的設(shè)備，將調(diào)壓器輸出電壓依次調(diào)到額定電壓的90%和110%，電池可正常充

電；再將電池取下后外接直流電源，分別將電壓調(diào)節(jié)到額定電壓的80%和120%，各電壓下的測

量誤差應(yīng)滿足5.9.3的要求。

7試驗(yàn)項(xiàng)目

電力電子式直流接地極測量裝置的試驗(yàn)項(xiàng)目由表2給出。電力電子式直流接地極測量裝置試驗(yàn)周期

不宜超過2年，維修后的儀器經(jīng)試驗(yàn)合格后才能投入使用。

表2檢測項(xiàng)目一覽表

序本標(biāo)準(zhǔn)條款型式試定期校驗(yàn)

試驗(yàn)項(xiàng)目出廠試驗(yàn)

號(hào)技術(shù)要求試驗(yàn)方法驗(yàn)試驗(yàn)

1外觀檢查5.26.2●●

2電氣安絕緣電阻5.3.16.3.1●●

3全試驗(yàn)絕緣強(qiáng)度5.3.26.3.2●●

4性能檢查5.46.4●●

5接地電阻示值誤差5.5.16.5.1●●○

6輔助電流電壓極影響示值誤

5.5.26.5.2●●

示值誤差

7差試驗(yàn)直流電壓表示值誤差5.5.36.5.3●●●

8直流電流表示值誤差5.5.46.5.4●

9鉗形電流表示值誤差5.5.56.5.5●●●

10功率源輸出波形和頻率5.6.16.6.1●●

試驗(yàn)

11輸出功率5.6.26.6.2●●

12持續(xù)負(fù)載能力5.6.36.6.3●●

13抗干擾接地電阻抗工頻地電壓干擾5.7.1