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接地電阻測(cè)試儀的測(cè)量方式及測(cè)量原理
時(shí)間: 2018-12-16 12:05
來源: 未知
作者: 科新電力
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接地電阻測(cè)試儀的發(fā)展歷程
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。
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 20～50米，而輔助接地距離接地點(diǎn)40～100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)試儀問世，無論在測(cè)量范圍、分度值、準(zhǔn)確性還是結(jié)構(gòu)、體積、重量，都要?jiǎng)儆?quot;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)試帶來了生機(jī)，雖然測(cè)試的接線方法同手搖表沒什么兩樣，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。這使接地電阻測(cè)量更方便和快捷。后又發(fā)展為3線法和四線法。其缺點(diǎn)是在一些無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。
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、出現(xiàn)各種問題當(dāng)即智能提示等等。
接地電阻測(cè)試儀的選用
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。單鉗口接地電阻測(cè)試儀在測(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，且無法測(cè)量土壤電阻率。雙鉗法也存在同樣問題，所以建議在外界有強(qiáng)干擾的情況下選用地樁輔助法進(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)該選擇地樁輔助法接地電阻測(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。
接地電阻測(cè)量方式及測(cè)量原理
接地電阻測(cè)量方法通常有以下幾種：兩線法、三線法、四線法、單鉗法和雙鉗法。各有各的特點(diǎn)，實(shí)際測(cè)量時(shí)，盡量選擇正確的方式，才能使測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確無誤。
兩線法
條件：必須有已知接地良好的地，如PEN等，所測(cè)量的結(jié)果是被測(cè)地和已知地的電阻和。如果已知地遠(yuǎn)小于被測(cè)地的電阻，測(cè)量結(jié)果可以作為被測(cè)地的結(jié)果。
適用于：樓群稠密或水泥地等密封無法打地樁的地區(qū)。
接線：E+ES接到被測(cè)地，H+S接到已知地。
三線法
條件：必須有兩個(gè)接地棒：一個(gè)輔助地和一個(gè)探測(cè)電極。
各個(gè)接地電極間的距離不小于20米。
原理是在輔助地和被測(cè)地之間加上電流，
測(cè)量被測(cè)地和探測(cè)電極間的電壓降，測(cè)量結(jié)果包括測(cè)量電纜本身的電阻。
適用于：地基接地，建筑工地接地和防雷接地。
接線：S接探測(cè)電極，H接輔助地，E和ES連接后接被測(cè)地。。
四線法
基本上同三線法,在低接地電阻測(cè)量和消除測(cè)量電纜電阻對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響時(shí)替代三線法,測(cè)量時(shí)E和ES必須單獨(dú)直接連接到被測(cè)地。該方法是所有接地電阻測(cè)量方法中準(zhǔn)確度最高的。
單鉗測(cè)量
測(cè)量多點(diǎn)接地中的每個(gè)接地點(diǎn)的接地電阻，而且不能斷開接地連接防止發(fā)生危險(xiǎn)。
適用于：多點(diǎn)接地，不能斷開連接，測(cè)量每個(gè)接地點(diǎn)的電阻。
接線：用電流鉗監(jiān)測(cè)被測(cè)接地點(diǎn)上的電流。
雙鉗法
條件：多點(diǎn)接地，不打輔助地樁，測(cè)量單個(gè)接地。
接線：使用廠商指定的電流鉗接到相應(yīng)的插口上，將兩鉗卡在接地導(dǎo)體上，兩鉗間的距離要大于0.25米。
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