接地電阻測試儀的測量及原理

通常,，設(shè)備的接地電阻應(yīng)盡可能地小，設(shè)備說明書上應(yīng)給出對接地電阻的要求,。設(shè)備的接地電阻包括了從設(shè)備內(nèi)地線排到機(jī)房總地線排連線電阻,、總地線排至接地樁的電阻、接地樁與大地間的電阻(地阻)以及彼此間的連接電阻,，通常情況下,，接地樁與大地間的電阻(地阻)是其中zui主要的可變部分，除地阻外的其它部分總電阻在多數(shù)情況下總是小于1Ω,。

一,、地阻的測量原理：

　　影響接地電阻的因素很多：接地樁的大小(長度、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,，利用儀表對地電阻進(jìn)行測量是*的,，常用的測量儀器是手搖式地阻表和鉗形地阻表。

　　1.手搖式接地電阻測試儀測量原理

　　手搖式接地電阻測試儀是一種較為傳統(tǒng)的測量儀表,，它的基本原理是采用三點式電壓落差法,，如圖1所示,。其測量手段是在被測地線接地樁(暫稱為X)一側(cè)地上打入兩根輔助測試樁,，要求這兩根測試樁位于被測地樁的同一側(cè)，三者基本在一條直線上，距被測地樁較近的一根輔助測試樁(稱為Y)距離被測地樁20 米左右,，距被測地樁較遠(yuǎn)的一根輔助測試樁(稱為Z)距離被測地樁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,，在被測地樁X和較遠(yuǎn)的輔助測試樁(稱為Z)之間“灌入”電流，此時在被測地樁X和輔助地樁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樁的地阻。

　　2.鉗形接地電阻測試儀測量原理

　　鉗形接地電阻測試儀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樁,，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作,。鉗形地阻表還有一個很大的優(yōu)點是可以對在用設(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,。

　　電路中E和I旁的圓環(huán)表示鉗形地阻表的環(huán)形卡口,，Rx為被測地線樁的地阻，R1,、R2 ... Rn為分布式接地系統(tǒng)中其它接地點的地阻,。該圖可以進(jìn)一步等效為圖3。測量時,，鉗形地阻表利用電磁感應(yīng)原理通過其前端卡口(內(nèi)有電磁線圈)所構(gòu)成的環(huán)向被測線纜送入一恒定電壓E,，該電壓被施加在圖3所示的回路中，地阻表可同時通過其前端卡口測出回路中的電流I,，根據(jù)E和I,，即可計算出回路中的總電阻，即：　　E/I=Rx+ 1/(1/R1+1/R2+ ... +1/Rn)

　　1/(1/R1+1/R2+ ... +1/Rn)為R1,、R2 ... Rn并聯(lián)后的總電阻　　在分布式多點接地系統(tǒng)中,，通常有Rx >> 1/(1/R1+1/R2+ ... +1/Rn)， “>>”意為“遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于”假設(shè)上述條件成立,，則被測地阻Rx=E/I,。

　　事實上，鉗形接地電阻測試儀通過其前端卡環(huán)這一特殊的電磁變換器送入線纜的是1.7kHz的交流恒定電壓,，在電流檢測電路中,，經(jīng)過濾波、放大、A/D轉(zhuǎn)換,，只有1.7kHz的電壓所產(chǎn)生的電流被檢測出來,。正因這樣，鉗形地阻表才排除了商用交流電和設(shè)備本身產(chǎn)生的高頻噪聲所帶來的地線上的微小電流,，以獲得準(zhǔn)確的測量結(jié)果,，也正因為如此，鉗形地阻表才具有了在線測量這一優(yōu)勢,。實際上,，該表測出的是整個回路的阻抗，而不是電阻,，不過在通常情況下他們相差極小,。鉗形地阻表可即刻將結(jié)果顯示在LCD顯示屏上，當(dāng)卡口沒有卡好時,，它可在LCD上顯示“open jaw”或類似符號,。

　　由于鉗形接地電阻測試儀的特殊結(jié)構(gòu)，使它可以很方便地作為電流表使用,，很多這類儀表同時具有鉗形電流表的功能,。另一方面，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,。

二,、鉗形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*不同,。手搖式地阻表在使用時,，應(yīng)將接地樁與設(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,，而不管是單點接地和多點接地系統(tǒng);對于鉗形地阻表，其的應(yīng)用是用在分布式多點接地系統(tǒng)中,，此時應(yīng)對接地系統(tǒng)的所用接地樁依次進(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的接地樁,，要著重檢查，必要時將該地樁與設(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樁,。

　　在單點接地系統(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Rx >>1/(1/R1+1/R2+ ... +1/Rn)時,，該阻值才近似于我們要測的接地樁地阻，而這個條件,，在很多情況下,，尤其是在單點接地系統(tǒng)中是不滿足的。對于已埋設(shè)好而尚未與設(shè)備連接的開路接地樁,，其地阻根本不能用該儀表進(jìn)行測量,。鉗形地阻表在使用中應(yīng)注意以下幾點：

　　1.注意是否單點接地，被測地線是否已與設(shè)備連接,，有無可*的接地回路,。

　　開路接地樁，不能測量;接地回路不可*,，測量結(jié)果不準(zhǔn)確(偏高),。我們在實際使用中曾遇到過這種情況，在我局F150模塊局驗收中,，我們曾使用這種儀表進(jìn)行接地線地阻檢查,。

　　我們用鉗形地阻表分別在A、B,、C三處進(jìn)行測量,，發(fā)現(xiàn)許多局地阻偏高，尤其是C位置,，許多局超過50Ω,，有些局高達(dá)120Ω，于是開始懷疑測量結(jié)果不準(zhǔn)確,，后用老式的三點式測試法進(jìn)行復(fù)測證實了這一點,。在這種情況下，由于MDF架除地線外只有架底膨脹螺絲接地,，膨脹螺絲插入室內(nèi)地面不足10cm,，其接地電阻必然很大，在C位置測得的回路總電阻其中包含此電阻,，此時鉗形地阻表工作原理中所提的假設(shè)條件不能滿足,，故而導(dǎo)致測量結(jié)果有較大偏差,。

　　2.注意測量位置，選取合適的測量點

　　選取的測量點不同,，測得的結(jié)果是不同 的,，如在圖4中的A、B,、C三點測得的結(jié)果是不同的,，而且差別很大，根據(jù)鉗形地阻表的工作原理,，這不難理解,，這就要求在使用中要對測量點的選取加以注意。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,。

　　3.注意“噪聲”干擾

　　地線上較大的回路電流對測量會造成干擾,，