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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 點(diǎn)擊:
      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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