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接地电阻测试仪的测量方式及测量原理
时间: 2018-12-16 12:05
来源: 未知
作者: 科新电力
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接地电阻测试仪的发展历程
接地电阻测试仪是检验、测量接地电阻的常用仪表，也是电气安全检查与接地工程竣工验收不可缺少的工具，广泛应用于电力、铁路、交通、部队、电信、金融、化工、气象等领域的电气设备接地测量及传输线路的接地测量等等。近年来由于计算机技术的飞速发展，接地电阻测试仪也渗透了大量的微处理器技术，其测量功能，内容与精度是一般仪器所不能相比的。
最初人们对接地电阻的测量是用伏安法，这种试验是非常原始的。下图是用安培计、伏特计的测量方法。在测定电阻时须先估计电流的大小，选出适当截面的绝缘导线，在预备试验时可利用可变电阻R调整电流，当正式测定时，则将可变电阻短路，由安培计和伏特计所得的数值可以算出接地电阻。
R地=U接地体/I入地
式中U接地体——接地极电压
I入地——入地电流
伏安法测量地阻有明显的不足之处，第一：繁琐、工作量大。试验时，接地棒距离地极为 20～50米，而辅助接地距离接地点40～100米。另外受外界干扰影响极大，在强电压区域内有时无法测量。五六十年代苏联的E型摇表测量取代了伏安法测量。由于携带方便，又是手摇发电机，工作量比伏安法小。七十年代国产接地电阻测试仪问世，无论在测量范围、分度值、准确性还是结构、体积、重量，都要胜于"E"型摇表。因此，相当一段时间内接地电阻仪都以手摇表为典型仪器。手摇式表在使用时，应将设备自身接地体与设备断开，以避免接地体影响测量的准确性。上述仪器由于手摇发电机的关系，精度都很差。
八十年代数字接地电阻测试仪的投入使用给接地电阻测试带来了生机，虽然测试的接线方法同手摇表没什么两样，但是其稳定性远比摇表指针式高得多。在此基础上又出现了一种数字式接地电阻测试仪，测试时采用两线法在线测量，不必打辅助接地桩，把水管、暖气管道或交流电插座的零线做为辅助接地，能测量接地电阻、土壤电阻率、交流电压等指标，并有自动补偿功能，不仅提高了测量精度，还具有防误操作、智能提示等功能。这使接地电阻测量更方便和快捷。后又发展为3线法和四线法。其缺点是在一些无良好辅助接地或不能打地桩的环境下不能使用。真正接地电阻测试仪技术的一个创举是在九十年代---钳口式地阻仪的诞生打破了传统式测试方式。钳口式接地电阻测试仪称得上接地电阻测试的一大革命，钳口式接地电阻测试最大特点是使用快捷、方便，只要钳住接地线或接地棒就能测出其接地电阻。但钳口式地阻仪主要用于检查在地面以上相连的多电极接地网络，通过环路地阻查询各接地极接地情况，但不能替代整个网络的工频接地电阻测量。同时由于钳口法测量采用电磁感应原理，易受干扰，测量误差比较大，不能满足高精度测量要求。
接地电阻真实值为什么至今仍是一个悬而未解的难题？主要是没有理想的测量仪器，接地摇表由于众所周知的原因，测试值精度很差，有时同一个接地电阻成了一个抽象的物理量，使人很难捉摸。随着科学仪器的发展，先进接地电阻测试仪完全控制了接地电阻测试的领域，可以做到测试值正确无误。目前智能式接地电阻仪不仅功能强大，而且可以应付现场各种复杂情况，如有效地排除干扰、自动跟踪最合适测试条件、出现各种问题当即智能提示等等。
接地电阻测试仪的选用
单钳口接地电阻测试仪是当前较为热门的一种地阻测试仪。由于仪器体积小巧，操作又十分简便，因此不失为检测接地装置好坏最理想的仪器。该仪器适用于输出电线杆塔、微波塔、避雷针等接地装置的接地电阻测量。单钳口接地电阻测试仪在测试时虽然使用一定频率的信号以排除干扰，但在被测线缆上有很大电流存在的情况下，测量也会受到干扰，导致结果不准确，且无法测量土壤电阻率。双钳法也存在同样问题，所以建议在外界有强干扰的情况下选用地桩辅助法进行测量。对于大型的系统接地、网络接地、土壤电阻率的测试及具有良好接地条件的辅助装置（水龙头，水管装置）的场合，也应该选择地桩辅助法接地电阻测试仪。该仪器能有效保证地阻测量值的重复性、稳定性。
接地电阻测量方式及测量原理
接地电阻测量方法通常有以下几种：两线法、三线法、四线法、单钳法和双钳法。各有各的特点，实际测量时，尽量选择正确的方式，才能使测量结果准确无误。
两线法
条件：必须有已知接地良好的地，如PEN等，所测量的结果是被测地和已知地的电阻和。如果已知地远小于被测地的电阻，测量结果可以作为被测地的结果。
适用于：楼群稠密或水泥地等密封无法打地桩的地区。
接线：E+ES接到被测地，H+S接到已知地。
三线法
条件：必须有两个接地棒：一个辅助地和一个探测电极。
各个接地电极间的距离不小于20米。
原理是在辅助地和被测地之间加上电流，
测量被测地和探测电极间的电压降，测量结果包括测量电缆本身的电阻。
适用于：地基接地，建筑工地接地和防雷接地。
接线：S接探测电极，H接辅助地，E和ES连接后接被测地。。
四线法
基本上同三线法,在低接地电阻测量和消除测量电缆电阻对测量结果的影响时替代三线法,测量时E和ES必须单独直接连接到被测地。该方法是所有接地电阻测量方法中准确度最高的。
单钳测量
测量多点接地中的每个接地点的接地电阻，而且不能断开接地连接防止发生危险。
适用于：多点接地，不能断开连接，测量每个接地点的电阻。
接线：用电流钳监测被测接地点上的电流。
双钳法
条件：多点接地，不打辅助地桩，测量单个接地。
接线：使用厂商指定的电流钳接到相应的插口上，将两钳卡在接地导体上，两钳间的距离要大于0.25米。
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