一、接地電阻測(cè)量的原理

 

影響接地電阻的因素很多，接地柱的大小（長(zhǎng)度、粗細(xì)）、形狀、數(shù)量、埋設(shè)深度、周?chē)乩憝h(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(duì)地電阻進(jìn)行測(cè)量是必不可少的，常用的測(cè)量?jī)x器時(shí)手搖式地阻表和鉗形地阻表。

 

1、手搖式地阻表測(cè)量原理

 

手搖式地阻表是一種較為傳統(tǒng)的測(cè)量?jī)x表，它的基本原理是采用三點(diǎn)式電壓落差法。

 

其測(cè)量手段是在被測(cè)地線(xiàn)接地樁（暫稱(chēng)為X）一側(cè)地上打入兩根輔助測(cè)試樁，要求這兩根測(cè)試樁位于被測(cè)地樁的同一側(cè)，三者基本在一條直線(xiàn)上，距被測(cè)地樁較近的一根輔助測(cè)試樁（稱(chēng)為Y）距離被測(cè)地樁20 米左右，距被測(cè)地樁較遠(yuǎn)的一根輔助測(cè)試樁（稱(chēng)為Z）距離被測(cè)地樁40米左右。測(cè)試時(shí)，按要求的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，測(cè)試儀通過(guò)內(nèi)部磁電機(jī)產(chǎn)生電能，在被測(cè)地樁X和較遠(yuǎn)的輔助測(cè)試樁（稱(chēng)為Z） 之間“灌入”電流，此時(shí)在被測(cè)地樁X和輔助地樁Y之間可獲得一電壓，儀表通過(guò)測(cè)量該電流和電壓值，即可計(jì)算出被測(cè)接地樁的地阻。

 

2、鉗形地阻表測(cè)量原理

 

鉗形地阻表是一種新穎的測(cè)量工具，它方便、快捷，外形酷似鉗形電流表，測(cè)試時(shí)不需輔助測(cè)試樁，只需往被測(cè)地線(xiàn)上一夾，幾秒鐘即可獲得測(cè)量結(jié)果，極大地方便了地阻測(cè)量工作。鉗形地阻表還有一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)是可以對(duì)在用設(shè)備的地阻進(jìn)行在線(xiàn)測(cè)量，而不需切斷設(shè)備電源或斷開(kāi)地線(xiàn)。

 

測(cè)量時(shí)，鉗形地阻表利用電磁感應(yīng)原理通過(guò)其前端卡口（內(nèi)有電磁線(xiàn)圈）所構(gòu)成的環(huán)向被測(cè)線(xiàn)纜送入一恒定電壓E，地阻表可同時(shí)通過(guò)其前端卡口測(cè)出回路中的電流I，根據(jù)E和I，即可計(jì)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(diǎn)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(cè)地阻Rx = E/I。

 

事實(shí)上，鉗形地阻表通過(guò)其前端卡環(huán)這一特殊的電磁變換器送入線(xiàn)纜的時(shí)1.7KHz的交流恒定電壓，在電流檢測(cè)電路中，經(jīng)過(guò)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(cè)出來(lái)，正因?yàn)檫@樣，鉗形地阻表才排除了商業(yè)交流電和設(shè)備本身產(chǎn)生的高頻噪聲所帶來(lái)的地線(xiàn)上的微小電流，以獲得準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，也正因?yàn)槿绱耍Q形地阻表才具有了在線(xiàn)測(cè)量這一優(yōu)勢(shì)。實(shí)際上，該表測(cè)出來(lái)的是整個(gè)回路的阻抗，而不是電阻，不過(guò)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(méi)有卡好時(shí)，它可在LCD上顯示“open jaw”或類(lèi)似符號(hào)。

 

由于鉗形地阻表的特殊結(jié)構(gòu)，使它可以很方便地作為電流表使用，很多這類(lèi)儀表同時(shí)具有鉗形電流表的功能。另一方面，雖然鉗形地阻表測(cè)試時(shí)使用一定頻率的信號(hào)以排除干擾，但在被測(cè)線(xiàn)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。所以，按照要求，在使用時(shí)應(yīng)先測(cè)線(xiàn)纜上的電流，只有在電流不是非常大時(shí)才可進(jìn)一步測(cè)量地阻。

 

有些儀表在測(cè)量地阻時(shí)自動(dòng)進(jìn)行噪聲干擾檢測(cè)，當(dāng)干擾太大以致測(cè)量不能進(jìn)行時(shí)會(huì)給出提示。

 

二、使用鉗形地阻表的注意事項(xiàng)

 

從上面的介紹可以看出，鉗形地阻表和手搖式地阻表的測(cè)量原理完全不同。手搖式地阻表在使用時(shí)，應(yīng)將接地樁與設(shè)備斷開(kāi)，以避免設(shè)備自身接地體影響測(cè)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(diǎn)接地和多點(diǎn)接地系統(tǒng)；對(duì)于鉗形地阻表，其最理想的應(yīng)用是用在分布式多點(diǎn)接地系統(tǒng)中，此時(shí)應(yīng)對(duì)接地系統(tǒng)的所用接地樁依次進(jìn)行測(cè)量，并記錄下測(cè)量結(jié)果，然后進(jìn)行對(duì)比，對(duì)測(cè)量結(jié)果明顯大于其它各點(diǎn)的接地樁，要著重檢查，必要時(shí)將該地樁與設(shè)備斷開(kāi)后用手搖式地阻表進(jìn)行復(fù)測(cè)，以暴露出不良的接地樁。

 

在單點(diǎn)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(cè)出的電阻值是回路中的總電阻，只有Rx>>1/(1/R1+1/R2+...+1/Rn)時(shí)，該阻值才近似于我們要測(cè)的接地樁地阻，而這個(gè)條件，在很多情況下，尤其是在單點(diǎn)接地系統(tǒng)中是不滿(mǎn)足的。

 

對(duì)于已埋設(shè)好而尚未與設(shè)備連接的開(kāi)路接地樁，其地阻根本不能用該儀表進(jìn)行測(cè)量。鉗形地阻表在使用中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

 

1、注意是否單點(diǎn)接地，被測(cè)地線(xiàn)是否已與設(shè)備連接，有無(wú)可靠的接地回路。開(kāi)路接地樁，不能測(cè)量；接地回路不可靠，測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確（偏高）。在這種情況下，由于MDF架除地線(xiàn)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(cè)得的回路總電阻其中包含此電阻，此時(shí)鉗形地阻表工作原理中所提的假設(shè)條件不能滿(mǎn)足，故而導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果有較大偏差。

 

2、注意測(cè)量位置，選取合適的測(cè)量點(diǎn)選取的測(cè)量點(diǎn)不同，測(cè)得的結(jié)果是不同 的，測(cè)量有時(shí)會(huì)遇到無(wú)處可夾的情況，在條件允許的情況下，可暫斷開(kāi)原地線(xiàn)連線(xiàn)，臨時(shí)接入一段 可夾持的跳線(xiàn)進(jìn)行測(cè)量。

 

3、注意“噪聲”干擾地線(xiàn)上較大的回路電流對(duì)測(cè)量會(huì)造成干擾，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確，甚至使測(cè)試不能進(jìn)行，很多儀表 在這種情況下會(huì)顯示出“Noise”或類(lèi)似符號(hào)。