大型地網接地電阻測試儀

一、概述

地網接地電阻的測量，由于受電力系統零序電流的干擾以及高頻干擾等各種干擾，使得測試結果產生很大的誤差。特別是大型接地網接地電阻一般很小（一般在0.5Ω以下），干擾帶來的相對誤差更大。測量結果的不準確性帶來的損失是可想而知的，例如損壞設備、地網誤改造等，還會帶來嚴重的安全隱患。目前，測試接地網工頻接地電阻值的方法很多，其中主要是工頻大電流法和異頻法兩種。為了提高信噪比，減小測量誤差，工頻大電流法采用加大信號的辦法，即加大測試電流。這種方法由于采用了很大的測試電流，使得設備非常笨重，且布線勞動強度很大，耗時好力。異頻法則是通過降低干擾來提高信噪比，它通過改變測試電流頻率來避開50Hz工頻干擾，由于信號頻率與干擾頻率不同，就可以通過濾波器來濾除工頻干擾，從而提高測量精度。異頻法由于采用的測試電流較小，因此設備小巧，布線勞動強度大大減輕。

但是，工頻接地電阻是指接地體在工頻電流下呈現出的阻抗，而異頻法采用的測試電流頻率不為工頻,因此其測量的工頻等效性較差，有悖于電力系統規程規定的工頻等效性要求。采用的測試頻率與工頻相差愈遠則等效性愈差，即測量誤差越大。為了保證測試的準確性，測試電流的波形必須為正弦波，且測試頻率與工頻不能相差太遠。本儀器采用65Hz頻率進行測量，再計算出50Hz下的等效阻抗，因此測量的準確性進一步得到提高。

二、儀器特點

1、測量的等效性好。

2、抗干擾能力強。本儀器采用異頻法測量，配合現代軟硬件濾波技術，使得儀器具有很高的抗干擾性能，測試數據穩定可靠。

3、本儀器體積小、重量輕，方便攜帶。

4、布線勞動量小，無需大電流線。

5、操作簡單。全中文智能化操作，直接顯示出接地電阻值，并可現場打印出測量結果。

三、主要技術指標

1、測量范圍：0～20Ω（測量電壓小于20V）

2、分辨率：0.001Ω

3、測量精度：2％

4、抗50Hz干擾電壓能力強

5、測試電流波形與頻率：正弦波65Hz

6、輸出電流：0-5A

7、Z大輸出電壓：0-110V

8、測量線要求：電流線銅芯截面積≥0.5mm²

電壓線銅芯截面積≥0.3mm²

9、供電電源：AC220V±10％，50Hz

10、外形尺寸：440×360×210

11、儀器重量：15kg

四、測試原理

本儀器采用電壓電流法測量地網的接地電阻值，布線方式采用三極法。

   儀器內部結構如圖1所示。異頻恒流源可輸出頻率為65Hz，有效值為0-5A的正弦波測試電流，通過儀器面板上的E、C兩個端子輸出。電壓放大器為一個高輸入阻抗放大器，它將P1、P2兩端的電壓放大后送給濾波器。電流放大器將從電流互感器取得的電流信號進行放大后送給濾波器。兩濾波器用于濾除干擾信號，只允許有用信號通過，其輸出送給A/D轉換器(模/數轉換器)。A/D轉換器將電壓和電流模擬信號變換為數字信號后送給微電腦系統。微電腦系統對取得的電壓電流數據再進行數字濾波以進一步抑制干擾，然后計算出電壓V和電流I,Z后計算出接地電阻值R=V/I。這樣，通過硬件濾波器和軟件濾波器后，信噪比大大提高，干擾得到有效抑制，因此測量結果穩定可靠。測量結果通過液晶屏顯示，也可通過微型打印機打印出來。

儀器內部結構圖

       圖1

五、儀器面板說明：

儀器面板布置[如圖2]所示

                      [圖2]

說明：C和E是電流極,P1和P2電壓輸入極。電流設置調節輸出電流大小。

六、接地電阻的測量

測量地網接地電阻的接線[如圖3]所示。

1、用導線將待測地網與儀器的E端相連。導線中將流過1A電流，建議使用截面積大于0.5mm²的銅芯線。

2、用導線將待測地網與儀器的P1端相連。注意，為了消除接觸電阻，P2不能與C直接連接，應按圖3所示連接于a點與地網之間。導線銅芯截面積大于0.3mm²即可。

3、在距離地網較遠處打一個地樁，通過導線連接到儀器的電流極C。注意，電流極地樁與地網的距離L應為地網本身Z大尺寸D的2-5倍以上。注意，此導線中也將流過1A電流，建議使用銅芯截面積大于0.5mm²的銅芯線。

4、在距離地網（0.5-0.618）L處打一個地樁，通過導線連接到儀器的電壓極P2。此導線銅芯截面積大于0.3mm²即可。

5、檢查接線無誤后，接上AC220V電源，打開電源開關。儀器顯示儀器名字。

6、按下任意鍵和較驗鍵，儀器測試干擾電壓。

7．按啟動鍵和測試鍵即可開始測量，調節電流大小，測試電流大于0.2安，測量完畢，液晶屏顯示出測量結果，按停止鍵儀器測試結束。

8、若儀器顯示“電流值偏小”，說明C、E間開路或阻抗過大,超出了異頻電源的負載能力，致使異頻電源輸出電流過小。出現“回路電阻偏大”的情況時，首先應檢查接線是否牢靠，若還不能解決問題，則應該加粗加深電流極地樁，或者在電流極地樁附近澆注鹽水，以減小回路電阻值。

七、布線說明：

測試引線長度及布線方式按有關規程執行。下面兩種方式可供參考：

測試電流引線長度取地網對角線長度的2-5倍以上（平行布線法）或2倍以上（三角形布線法），電壓引線長度為電流引線長度0.5-0.618倍（平線布線法）或等于電流線（三角形布線法）。

八．測試接地裝置導通電阻

[接線圖4]

1、按下任意鍵，儀器測試干擾電壓。

2．按測試鍵即可開始測量，調節電流大小，測量完畢，液晶屏顯示出測量結果，按停止鍵儀器測試結束。

九、土壤電阻率測量

用四極法測量土壤電阻率的接線如圖:所示,用四根同樣大小尺寸的接地棒在地面沿一直線以等距離埋設.由外側電極C和E通以電流,若電極埋深為b,電極間距離為a(a>>b),則P1,P2兩電極上的對地電壓為U，b一般取a/20

土壤電阻率為:p=2∏aR

式中R為接地電阻值Ω

a是棒間距離㎝

P是土壤電阻率Ω/㎝