接地電阻測(cè)試儀的測(cè)量方法和測(cè)量原理

一.什么是接地？
 
接地是電路或設(shè)備與地面之間的低電阻連接。任何電氣系統(tǒng)都需要恰當(dāng)?shù)牟季€和接地來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的安全操作。恰當(dāng)?shù)牟季€要求系統(tǒng)、所有負(fù)載和電路組件均需要正確接地，并符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、IEEE 以及其他認(rèn)可的組織標(biāo)準(zhǔn)、指南和建議。


 
二.什么是接地電阻？
 
接地電阻就是電流由接地裝置流入大地再經(jīng)大地流向另一接地體或向遠(yuǎn)處擴(kuò)散所遇到的電阻，它包括接地線和接地體本身的電阻，接地體與大地的電阻之間的接觸電阻以及兩接地體之間大地的電阻或接地體到無(wú)限遠(yuǎn)處的大地電阻。接地電阻大小直接體現(xiàn)了電氣裝置與“地”接觸的良好程度，也放映了接地網(wǎng)的規(guī)模。在單點(diǎn)接地系統(tǒng)，干擾性強(qiáng)等條件下，可以采用打輔助地級(jí)的測(cè)量方式進(jìn)行測(cè)量。接地電阻主要分以下三種：
1.保護(hù)接地：電氣設(shè)備的金屬外殼，混凝土、電桿等，由于絕緣損壞有可能帶電，為了防止這種情況危及人身安全而設(shè)的接地。
2.防靜電接地：防止靜電危險(xiǎn)影響而將易燃油、天然氣貯藏罐和管道、電子設(shè)備等的接地。
3.防雷接地：為了將雷電引入地下，將防雷設(shè)備（避雷針等）的接地端與大地相連，以消除雷電過電壓對(duì)電氣設(shè)備、人身財(cái)產(chǎn)的危害的接地，也稱過電壓保護(hù)接地。
三.接地電阻測(cè)量的幾種方法
1. 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。
 
2. 兩線法
 
條件：必須有已知接地良好的地，所測(cè)量的結(jié)果是被測(cè)地和已知地的電阻和。假如已知地遠(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(wú)法打地樁的地區(qū)。
 
3. 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)接地電極間的間隔5至10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。
 
4. 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)替換三線法。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丈量方法中正確度最高的。
 
5. 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，兩鉗間的間隔要大于0.25米。
 
四、接地電阻測(cè)試儀測(cè)量原理
1.單鉗法(推薦設(shè)備型號(hào)：VICTOR64XX系列)



鉗形接地電阻儀測(cè)量接地電阻的基本原理是測(cè)量回路電阻。見下圖。鉗表的鉗口部分由電壓線圈及電流線圈組成。電壓線圈提供激勵(lì)信號(hào)，并在被測(cè)回路上感應(yīng)一個(gè)電勢(shì)E。在電勢(shì)E的作用下將在被測(cè)回路產(chǎn)生電流I。鉗表對(duì)E及I進(jìn)行測(cè)量，并通過下面的公式即可得到被測(cè)電阻R。
R=E/I


 
二、三、四線法（推薦型號(hào)VICTOR4105系列）

 
 
三線法四線法測(cè)量接地電阻值測(cè)量采用額定電流變極法(適合準(zhǔn)確測(cè)量單點(diǎn)接地系統(tǒng))，即在測(cè)量對(duì)象E接地極和C(H)電流極之間流動(dòng)交流額定電流I，求取E接地極和P(S)電壓極的電位差V，并根據(jù)公式R=V/I計(jì)算接地電阻值R。為了保證測(cè)試的精度，采用4線法，增加ES輔助地極，實(shí)際測(cè)試時(shí)ES與E夾在接地體的同一點(diǎn)上。



3．雙鉗法（推薦型號(hào)VICTOR6415系列）
 

 
 
 
 
雙鉗法測(cè)量接地電阻值(適用于多獨(dú)立點(diǎn)并聯(lián)接地系統(tǒng)不打輔助地樁測(cè)量)，通過激勵(lì)鉗CT1產(chǎn)生一個(gè)交流電動(dòng)勢(shì)V，在交流電動(dòng)勢(shì)V的作用下在回路中產(chǎn)生電流I,再通過CT2檢測(cè)到反饋的電流I,并根據(jù)公式R=V/I計(jì)算出電阻值,圖中R=Re+R1//R2//R3//…Rn-1//Rn,當(dāng)R1//R2//R3//…Rn-1//Rn(多個(gè)接地點(diǎn)并聯(lián)后的阻值)遠(yuǎn)小于Re,有R≈Re。


 
五．VICTOR4105A使用方法
電池電壓檢查
開機(jī)后，若顯示屏沒顯示電池符號(hào)，則表示目前電力充足，若顯示屏閃爍或出現(xiàn)電池標(biāo)志時(shí)，跟換電池。
測(cè)試線連接
測(cè)量前請(qǐng)確保測(cè)試導(dǎo)線插頭已完全插入測(cè)試端。若連接不緊密將導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)誤差。
測(cè)試方法
危險(xiǎn)：測(cè)量接地電阻時(shí)，E-C或E-P的端子間會(huì)產(chǎn)生最大50V的交流電壓，請(qǐng)勿接觸測(cè)試導(dǎo)線以免觸電。
3-1、常規(guī)電阻測(cè)量方法
測(cè)試導(dǎo)線連接
  如下圖所示，將輔助接地棒P及C相距被測(cè)接地物間隔5至10米處以直線打入地下，將綠色線連接至儀器端子E，黃色導(dǎo)線連接至端子P及紅色導(dǎo)線連接至端子C。
注：請(qǐng)將輔助接地棒插在含水量較高的土地上，如遇干地、矽地或含碎石地時(shí)，須加水以保持接地棒打入處潮濕。遇水泥地時(shí)請(qǐng)將接地棒平放加水，并將濕毛巾等覆于接地棒上再測(cè)量。



接地電壓測(cè)量
請(qǐng)先將量程選擇開關(guān)調(diào)節(jié)至接地電壓（EARTHVOLTAGE）檔。若顯示屏顯示電壓值則表示系統(tǒng)中有接地電壓存在，請(qǐng)確認(rèn)此電壓值在10V以下，若此電壓在10V以上，則接地阻測(cè)量值可能會(huì)產(chǎn)生誤差，此時(shí)請(qǐng)先將使用的被測(cè)接地體設(shè)備斷電，使接地電壓下降后再進(jìn)行測(cè)量。
接地電阻測(cè)量
首先從2000Ω檔開始，按下“測(cè)試”（PRESS TEST）鍵，背光將會(huì)點(diǎn)亮表示在測(cè)試中。若顯示值過小再依200Ω、20Ω檔的順序切換。此時(shí)的顯示值即為被測(cè)接地電阻值。
注：若顯示“ ”則表示輔助接地棒C的輔助接地阻抗太大。此時(shí)請(qǐng)檢查各接線是否松開，或在輔助接地棒周圍增加土地濕度來(lái)減小接地阻抗。
注意：接線時(shí)確保連接線各自分開，若在測(cè)試導(dǎo)線互相纏繞，接虛狀態(tài)下測(cè)試，將會(huì)產(chǎn)生相互感應(yīng)影響讀數(shù)，輔助接地阻抗太大，顯示值將產(chǎn)生誤差，確保輔助接地棒P . C打入潮濕的土地中，各連接部分完全接觸。
3-2、簡(jiǎn)易接地電阻測(cè)量法
此測(cè)量方法是為無(wú)法打輔助接地棒打場(chǎng)合所設(shè)定的便利的測(cè)試法。再此測(cè)量法中，用一個(gè)現(xiàn)有接地阻抗很小的接地電極，如金屬水管、商用電力系統(tǒng)共同接地或建筑物的接地端點(diǎn)等來(lái)替代輔助接地棒C及P，請(qǐng)使用簡(jiǎn)易測(cè)試導(dǎo)線。
測(cè)試導(dǎo)線的連接
請(qǐng)照下圖方式接線



注：若不是使用本儀器所附簡(jiǎn)易測(cè)試導(dǎo)線時(shí)，請(qǐng)將C端子合P端子短路

 
六．VICTOR6410單鉗接地電阻使用方法
開機(jī)自檢完成后，顯示“OLΩ”，即可進(jìn)行電阻測(cè)量。
此時(shí)，扣壓扳機(jī)，打開鉗口，鉗住待測(cè)回路，讀取電阻值。
用戶認(rèn)為有必要，可以如右圖所示用隨機(jī)的測(cè)試環(huán)檢驗(yàn)一下。
其顯示值應(yīng)該與測(cè)試環(huán)上的標(biāo)稱值一致（5.1Ω）。
（用戶不確定儀表是否正常工作時(shí)，也可使用此方法作為參考判斷。）
測(cè)試環(huán)上的標(biāo)稱值是在溫度為20℃下的值。顯示值與標(biāo)稱值相差一個(gè)字，是正常的。
如：測(cè)試環(huán)的標(biāo)稱值為5.1Ω時(shí)，顯示5.0Ω或5.2Ω都是正常的。
 

 
6.1．機(jī)房、發(fā)射塔接地電阻的測(cè)量
機(jī)房、發(fā)射塔接地通常構(gòu)成二點(diǎn)接地系統(tǒng)，如下圖。
 
 
 
 
 
6.2建筑物防雷接地系統(tǒng)的應(yīng)用
建筑物的接地極如互相獨(dú)立，各接地極的接地電阻測(cè)量見下圖。

6.3   輸電線路桿塔接地電阻的測(cè)量
 
 
 
 
測(cè)量點(diǎn)的選擇
在某些接地系統(tǒng)中，如下圖所示，應(yīng)選擇一個(gè)正確的測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，否則會(huì)得到不同的測(cè)量結(jié)果。
 

 
在A點(diǎn)測(cè)量時(shí)，所測(cè)的支路未形成回路，鉗表顯示“OLΩ”，應(yīng)更換測(cè)量點(diǎn)。
在B點(diǎn)測(cè)量時(shí)，所測(cè)的支路是金屬導(dǎo)體形成的回路，鉗表顯示“L 0.01Ω”或很小的金屬回路電阻值，應(yīng)更換測(cè)量點(diǎn)。
在C點(diǎn)測(cè)量時(shí)，所測(cè)的是該支路下的接地電阻值。