談如何正確測量接地電阻
談如何正確測量接地電阻
摘要：本文針對目前防雷設(shè)施檢測工作中出現(xiàn)的問題，從接地電阻測量的原理入手，提出幾種測試方法和注意事項，以指導檢測人員正確測量接地電阻，提高防雷檢測機構(gòu)的檢測能力，增強檢測人員的技術(shù)水平。
防雷裝置檢測是國家防雷減災工作的重要內(nèi)容之一，而其中接地電阻測量是防雷裝置檢測的重點和主要內(nèi)容，也是衡量接地裝置性能好壞的重要技術(shù)指標之一，同時也是判定整個防雷設(shè)施是否合格的重要依據(jù)。在日常檢測工作中，經(jīng)常遇到接地電阻測量儀讀數(shù)不穩(wěn)定，偏大或者偏小，甚至出現(xiàn)讀數(shù)為負值的現(xiàn)象。如果不能認真分析，正確校正，其測量結(jié)果必定影響測量的準確度，影響數(shù)據(jù)的公正性。怎樣正確處理這些場合接地電阻數(shù)值，保證測試方法的科學性，測試數(shù)據(jù)的準確、公正，本人在多年實踐中歸納總結(jié)有以下幾個方面，供大家探討。
1 接地電阻的測量原理
測量接地電阻的方法很多，通常使用的是電位降法（見GB/T17949.1-2000《接地系統(tǒng)的土壤電阻率、接地阻抗和地面電位測量導則第1部分：常規(guī)測量》），該方法是將電流注入待測接地極，并記錄該電流與該接地極和電位極間電壓的關(guān)系，目前普遍使用的接地電阻測試儀均使用該方法。
接地電阻測量儀的三個接線端子分別接到接地體、電流探針和電壓探針。其中E端子通過測量導線連接接地體，P端子通過測量導線連接電壓探針，C端子通過測量導線連接電流探針，測量時，在C端子產(chǎn)生一個恒定電流，該電流經(jīng)電流探針—地—接地體—E，形成電流回路，通過測量G、P之間的電壓U，其電壓U和電流I的比值就是接地電阻RG ，即RG = U/I
測量原理見圖1。
圖1中的上部為接地測試釬的布置，接地體G、電壓探針P、電流探針C分布在一條直線上。接地體G與電壓探針P之間的距離為DGP，電壓探針與電流探針之間的距離為DPC，在測量獨立接地體時，個別接地電阻測試儀（如日本公立公司的“4102”型）要求取DGP=DPC=5～10m，一般型號的接地電阻測量儀也大至要求取DGP=DPC=20米，此時測得的值就是該接地體的接地電阻值R0 。
如果將電壓探針P插入沿GC兩點的連線上的不同位置測量接地電阻時，就會得到一接地電阻曲線（圖1中部的曲線）。從該曲線中可以看出，中部有一水平段（Ra和Rb之間），該段中所測得的值也就是該接地體的接地電阻值。
在實際測量中，不可能將P點正好選在GC連線的中點，所以只要將P點選在P1、P2之間，測量的數(shù)據(jù)即是準確的。最好是選Po點附近三個點進行測量，取三點測量值的平均值作為該接地體的接地電阻值。
以上是獨立接地體的接地電阻測量，接地網(wǎng)的接地電阻測量見圖2。
接地電阻測量儀的E端應接在地網(wǎng)的邊緣上，EC的延長線要通過地網(wǎng)的中心G點。當?shù)鼐W(wǎng)的最大外徑為D時，取E點到電流探針C點的距離為DEC=（2.5～5）D時，才有可能得到比較明顯的水平段接地電阻測試曲線。當受到測量現(xiàn)場各種因素的限制，如建筑物、街道等障礙物，E點到電流探針的距離DEC達不到（2.5～5）D時，就測不出具有水平段的接地電阻曲線，只能得到有轉(zhuǎn)折點Ro的接地電阻曲線。當Ro點很難確定時，可以從EC連線的中點引EC的垂線，在此垂線距E、C點適當?shù)牡胤阶鳛镻點進行測量，也可得到較為明確的Ro值。
在日常測量中，很少遇到獨立接地體的接地電阻測量，絕大部分是接地網(wǎng)的測量，所以我們僅介紹接地網(wǎng)的接地電阻測量。
在接地網(wǎng)測量中，為了快速找到Ro點，減少測量的次數(shù)，產(chǎn)生了幾種標準的測量方法。圖3列舉了兩種常用的接地網(wǎng)接地電阻測量方法。
在實際測量中，由于測量現(xiàn)場地形的限制，測量距離不夠，無法按圖3的方法測量，可適當減小距離，但要對測量結(jié)果進行校正，校正的方法和參數(shù)可參考有關(guān)資料。
2 測量中需要注意的問題
2.1 測量接地網(wǎng)接地電阻時，P點至E點的距離要大于10m，小于10m測量結(jié)果誤差較大。
2.2 測量時，要根據(jù)現(xiàn)場情況仔細選擇C點，E點至C點所在直線的延長線一定要通過地網(wǎng)的中心點G，即CE連線要垂直于地網(wǎng)邊緣。
2.3 P點要選在C點至地網(wǎng)的中間，若對測量的數(shù)據(jù)有疑問時，可多選幾個P點進行測量，再對數(shù)據(jù)進行分析，以便得出較準確的測量結(jié)果。
2.4 測量時，接地電阻測量儀的測試線一般要求不要互相纏繞，測量線必須拉直，更不能盤起來，測量每一點時不能怕麻煩，一定要將檢測線全部放完，且盡量拉直。
2.5 測量時要避開地下的金屬管道、通信線路等。如對地下情況不了解，可多換幾個地點測量，進行比較后得出較準確的數(shù)據(jù)。
2.6 在測量屋面避雷針、避雷帶時，通常要加長E點的測量線。加長的測量線對小地阻的測量精度有較大影響，必須減掉加長線的線電阻。該線電阻可通過對比法得出或用電橋測出。特別值得注意的是，該加長線一定不能纏繞在一起，尤其不能盤起來（此時線電阻可達20Ω以上）。如果是加長P點和C點的測量線，此時加長線的線電阻可忽略不計。
2.7 對大型地網(wǎng)（如發(fā)電廠等）接地電阻的測量，一般的接地電阻測量儀已不適用。主要是因為該類儀器輸出電流較小（2mA）,E點至C點的距離太大后，測不出該電流在地中產(chǎn)生的電壓。所以對大型地網(wǎng)接地電阻的測量，應選用大地網(wǎng)測試儀，也可利用電位降法的原理，使用其它設(shè)備來產(chǎn)生大電流，用電壓表測量P點的電壓，經(jīng)過計算，得出接地電阻。
3 結(jié)論
影響測量精度的因素有很多，如測量現(xiàn)場的土壤分布的不均勻性、地下大尺寸金屬物、現(xiàn)場的電磁環(huán)境等均可對測量數(shù)據(jù)造成誤差，好在一般接地網(wǎng)接地電阻測量要求的精度不高，所以，上述的測量方法均可基本滿足要求，要求較高測量精度的地網(wǎng)或特殊環(huán)境，接地電阻的精確測量可采用其它方法。
需要注意的是，接地電阻測量儀測得的數(shù)據(jù)是工頻接地電阻，沖擊接地電阻可通過工頻接地電阻換算得出，也可直接用沖擊接地電阻測量儀測得。
編輯：admin 最后修改時間：2017-09-05
