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接地电阻测试仪检验装置原理及使用方法

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接地电阻测试仪检验装置原理及使用方法

作者:
武高电测
发布时间:
2020/05/25 10:15
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【摘要】:
ETCR系列钳形接地电阻仪测量接地电阻的基本原理是测量回路电阻。见下图。钳表的钳口部分由电压线圈及电流线圈组成。电压线圈提供激励信号,并在被测回路上感应一个电势E。在电势E的作用下将在被测回路产生电流I。钳表对E及I进行测量,并通过下面的公式即可得到被测电阻R。

接地电阻测量原理

ETCR系列钳形接地电阻仪测量接地电阻的基本原理是测量回路电阻。见下图。钳表的钳口部分由电压线圈及电流线圈组成。电压线圈提供激励信号,并在被测回路上感应一个电势E。在电势E的作用下将在被测回路产生电流I。钳表对E及I进行测量,并通过下面的公式即可得到被测电阻R。

R=E/I

电流测量原理


C+钳形接地电阻仪测量电流的基本原理与电流互感器的测量原理相同。见下图。被测量导线的交流电流I,通过钳口的电流磁环及电流线圈产生一个感应电流I1,钳表对

I1进行测量,通过下面的公式即可得到被测电流I。

 
   



其中:n为副边与原边线圈的变比系数。

接地电阻测量方法

1.多点接地系统

对多点接地系统(例如输电系统杆塔接地、通信电缆接地系统、某些建筑物等),它们通过架空地线(通信电缆的屏蔽层)连接,组成了接地系统。见下图。当用钳表测量时,其等效电路如下:

 

       
   

其中:R1为预测的接地电阻。

R0为所有其它杆塔的接地电阻并联后的等效电阻。

虽然,从严格的接地理论来说,由于有所谓的“互电阻”的存在,R0并不是通常的电工学意义上的并联值(它会比电工学意义上的并联值稍大),但是,由于每一个杆塔的接地半球比起杆塔之间的距离要小得多,而且毕竟接地点数量很大,R0要比R1小得多。因此,可以从工程角度有理由地假设R0=0。这样,我们所测的电阻就应该是R1了。

多次不同环境、不同场合下与传统方法进行对比试验,证明上述假设是完全合理的。

2.有限点接地系统

这种情况也较普遍。例如有些杆塔是5个杆塔通过架空地线彼此相连;再如某些建筑物的接地也不是一个独立的接地网,而是几个接地体通过导线彼此连接。

在这种情况下,如果将上图中的R0视为0则会对测量结果带来较大误差。

出于与上述同样的理由,我们忽略互电阻的影响,将接地电阻的并联后的等效电阻按通常意义上的计算方法计算。这样,对于N个(N较小,但大于2)接地体的接地系统,就可以列出N个方程:

其中:R1、R2、…….RN是我们要求得的N个接地体的接地电阻。

R1T、R2T、……RNT分别是用钳表在各接地支路所测得的电阻。

这是一个有N个未知数,N个方程的非线性方程组。它是有确定解的,但是人工解它是十分困难的,当N较大时甚至是不可能的。

为此,请选购我公司的有限点接地系统解算程序软件,用户即可使用办公电脑或手提电脑进行机解。

从原理上来说,除了忽略互电阻以外,这种方法不存在忽略R0所带来的测量误差。

但是,用户需要注意的是:您的接地系统中,有几个彼此相连接的接地体,就必须测量出同样个数的测试值供程序解算,不能或多或少。而程序也是输出同样个数的接地电阻值。

3.单点接地系统

从测试原理来说,ETCR系列钳表只能测量回路电阻,对单点接地是测不出来的。但是,用户完全可以利用一根测试线及接地系统附近的接地极,人为地制造一个回路进行测试。下面介绍二种用钳表测量单点接地的方法,此方法可应用于传统的电压-电流法无法测试的场合。

⑴.二点法

见下图,在被测接地体RA附近找一个独立的接地较好的接地体RB(例如临近的自来水管、建筑物等)。将RA和RB用一根测试线连接起来。

 

 
   

 

由于钳表所测的阻值是两个接地电阻和测试线阻值的串联值。

RT=RA+RB+RL

其中:RT为钳表所测的阻值。

RL为测试线的阻值。

将测试线头尾相连即可用钳表测出其阻值RL。

所以,如果钳表的测量值小于接地电阻的允许值,那么这两个接地体的接地电阻都是合格的。

⑵.三点法

如下图,在被测接地体RA附近找二个独立的接地体RB和RC。

第一步,将RA和RB用一根测试线连接起来,见下图。用钳表读得第一个数据R1。


 

第二步,将RB和RC连接起来,见下图。用钳表读得第二个数据R2。

 

 
   

 

第三步,将RC和RA连接起来,见下图。用钳表读得第三个数据R3。


 

上面三步中,每一步所测得的读数都是两个接地电阻的串联值。这样,就可以很容易地计算出每一个接地电阻值:

由于:R1=RA+RB   R2=RB+RC   R3=RC+RA

所以: RA=(R1+R3-R2)÷2

这就是接地体RA的接地电阻值。为了便于记忆上述公式,可将三个接地体看作一个三角形,则被测电阻等于邻边电阻相加减对边电阻除以2。

其它两个作为参照物的接地体的接地电阻值为:

RB=R1-RA   RC=R3-RA

 

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