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接地電阻測試儀檢驗裝置原理及使用方法

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接地電阻測試儀檢驗裝置原理及使用方法

作者:
武高電測
發布時間:
2020/05/25 10:15
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【摘要】:
ETCR系列鉗形接地電阻儀測量接地電阻的基本原理是測量回路電阻。見下圖。鉗表的鉗口部分由電壓線圈及電流線圈組成。電壓線圈提供激勵信號,并在被測回路上感應一個電勢E。在電勢E的作用下將在被測回路產生電流I。鉗表對E及I進行測量,并通過下面的公式即可得到被測電阻R。

接地電阻測量原理

ETCR系列鉗形接地電阻儀測量接地電阻的基本原理是測量回路電阻。見下圖。鉗表的鉗口部分由電壓線圈及電流線圈組成。電壓線圈提供激勵信號,并在被測回路上感應一個電勢E。在電勢E的作用下將在被測回路產生電流I。鉗表對E及I進行測量,并通過下面的公式即可得到被測電阻R。

R=E/I

電流測量原理


C+鉗形接地電阻儀測量電流的基本原理與電流互感器的測量原理相同。見下圖。被測量導線的交流電流I,通過鉗口的電流磁環及電流線圈產生一個感應電流I1,鉗表對

I1進行測量,通過下面的公式即可得到被測電流I。

 
   



其中:n為副邊與原邊線圈的變比系數。

接地電阻測量方法

1.多點接地系統

對多點接地系統(例如輸電系統桿塔接地、通信電纜接地系統、某些建筑物等),它們通過架空地線(通信電纜的屏蔽層)連接,組成了接地系統。見下圖。當用鉗表測量時,其等效電路如下:

 

       
   

其中:R1為預測的接地電阻。

R0為所有其它桿塔的接地電阻并聯后的等效電阻。

雖然,從嚴格的接地理論來說,由于有所謂的“互電阻”的存在,R0并不是通常的電工學意義上的并聯值(它會比電工學意義上的并聯值稍大),但是,由于每一個桿塔的接地半球比起桿塔之間的距離要小得多,而且畢竟接地點數量很大,R0要比R1小得多。因此,可以從工程角度有理由地假設R0=0。這樣,我們所測的電阻就應該是R1了。

多次不同環境、不同場合下與傳統方法進行對比試驗,證明上述假設是完全合理的。

2.有限點接地系統

這種情況也較普遍。例如有些桿塔是5個桿塔通過架空地線彼此相連;再如某些建筑物的接地也不是一個獨立的接地網,而是幾個接地體通過導線彼此連接。

在這種情況下,如果將上圖中的R0視為0則會對測量結果帶來較大誤差。

出于與上述同樣的理由,我們忽略互電阻的影響,將接地電阻的并聯后的等效電阻按通常意義上的計算方法計算。這樣,對于N個(N較小,但大于2)接地體的接地系統,就可以列出N個方程:

其中:R1、R2、…….RN是我們要求得的N個接地體的接地電阻。

R1T、R2T、……RNT分別是用鉗表在各接地支路所測得的電阻。

這是一個有N個未知數,N個方程的非線性方程組。它是有確定解的,但是人工解它是十分困難的,當N較大時甚至是不可能的。

為此,請選購我公司的有限點接地系統解算程序軟件,用戶即可使用辦公電腦或手提電腦進行機解。

從原理上來說,除了忽略互電阻以外,這種方法不存在忽略R0所帶來的測量誤差。

但是,用戶需要注意的是:您的接地系統中,有幾個彼此相連接的接地體,就必須測量出同樣個數的測試值供程序解算,不能或多或少。而程序也是輸出同樣個數的接地電阻值。

3.單點接地系統

從測試原理來說,ETCR系列鉗表只能測量回路電阻,對單點接地是測不出來的。但是,用戶完全可以利用一根測試線及接地系統附近的接地極,人為地制造一個回路進行測試。下面介紹二種用鉗表測量單點接地的方法,此方法可應用于傳統的電壓-電流法無法測試的場合。

⑴.二點法

見下圖,在被測接地體RA附近找一個獨立的接地較好的接地體RB(例如臨近的自來水管、建筑物等)。將RA和RB用一根測試線連接起來。

 

 
   

 

由于鉗表所測的阻值是兩個接地電阻和測試線阻值的串聯值。

RT=RA+RB+RL

其中:RT為鉗表所測的阻值。

RL為測試線的阻值。

將測試線頭尾相連即可用鉗表測出其阻值RL。

所以,如果鉗表的測量值小于接地電阻的允許值,那么這兩個接地體的接地電阻都是合格的。

⑵.三點法

如下圖,在被測接地體RA附近找二個獨立的接地體RB和RC。

第一步,將RA和RB用一根測試線連接起來,見下圖。用鉗表讀得第一個數據R1。


 

第二步,將RB和RC連接起來,見下圖。用鉗表讀得第二個數據R2。

 

 
   

 

第三步,將RC和RA連接起來,見下圖。用鉗表讀得第三個數據R3。


 

上面三步中,每一步所測得的讀數都是兩個接地電阻的串聯值。這樣,就可以很容易地計算出每一個接地電阻值:

由于:R1=RA+RB   R2=RB+RC   R3=RC+RA

所以: RA=(R1+R3-R2)÷2

這就是接地體RA的接地電阻值。為了便于記憶上述公式,可將三個接地體看作一個三角形,則被測電阻等于鄰邊電阻相加減對邊電阻除以2。

其它兩個作為參照物的接地體的接地電阻值為:

RB=R1-RA   RC=R3-RA

 

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