现行测量接地电阻存在的问题及解决办法

第３０卷增刊２　气象研究与应用　Ｖｏ１．３０增刊２　２００９年１２月　ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＭＥＴＥＯＲＯＬＯＧＩＣＡＬ　垦ＡＲ　）】）Ｌ　垒！　Ｄｅｃ．２００９　文章编号：１６７３．８４１１（２００９）增刊２－０１６７—０２　现行测量接地电阻存在的问题及解决办法　张中舟，李　莉，任　爽　（开平市气象局，广东开平５２９３００）　摘要：４１０２接地电阻测试仪作为传统接地电阻测量的常用检测工具，它的工作方式及使用方法使它有时满足不了　测量接地电阻时的要求，在测量接地电阻存在一定的局限性。而钳形接地电阻仪作为传统接地电阻测量技术的一　大突破，用来测量任何有回路系统的接地电阻，可应用多处并联接地系统，而不需中断待测设备的接地。只要用钳　头夹住接地线或接地棒，就能安全、快速测量出对地电阻的特点，很好弥补了４１０２接地电阻测试仪的缺陷，两者联合　起来使用，就会很好解决现行测量接地电阻存在的问题。　关键词：４１０２接地电阻测试仪；钳形接地电阻仪；局限性；接地电阻　１　测量原理　表可同时通过其前端卡口测出回路中的电流Ｉ，根　据Ｅ和Ｉ，即可计算出回路中的总电阻，即：　１．１　４１０２地阻表测量原理　Ｅ／Ｉ：Ｒｘ＋１／（１／１Ｒ１＋１／Ｒ２＋…＋１／Ｒｎ）　４１０２地阻表是一种较为传统的测量仪表，它的　其中：１／（１／１Ｒ１＋１／Ｒ２＋…＋１／１Ｒｎ）为Ｒ１、Ｒ２　…基本原理是采用三点式电压落差法，其测量手段是　Ｒｎ并联后的总电阻在分布式多点接地系统中，　在被测地线接地桩（暂称为ｘ）一侧地上打人两根辅　通常有Ｒｘ＞＞１／（１　１＋１　＋…＋１　ｎ），“＞　助测试桩，要求这两根测试桩位于被测地桩的同一　＞”意为“远远大于”假设上述条件成立，则被测地阻　侧，三者基本在一条直线上，距被测地桩较近的一根　Ｒｘ＝Ｅ／Ｉ。　辅助测试桩（称为Ｙ）距离被测地桩２０ｍ左右，距被　２现行测量接地电阻存在的问题　测地桩较远的一根辅助测试桩（称为Ｚ）距离被测地　桩４０ｍ左右。测试时，按要求的转速转动摇把，测　２．１　４１０２接地电阻测试仪的局限性　试仪通过内部磁电机产生电能，在被测地桩ｘ和较　检测手段单一，达不到检测的目的，４１０２接地　远的辅助测试桩（称为Ｚ）之间“灌人”电流，此时在　电阻测试仪作为传统接地电阻测量的常用检测工　被测地桩Ｘ和辅助地桩Ｙ之间可获得一电压，仪表　具，它的工作方式及使用方法使它有时满足不了测　通过测量该电流和电压值，即可计算出被测接地桩　量接地电阻时的要求，在测量接地电阻存在一定的　的地阻。　局限性。当用４１０２接地电阻仪检测（图１）这幢建筑　１．２钳形地阻表测量原理　物的防雷设施的接地电阻时，因为避雷带是闭合的，　所以建筑物所有防雷引下线都连在一起，根据公式：　钳形地阻表是一种新颖的测量工具，它方便、快　Ｒ＝１／Ｒ１＋１／Ｒ２＋１／Ｒ３＋………＋１／１ＲＮ，所测　捷，外形酷似钳形电流表，测试时不需辅助测试桩，　建筑物的防雷设施的接地电阻就是所有引下线接地　只需往被测地线上一夹，几秒钟即可获得测量结果，　电阻的并联电阻，只要其中一条引下线接地电阻　极大地方便了地阻测量工作。钳形地阻表还有一个　ＲＮ满足要求，而其它的防雷引下线接地电阻ＲＮ　很大的优点是可以对在用设备的地阻进行在线测　不满足要求，４１０２接地电阻仪检测的防雷设施的　量，而不需切断设备电源或断开地线。电路中Ｅ和　接地电阻Ｒ数据也会满足要求。当绝大多数防雷　Ｉ旁的圆环表示钳形地阻表的环形卡口，Ｒｘ为被测　引下线不满足要求时，那么这幢建筑物的防雷设施　地线桩的地阻，Ｒ１、Ｒ２…Ｒｎ为分布式接地系统中其　是不合格的，可见只用４１０２接地电阻测试仪是不能　它接地点的地阻。该图可以进一步等效为图３。测　测出每条防雷引下线的接地电阻，从而达不到检测　量时，钳形地阻表利用电磁感应原理通过其前端卡　的目的。　口（内有电磁线圈）所构成的环向被测线缆送人一恒　定电压Ｅ，该电压被施加在图３所示的回路中，地阻　１６８　气象研究引下　图１建筑物的防雷设施结构　２．２钳形地阻表的局限性　在单点接地系统中应慎用钳形地阻表，从它的　工作原理中可以看出：钳形地阻表测出的电阻值是　回路中的总电阻，只有Ｒｘ＞＞１／（１／Ｒ１＋１／Ｒ２＋…　＋１　ｎ）时，该阻值才近似于要测的接地桩地阻，而　这个条件，在很多情况下，尤其是在单点接地系统中　是不满足的。对于已埋设好而尚未与设备连接的开　路接地桩，如独立避雷针等等，其地阻根本不能用该　仪表进行测量。　３存在问题的解决办法　３．１　接地电阻测试仪和钳形地阻表相互配合使用　钳形地阻表和４１０２地阻表的测量原理完全不　同。４１０２地阻表在使用时，应将接地桩与设备断　开，以避免设备自身接地体影响测量的准确性，４１０２　地阻表可获得较高的精度，而不管是单点接地和多　点接地系统；对于钳形地阻表，其最理想的应用是用　在分布式多点接地系统中，此时应对接地系统的所　用接地桩依次进行测量，并记录下测量结果，然后进　行对比，对测量结果明显大于其它各点的接地桩，要　着重检查，必要时将该地桩与设备断开后用４１０２地　阻表进行复测，以暴露出不良的接地桩。所以检测　与应用　３０卷　建筑物防雷设施时，先用４１０２接地电阻测试仪测出　建筑物防雷设施接地电阻，再用钳形地阻表测量每　条防雷引下线与其他防雷引下线构成的多个回路，　当被测防雷引下线中间断了或者接触不良，那么测　量结果明显大于其它各点的防雷引下线。这样既可　以测出建筑物防雷设施接地电阻又可以找出不合格　防雷引下线，达到检测的目的。　特别在一些防雷设施整改工程中，如一些旧建　筑物的防雷设施的整改，因为资料不齐全，很难判断　这些引下线是否合格，有的引下线根本就不是真正　的引下线，所以在防雷设施整改过程中要使用４１０２　接地电阻测试仪和钳形地阻表找出那些不合格的引　下线，增加人工引下线加以整改，达到防雷设施整改　的目的。　３．２发挥钳形地阻表和４１０２地阻表各自的作用　现在信息技术以微电子技术为基础，微电子技　术特别是电子计算机技术是发展高新技术的支柱技　术，其应用已渗透社会经济生活的各个领域，加上雷　电构成灾害的范围不断扩大，对我们的防雷检测提　出了更高的要求。在一些有许多设备的检测环境　中，有许多要检测的项目，如等电位，闭合回路，接地　等等。如果用钳形地阻表测试一个闭合回路，根据　测试结果来分析这个闭合回路上的各部件之间连接　的情况，就可以初步判断它们的等电位，回路，接地　是否符合要求，这充分体现了钳形地阻表快速测量　的特性。当用钳形地阻表测试闭合回路时，怀疑设　备接地不符合要求时，再把设备从闭合回路中分隔　出来，再用４１０２地阻表单独来准确地测量其接地，　从而使整个检测过程中做到快而准。