接地電阻測(cè)試儀VICTOR 4108的應(yīng)用案例

接地電阻測(cè)試儀Victor 4108的應(yīng)用
 
l       接地的目的
接地是為保證電工設(shè)備正常工作和人身安全而采取的一種用電安全措施。常用的有保護(hù)接地、工作接地、防雷接地、屏蔽接地、防靜電接地等。良好的接地系統(tǒng)，可使得電工設(shè)備和其他生產(chǎn)設(shè)備上可能產(chǎn)生的漏電流、靜電荷以及雷電電流等引入地下，從而避免人身觸電和可能發(fā)生的火災(zāi)、爆炸等事故。
 
 
l       接地電阻的定義
良好的接地系統(tǒng)，其接地電阻應(yīng)足夠的小，理想情況下接地電阻為零，但是實(shí)際情況下接地電阻不為零，圖1給出了簡(jiǎn)單的接地系統(tǒng)，它是由被接地體（被接地的電氣設(shè)備機(jī)器）與和大地接觸的接地電極，以及將它們?cè)陔姎馍线B接的接地線構(gòu)成。
這個(gè)系統(tǒng)的接地電阻包含以下三種電阻：
①  接地線及接地電極本身的導(dǎo)體電阻
②  接地電極的表面和與之接觸的土壤之間的接觸電阻
③  接地電極周圍土壤所具有的電阻
這三種因素中③對(duì)接地電阻影響大，土壤所具有的電阻是接地電阻的主要部分，將土壤電阻也稱為大地電阻。因此對(duì)測(cè)量 土壤電阻將顯得尤為重要。
圖1
 
 
 
 
l       接地電阻測(cè)量原理
VICTOR 4108使用電位降法測(cè)試接地電阻。

交流源U產(chǎn)生的電流I，流經(jīng)被測(cè)接地電阻RE和輔助接地電極RH，在流回電流源U。這樣被測(cè)接地電阻RE就有電壓Ue，它可通過探針S檢測(cè)和測(cè)量。由于電壓測(cè)量電路阻抗很高，可以忽略電壓極的電阻RS的影響。電流I通過內(nèi)部的電流測(cè)量電路測(cè)得。因此被測(cè)接地電阻RE=Ue/I。
在實(shí)際的測(cè)試過程中，由于工頻會(huì)影響測(cè)量電路，使得測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，因此交流源的頻率不能為工頻50Hz/60Hz，要選取其他的頻率點(diǎn)，保證測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。VICTOR 4108在工頻50Hz/60Hz干擾抑制方面，不僅采用了數(shù)字濾波的算法，而且使用4種不同的交流源頻率94Hz，105Hz，111Hz，128Hz，使得工頻干擾能得到很大的抑制。這4種頻率可通過手動(dòng)設(shè)定，也可自動(dòng)設(shè)定。當(dāng)采用自動(dòng)設(shè)定時(shí)，儀表可以根據(jù)當(dāng)前的干擾噪聲，自動(dòng)的選擇合適的頻率，使得測(cè)量的數(shù)據(jù)更加的準(zhǔn)確，可靠。
 
 
 
 
l       土壤電阻率的測(cè)試
測(cè)量土壤電阻率，可以幫助我們了解當(dāng)?shù)氐耐寥离娮?，便于我們?cè)跒樽冸娬尽⑼ㄓ嵳镜冗x址時(shí)，提供重要的設(shè)計(jì)信息，使得設(shè)計(jì)的接地電阻能滿足這些場(chǎng)合的要求。
VICTOR 4108測(cè)試土壤電阻率，采用的是Wenner 開發(fā)的方法（F.Wenner）測(cè)量土壤電阻率的方法，并用4極法進(jìn)行測(cè)試。僅需設(shè)置地樁間隔參數(shù)，VICTOR 4108便可自動(dòng)的計(jì)算出土壤電阻率。按下”MEMU”鍵，進(jìn)入系統(tǒng)菜單[SYSTEM Setting]，選擇”Length”(接地棒間隔)設(shè)置項(xiàng)，可設(shè)置1~30m的間隔，例如設(shè)置20m。
按下圖進(jìn)行連接測(cè)試。
 

按下“TESE”鍵，VICTOR 4108將按照以下公式進(jìn)行計(jì)算，
ρ＝2paR
ρ：土壤電阻率的平均值（W·m）
a：接地棒之間的距離（m）
R：測(cè)量電阻（W）
顯示屏顯示結(jié)果就是土壤電阻率，同時(shí)將當(dāng)前的干擾電壓，干擾頻率等信息，一并的顯示，便于我們對(duì)測(cè)得土壤電阻率的做進(jìn)一步的分析。
提示：當(dāng)顯示屏顯示噪聲符號(hào)“”時(shí)，此時(shí)測(cè)得的土壤電阻率將不準(zhǔn)確，需重新測(cè)試，直到?jīng)]有顯示噪聲符號(hào)時(shí)，測(cè)得的土壤電阻率才是有效數(shù)據(jù)。
l       高壓鐵塔的接地電阻的測(cè)量
 
在測(cè)量高壓鐵塔的接地電阻時(shí)，我們需要測(cè)量高壓鐵塔的接地電阻，有時(shí)還需要測(cè)量高壓鐵塔的每一個(gè)支架接地線的接地電阻。在測(cè)試的時(shí)候，我們通常是要斷開架空接地線。因?yàn)楦邏鸿F塔上都會(huì)有架空接地線，它將所有的高壓鐵塔連接在一起，也就是說它將所有的高壓鐵塔的接地電阻并聯(lián)在一起，為了測(cè)量某一個(gè)高壓鐵塔的接地電阻，就要斷開其架空接地線，然后才能進(jìn)行測(cè)量；如果要測(cè)量高壓鐵塔某個(gè)支架的接地電阻時(shí)，不僅要斷開架空地線，還要逐個(gè)斷開高壓鐵塔基座上的接地線后，再進(jìn)行測(cè)量（高壓鐵塔基座上的接地線不止一個(gè)）。這樣的測(cè)量方法在實(shí)際的情況中，很難操作，需要投入很大人力和物力，方能進(jìn)行測(cè)試。但是VICTOR4108只需要配合一個(gè)鉗頭，就能無需斷開架空線和接地線的情況下，對(duì)高壓鐵塔的接地電阻，或是某個(gè)支架接地線的接地電阻進(jìn)行測(cè)試。
按下圖進(jìn)行測(cè)試連接
由上圖可知，VICTOR 4108采用的是選擇電極法，首先測(cè)量出每一個(gè)支架接地線的接地電阻值。由于高壓鐵塔的總電阻為所有支架接地線的并聯(lián)電阻，那么可以根據(jù)以下公式，就能計(jì)算出高壓鐵塔的總電阻R_總
 

 
提示：當(dāng)顯示屏顯示噪聲符號(hào)“”時(shí)，此時(shí)測(cè)得的接地電阻將不準(zhǔn)確，需重新測(cè)試，直到?jīng)]有顯示噪聲符號(hào)時(shí)，測(cè)得的接地電阻值才是有效數(shù)據(jù)。
 
 
l       無棒接地電阻的測(cè)量
 
在測(cè)量多接地系統(tǒng)中的單個(gè)支路接地電阻時(shí)，VICTOR 4108的“無棒”測(cè)試法，給出了一個(gè)完美的解決方案。它無需斷開其它接地系統(tǒng)，也無需給輔助電極找合適的位置，來安裝輔助電極，就能測(cè)出單個(gè)支路的接地電阻。
其工作原理如下：
 

 
在接地系統(tǒng)中，所有支路的并聯(lián)接地電阻之和要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于單個(gè)支路的接地電阻。那么就有如下公式：

如果R1…Rn電阻的并聯(lián)連接遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于所測(cè)接地電阻Rx：

那么。
根據(jù)以上原理VICTOR 4108按下圖進(jìn)行連接測(cè)試
 

 
VICTOR 4108配備2個(gè)電流鉗，一個(gè)電流鉗將感應(yīng)的電壓輸入到接地系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中，另一個(gè)電流鉗測(cè)量被測(cè)支路的電流，根據(jù)公式，就可算出某個(gè)支路的接地電阻。