多種接地電阻測量方法的探討

郝仕濤，李潤生

( 遼寧科技學院 電氣與信息工程學院，遼寧本溪 117004)

1 接地電阻的常見設備

接地電阻是電流通過接地裝置流入大地，再由大地流向另一接地體或向遠處擴散所遇到的電阻。接地電阻值的大小體現(xiàn)的是電氣裝置與“地”接觸的良好程度和反映接地網(wǎng)的規(guī)模。

1.1 接地電阻測量設備

所謂接地電阻測量設備，又被稱為接地搖表，其中很多種，包括鉗形、數(shù)字、手搖式等接地電阻測試儀器。ZC-29 ，ZC-8 為建筑施工過程中常見的兩種型號，ZC-8接地電阻測試儀器能夠測量電氣設備外殼與電源接地處的電阻值，以及各接地極接地情況，所以該儀器適合于檢查在地面上相連的多電極接地網(wǎng)絡，相比“E ”型的測試儀器它在各個方面有很大優(yōu)勢。因此，一直以來，接地電阻測試儀器都是使用 ZC 系列，由于受到手搖發(fā)電機的影響，這個系列在測量的過程中精準度不太高。

1.2 建筑工程常用的接地電阻測試設備

在無特殊情況下，考慮到經(jīng)濟、測量要求及使用頻率的問題，建筑工程在施工過程中常常選擇ZC-29 / ZC-8接地電阻測試儀進行測量，所以它經(jīng)常被使用在建筑行業(yè)。

1.3 常用接地電阻測量設備的發(fā)展趨勢

在計算機及智能科學的快速發(fā)展下，接地電阻測試儀在結合了大量的微處理機技術后，它的測量精度，內容和功能性都得到了大幅度的提升，是普通測量儀無法相比的，新式鉗法的先進體現(xiàn)在它無需進行打樁放線，直接在線測量即可，大大簡化了操作步驟，而且還擁有數(shù)值保持和智能提示等獨特功能，因此在多個領域受到歡迎并發(fā)揮了重要的作用。

2 接地電阻測量技術的要求

為了充分保障人身和設備的安全，各種電氣設備都應該按照國標GB14050規(guī)定來進行保護接地，其中對接地電阻有如下要求：1)使用接地電阻測試儀進行測量，并進行周期檢定；2)因為測量時可能會因外界干擾而影響測量數(shù)據(jù)，所以測量時要考慮環(huán)境因素；3)掌握接地電阻測試儀的正確使用方法；4)接地電阻大小的測量要求：(1)交流和安全工作接地，接地電阻不應大于4Ω；(2)直流工作接地，接地電阻應按實際系統(tǒng)具體要求確定；(3)防雷保護接地，接地電阻不應大于10Ω；(4)對于屏蔽系統(tǒng)，一般情況下不應大于1Ω。

3 接地電阻的常見測量方法

在電力系統(tǒng)中，學會用便捷方便的方法測量接地電阻很重要。這里簡單的介紹幾種常用的測量接地電阻的方法。

3.1 三點法

接地搖表是一種較為傳統(tǒng)的測量儀表。它的基本原理是采用三點式電壓落差法。其測量方法是在被測地線接地極 (暫稱為 G) 一側任取一條以被測地極為起點的直線，接著在距G大約20米的地方打入第一根輔助測試極(稱為Y)，然后再在距G約40米的地方打入第二根輔助測試極(稱為Z)，測量時，測試儀在搖把的轉動下會在其內部產(chǎn)生電能，產(chǎn)生的電流流入到被測電極G與較遠的輔助測試極(稱為Z)，此時可在被測地極G與輔助測試極Y之間得到一電壓，在儀表上讀取該電流和電壓的值，即可求得被測地極的接地電阻。在此基礎原理上，還有兩點法〔1〕。

3.2 鉗型接地測試儀

鉗型接地電阻測試儀測量接地電阻的基本原理是通過本身產(chǎn)生的電源來測量回路電阻，而且新式的鉗表不需要進行打樁放線，只要將需要測量的接地電阻的接地線夾住即可，然后直接可以在測量儀的顯示器上讀取數(shù)據(jù)。

3.3 四級法

四級法就是有4個測量用的電極，即在電位降法的基礎上再增加一個電極。是一種比較成熟的方法，缺點是在實踐中應用誤差較大。

3.4 變頻測量法

變頻法利用頻譜技術測量地網(wǎng)干擾信號頻譜，選取電源頻率在不干擾工作或干擾較小的頻段上，然后利用計算機進行數(shù)據(jù)處理，最終給出地網(wǎng)接地電阻值〔2〕。

3.5 具有監(jiān)視功能的一種測量方法

具有監(jiān)視功能的測量方法，是本文采用的一種新方法，具體工作原理如圖1所示，其優(yōu)點是可同時測量多個接地電阻，可通過控制器存儲并通過顯示屏進行顯示。

圖1 測量接地電阻工作原理圖

綜上所述，三點法比較簡單，適用于小型接地裝置，例如小型發(fā)電機等電氣設備，但接地搖表用三點法測量時，需要打輔助接地針，還是比較費操作力的；而對于鉗型接地電阻測量儀來說，則比搖表優(yōu)越，它不用打地樁，只需要將儀器的鉗口鉗住接地線，即可在顯示屏上讀出測量的接地電阻值，這種方法適合用在無法打入或不適合打入輔助電極的地方，比如海邊或跨海大橋等；變頻測量法的優(yōu)勢在于使用變頻電源，地網(wǎng)干擾經(jīng)過選頻濾波被消除，不會因為地網(wǎng)是否在運行回干擾信號的存在而受到影響，最后提出的具有監(jiān)視功能的測量方法，更簡單更先進，具有一定的市場推廣性。

4 接地電阻測量的重要性及注意事項

1)接地電阻測量的重要性

檢測接地電阻是否合格為了直接判斷接地狀況是否符合相關標準。從接地電阻裝置來看，其接地電阻阻值的大小與散流的快慢成反比，與接觸電壓與跨步電壓成正比。所以如果接地電阻阻值有差錯，就無法對電氣設備進行有效保護，進而對施工設備操作工作者以及電工的生命安全造成了極大的威脅，所以接地電阻有很重要的作用，進而需要我們學會保養(yǎng)測量儀器和選擇合適的測量方法。

2)接地電阻測量時需要注意的事項

(1)一定要選擇合格的測量設備，以保證測量數(shù)據(jù)的有效性；

(2)要減小人為誤差，檢測人員應該有責任心，能充分認識到該工作的重要性，并且要有熟練的工作技能和解決問題的能力〔3〕；

(3)檢測接地電阻時，應將地網(wǎng)與其它接地的設施斷開，并通過建筑物基礎做接地體，在測試端子測試，這樣檢測的數(shù)據(jù)可以真實的測得地網(wǎng)的接地電阻值；

(4)要考慮裝置工作時會存在的干擾，包括自然干擾和地網(wǎng)的環(huán)境干擾等；

(5)被測接地體、電壓輔助地級、電流輔助地級之間的距離應該符合相關要求；

(6)應采取多點測量取平均值的方式限制或減少隨機誤差。

5 結語

總之，由于接地電阻的是否合格對于人員是否安全有著重大關系，所以要對接地電阻進行檢測，必須符合國家有關接地電阻的標準，只有經(jīng)過合格的檢測后，才能保證人員安全，防止電力設備等儀器出現(xiàn)擊穿和漏電現(xiàn)象，造成人員與經(jīng)濟的損失，而對于不合格的測量數(shù)據(jù)，需要進行詳細分析并改正，同時隨著測量儀器的發(fā)展，相關測量人員需要提高相關能力，在測量時應更加準確，從而保證接地裝置的安全可靠性，進而保障了儀器與人員的安全。