接地装置接地电阻的正确测试方法-兆欧表

接地装置接地电阻的正确测试方法
为了保证各种电气设备和用电设备接地网(极)装置在规程范围内安全可靠运行，必须按规定定期进行接地电阻的测量检查工作，现以ZC—8接地摇表为例介绍接地电阻的正确测试方法。

1、工作原理
ZC—8型接地摇表是由手摇发电机、滑线电阻、电流互感器以及检流计等主要部件组成，当发电机以120r／min，频率在92±5Hz(抗50Hz工频干扰)的转速摇动时产生的交变电流经TA初级线圈→接地网(极)至大地→接地探测计→回到手摇发电机。

此时TA次级感应电流流经检流计和电位调节器的滑线电阻使其达到平衡，因而测得接地电阻值。

2、测试步骤
(1)将接地装置被测点用锉刀或纱布除去锈蚀及涂漆表面，利用专用线夹或压接方法引出导线可靠地接于摇表E端，可采用如下两种探针布置方式：
a 电极直线布置法(如图1)。

将被测接地极E′与电压极P′探针和电流极C′探针成直线排列。

对于垂直埋设的单独接地体，可彼此相距约20m，对于网络接地体可彼此相距40m(如按E′P′＝0.618E′C′的距离测量则误差值更小)，此布置方式简便易行，常采用。

b 电极等腰三角形布置法(如图2)。

将被测接地极E′与电压极P′探针和电流极C′探针布置成等腰三角形排列，使两腰长E′P′＝E′C′≥20m夹角θ＝29°
按照上述两种方法选择其中一种布置后，将电压极P′探针和电流极C′探针插入地下。

(2)从P′、C′探针上引测试导线至摇表P、C端联接好。

(3)把摇表置于水平位置，检查检流计指针是否指在测量指示线上，必要时可进行零位调整。

(4)将倍率旋钮置于最大倍数(或根据估算置于适当倍数)，慢慢转动发电机摇把，同时旋动测量标度盘，使检流计指针指于测量指示线上达到平衡。

如不能平衡表明倍率不在适当位置上，当指针摆至最小，可将倍率旋钮减一档，相反，增加一档。

(5)继续旋动测量标度盘，如果检流计指针接近测量指示线并趋于平衡时，再均匀加速摇转发电机达至120r/min的速度保持不变，精调测量标度盘使检流计指针指于测量指示线上达到最后的平衡。

(6)对准测量指示线读取测量标度盘上的读数并乘以倍率，就可读出所求接地电阻值，即：被测接地电阻值Ω＝X倍标度值×测量标度盘值。

说明：
其它型式的接地电阻测试仪(如晶体管式或电子式数字表) 均与上述测试方式基本相似，请具体参照使用说明书。

送电线路接地电阻测量
架空送电线路杆塔接地的作用是在雷击状态下将冲击电流或雷电流通过杆塔基础的自然接地和人工水平接地体导入大地，以保护设备的安全。

一、杆塔的接地电阻测量标准
有避雷线的杆塔均应接地。

在雷季干燥时，每基杆塔不连避雷线时的工频接地电阻，不宜超过表4—17的数值。

运行中杆塔接地电阻测量值应按设计要求作为标准。

表4—17 每基杆塔不连避雷线时的工频接地电阻最大值
电阻率(Ω·m) ≤100 >100～500 >500～
1000
>1000～
2000
>2000
接地电阻
(Ω)
10 15 20 25 30 Rg——工频接地电阻，Ω；
ρ一土壤电阻率，Ω•m；
L——接地体总长度，m；
A——水平接地体形状系数，见表4—18和表4—19。

表4—18 水平接地体形状系数
表4一19 单射线水平接地体最大长度
土壤电阻率ρ
(Ω·m)
≤500 ≤1000 ≤2000 ≤5000
线最大长度
L(m)
40 60 80 100
（2）)在ρ≤300Ω•m的地区可考虑杆塔基础的自然接地作用。

因混凝土毛细孔中渗透水分，其电阻率接近土壤，杆塔自然接地电阻值推荐表4—20供测试中参考。

表4一20 杆塔自然接地电阻值推荐值
三、接地电阻测量
（一）采用ZC一8型测试仪
测量接地电阻须用专门的仪表，通常采用ZC一8型接地电阻测量仪。

这种测量仪是按补偿法原理做成的，有三个端钮和四个端钮两种。

有四个端钮时，应将“P2和“C2”短接后再接至被测的接地体。

三端钮式测量仪的“P2和“C2”已在内部短接，故只引出一个端钮“E”测量时直接将E接至被测接地体即可。

端钮“P”和“C”分别接上电压辅助探针和电流辅助探针，并将探针按规定的距离插入地中。

1.对电压辅助探针和电流辅助探针的要求
在利用接地电阻测量仪测量接地电阻时，辅助探针本身的接地电阻是测量的关键。

如果探针的接地电阻太大时，会直接影响仪器的灵敏度，甚至测不出数来。

电流辅助探针本身的接地电阻应不大于250Ω，电压辅助探针本身的接地电阻应不大于1000Ω。

这些数值对大多数种类土壤来说是容易达到的。

如在高土壤电阻率地区进行测量时，可将探针周围的土壤用盐水弄湿，其本身的接地电阻就会大大降低。

探针一般采用直径为0.5cm，长度为0.5m的镀锌铁棒做成。

2．电力线路杆塔接地电阻的测量方法
(1)测量前将仪器放平，然后调零，使指针指在红线上。

(2)将被测杆塔接地体和端钮E连接，电压探针和电流探针分别与仪器的端钮P1、C1连接，其电极布置一般如图4—18所示。

图4—18中为接地体最长放射线长度，电流探针至接地体的距离d13。

一般取的4倍，电压探针至接地体的距离d12。

取的2.5倍。

(3)所有连线截面一般应小于1～1.5mm2。

(4)使用摇表，当发现有干扰、指针摆动时，应注意改变几个转动速度，以避免外界的干扰，使指针稳定。

图4—18电极布置
3．使用接地电阻摇表的注意事项
(1)应以120r／min的速度均匀摇动仪器摇把。

(2)选取适当倍率。

读表值应乘以倍率比即可确定接地电阻值。

(3)沿按顺线路方向和垂直方向设置辅助接地电极P1、C1。

杆塔中心距P1的距离应约等于5倍杆塔底部的对角线宽度，P1连接于摇表P1旋钮，C1连接于摇表C1旋钮，P2、C2短接于铁塔。

(二)采用钳型表
推荐使用钳型接地电阻测量仪测量接地电阻的注意事项。

(1)应根据被测点土壤电阻率设定临界值，以免误报警。

(2)测量时，只保留一根接地引线，其他接地极和被测杆塔断开。

使接地杆塔连接，但不在本杆塔构成回路。

(3)当显示“NOISS”则表示被测点干扰电流太大，测值不准。

(4)当显示“钩”图像时则表示接地极夹未夹好。

四、接地电阻测试时间和周期
（一）接地电阻测试时间
测量接地电阻一般应在每年1～3月、11～12月时间段进行，测量应在良好天气进行，遇有雷雨天应禁止测量，禁止雨后测量接地电阻。

(二)接地电阻测试周期
接地电阻测试同期应按相应试验规程和有关规定执行。

一般线段，每5年测量一次接地电阻，发电厂变电所进出线段1～2km及特殊点，每2年测量一次接地电阻。

五、土壤电阻率的测量
土壤电阻率是决定接地电阻的主要因素，根据土壤类型以及土壤中所含水分的性质和含水量，土壤电阻在相当大的范围内会变动。

运行中杆塔因周边土地环境变化，土壤电阻率也会发生变化，因此土壤电阻率是对特殊地段的抽查，校核接地电阻可靠性的重要检测手段。

推荐使用接地电阻测试仪测量土壤电阻率，选用仪器应满足下列条件：便携、全自动数字显示、抗干扰抑制电压40V、测试电压500V、测试电流(20Ω一10mA、200Ω～lmA、2～2kΩ—0.1mA)、测量精度2％。

1．土壤电阻率的测量
如图4—19所示，在被测地区，按照直线排列埋在土壤内的四根棒，它们之间的距离为α，棒的埋入深度h应不低于α/20，电极分别为C1、P 1、P 2、C2。

用四端钮接地电阻测量仪时，可将仪器四个端钮分别接在C1、P 1、P 2、C2电极上。

从C1、C2端通人电流，则C1、C2对内侧两个电极P 1、P 2上产生的电位为：
图4—19土壤电阻率的测量
因为P 1、P 2两点间的电位差为：
所以土壤电阻率为：
（Ω．m) (4—6)
式中R——实测的接地电阻读数，Ω；
α——棒之间的距离，m。

2．测量方法
用4根直径20mm、长0.5～1.0m的毛钢或钢管作电极，极间距离可选取20m左右，埋深小于间距1/20。

测出的土壤电阻率不一定是一年中的最大值，应按下式校正：
ρmax =Ψρ
式中：ρmax——土壤最大电阻率，Ω•m；
Ψ一土壤干燥季节系数，如表4—21所示干燥时取小值，潮湿取大值。

表4—21 土壤干燥系数
装有避雷线的杆塔工频接地电阻值如表4—22所示。

表4—22 装有避雷线的杆塔工频接地电阻值(上限)
3．土壤和水的电阻率参考值(见表4—23)
表4—23 土壤和水的电阻率参考值
4．测土壤电阻率时的注意事项
(1)应在测区找不同的4～6点进行测量，全面了解电阻率水平方向的分布情况。

(2)为了解土壤分层情况，应参考表4—23中电阻率进行测量。

(3)测量时尽可能避开地下管线。

(4)测量应在良好天气进行，并且测前一周无雨。

(5)在测量干燥岩石和粘土时，由于它们内部存在一些具有溶解盐的间隙水，应注意它的电阻率决定于水分含量、电解溶液的浓度和物理化学性质。