钳形接地电阻测试仪测量原理.pdf

钳形接地电阻测试仪测量原理一、一、测量原理测量原理1.1.电阻测量原理电阻测量原理ETCR2000 系列钳形接地电阻测试仪测量接地电阻的基本原理是测量回路电阻。见下图。钳表的钳口部分由电压线圈及电流线圈组成。电压线圈提供激励信号，并在被测回路上感应一个电势 E。在电势E 的作用下将在被测回路产生电流 I。钳表对 E 及 I 进行测量，并通过下面的公式即可得到被测电阻 R。2.2.电流测量原理电流测量原理ETCR2000C 钳形接地电阻仪测量电流的基本原理与电流互感器的测量原理相同。见下图。被测量导线的交流电流 I，通过钳口的电流磁环及电流线圈产生一个感应电流 I1，钳表对 I1 进行测量，通过下面的公式即可得到被测电流 I。其中：n 为副边与原边线圈的匝数比。二、二、接地电阻测量方法接地电阻测量方法1.1.多点接地系统多点接地系统对多点接地系统（例如输电系统杆塔接地、通信电缆接地系统、某些建筑物等），它们通过架空地线（通信电缆的屏蔽层）连接，组成了接地系统。见下图。当用钳表如上图测量时，其等效电路见下图。其中：R1 为欲测的接地电阻。R1R1R2R0R3R4R0 为所有其它杆塔的接地电阻并联后的等效电阻。虽然，从严格的接地理论来说，由于有所谓的“互电阻”的存在，R0 并不是通常的电工学意义上的并联值（它会比电工学意义上的并联值稍大），但是，由于每一个杆塔的接地半球比起杆塔之间的距离要小得多，而且毕竟接地点数量很大，R0 要比 R1 小得多。因此，可以从工程角度有理由地假设 R0=0。这样，我们所测的电阻就应该是 R1 了。多次不同环境、不同场合下与传统方法进行对比试验，证明上述假设是完全合理的。2.2.有限点接地系统有限点接地系统这种情况也较普遍。例如有些杆塔是 5 个杆塔通过架空地线彼此相连；再如某些建筑物的接地也不是一个独立的接地网，而是几个接地体通过导线彼此连接。在这种情况下，如果将上图中的 R0 视为 0 则会对测量结果带来较大误差。出于与上述同样的理由，我们忽略互电阻的影响，将接地电阻的并联后的等效电阻按通常意义上的计算方法计算。这样，对于 N 个（N 较小，但大于 2）接地111体的接地系统，就可以列出.N 个方程：R1R2R(N1)RN1 RNT1R1TR1其中：R1、R2、.RN 是我们要求得的 N 个接地体的接地电阻。111.R2R3RR1T、R2T、RNT 分别是用钳表在各接地支路所测得的电阻。这是一个有 N 个未知数，N 个方程的非线性方程组。它是有确定解的，但是人工解它是十分困难的，当 N 较大时甚至是不可能的。为此，请选购我公司的有限点接地系统解算程序软件，用户即可使用办公电脑或手提电脑进行机解。从原理上来说，除了忽略互电阻以外，这种方法不存在忽略R0 所带来的测量误差。但是，用户需要注意的是：您的接地系统中，有几个彼此相连接的接地体，就必须测量出同样个数的测试值供程序解算，不能或多或少。而程序也是输出同样个数的接地电阻值。3.3.单点接地系统单点接地系统从测试原理来说，ETCR2000ETCR2000 系列钳表只能测量回路电阻，对单点接地是测不出来的。但是，用户完全可以利用一根测试线及接地系统附近的接地极，人为地制造一个回路进行测试。下面介绍二种用钳表测量单点接地的方法，此方法可应用于传统的电压-电流法无法测试的场合。（1 1）二点法）二点法见下图，在被测接地体 RA 附近找一个独立的接地较好的接地体 RB（例如临近的自来水管、建筑物等）。将 RA 和 RB 用一根测试线连接起来。测试由于钳表所测的阻值是两个接地电阻和测试线阻值的串联值。RT=RA+RB+RLRBRA其中：RT 为钳表所测的阻值。RL 为测试线的阻值。将测试线头尾相连即可用钳表测出其阻值 RL。所以，如果钳表的测量值小于接地电阻的允许值，那么这两个接地体的接地电阻都是合格的。（2 2）三点法）三点法如下图，在被测接地体 RA 附近找二个独立的接地体 RB 和 RC。第一步，将 RA 和 RB 用一根测试线连接起来，见下图。用钳表读得第一个数据 R1。RR第二步，将 RB 和 RC 连接起来，见下图。用钳表读得第二个数据 R2。第三步，将 RCR和BRA 连接起来，见下图。用钳表读得第三个数据 R3。RB上面三步中，每一步所测得的读数都是两个接地电阻的串联值。这样，就可R3 RA RARC以很容易地计算出每一个接地电阻值：由于：所以：R2R1RARBR2RBRCR3RCRA3RRRA1R22RC这就是接地体 RA 的接地电阻值。为了便于记忆上述公式，可将三个接地体看作一个三角形，则被测电阻等于邻边电阻相加减对边电阻除 2。其它两个作为参照物的接地体的接地电阻值为：RBR1RARCR3RA