接地电阻测试仪VICTOR 4108的应用案例

接地电阻测试仪Victor 4108的应用
 
l       接地的目的
接地是为保证电工设备正常工作和人身安全而采取的一种用电安全措施。常用的有保护接地、工作接地、防雷接地、屏蔽接地、防静电接地等。良好的接地系统，可使得电工设备和其他生产设备上可能产生的漏电流、静电荷以及雷电电流等引入地下，从而避免人身触电和可能发生的火灾、爆炸等事故。
 
 
l       接地电阻的定义
良好的接地系统，其接地电阻应足够的小，理想情况下接地电阻为零，但是实际情况下接地电阻不为零，图1给出了简单的接地系统，它是由被接地体（被接地的电气设备机器）与和大地接触的接地电极，以及将它们在电气上连接的接地线构成。
这个系统的接地电阻包含以下三种电阻：
①  接地线及接地电极本身的导体电阻
②  接地电极的表面和与之接触的土壤之间的接触电阻
③  接地电极周围土壤所具有的电阻
这三种因素中③对接地电阻影响大，土壤所具有的电阻是接地电阻的主要部分，将土壤电阻也称为大地电阻。因此对测量 土壤电阻将显得尤为重要。
图1
 
 
 
 
l       接地电阻测量原理
VICTOR 4108使用电位降法测试接地电阻。

交流源U产生的电流I，流经被测接地电阻RE和辅助接地电极RH，在流回电流源U。这样被测接地电阻RE就有电压Ue，它可通过探针S检测和测量。由于电压测量电路阻抗很高，可以忽略电压极的电阻RS的影响。电流I通过内部的电流测量电路测得。因此被测接地电阻RE=Ue/I。
在实际的测试过程中，由于工频会影响测量电路，使得测量数据不准确，因此交流源的频率不能为工频50Hz/60Hz，要选取其他的频率点，保证测量数据的准确性。VICTOR 4108在工频50Hz/60Hz干扰抑制方面，不仅采用了数字滤波的算法，而且使用4种不同的交流源频率94Hz，105Hz，111Hz，128Hz，使得工频干扰能得到很大的抑制。这4种频率可通过手动设定，也可自动设定。当采用自动设定时，仪表可以根据当前的干扰噪声，自动的选择合适的频率，使得测量的数据更加的准确，可靠。
 
 
 
 
l       土壤电阻率的测试
测量土壤电阻率，可以帮助我们了解当地的土壤电阻，便于我们在为变电站、通讯站等选址时，提供重要的设计信息，使得设计的接地电阻能满足这些场合的要求。
VICTOR 4108测试土壤电阻率，采用的是Wenner 开发的方法（F.Wenner）测量土壤电阻率的方法，并用4极法进行测试。仅需设置地桩间隔参数，VICTOR 4108便可自动的计算出土壤电阻率。按下”MEMU”键，进入系统菜单[SYSTEM Setting]，选择”Length”(接地棒间隔)设置项，可设置1~30m的间隔，例如设置20m。
按下图进行连接测试。
 

按下“TESE”键，VICTOR 4108将按照以下公式进行计算，
ρ＝2paR
ρ：土壤电阻率的平均值（W·m）
a：接地棒之间的距离（m）
R：测量电阻（W）
显示屏显示结果就是土壤电阻率，同时将当前的干扰电压，干扰频率等信息，一并的显示，便于我们对测得土壤电阻率的做进一步的分析。
提示：当显示屏显示噪声符号“”时，此时测得的土壤电阻率将不准确，需重新测试，直到没有显示噪声符号时，测得的土壤电阻率才是有效数据。
l       高压铁塔的接地电阻的测量
 
在测量高压铁塔的接地电阻时，我们需要测量高压铁塔的接地电阻，有时还需要测量高压铁塔的每一个支架接地线的接地电阻。在测试的时候，我们通常是要断开架空接地线。因为高压铁塔上都会有架空接地线，它将所有的高压铁塔连接在一起，也就是说它将所有的高压铁塔的接地电阻并联在一起，为了测量某一个高压铁塔的接地电阻，就要断开其架空接地线，然后才能进行测量；如果要测量高压铁塔某个支架的接地电阻时，不仅要断开架空地线，还要逐个断开高压铁塔基座上的接地线后，再进行测量（高压铁塔基座上的接地线不止一个）。这样的测量方法在实际的情况中，很难操作，需要投入很大人力和物力，方能进行测试。但是VICTOR4108只需要配合一个钳头，就能无需断开架空线和接地线的情况下，对高压铁塔的接地电阻，或是某个支架接地线的接地电阻进行测试。
按下图进行测试连接
由上图可知，VICTOR 4108采用的是选择电极法，首先测量出每一个支架接地线的接地电阻值。由于高压铁塔的总电阻为所有支架接地线的并联电阻，那么可以根据以下公式，就能计算出高压铁塔的总电阻R_总
 

 
提示：当显示屏显示噪声符号“”时，此时测得的接地电阻将不准确，需重新测试，直到没有显示噪声符号时，测得的接地电阻值才是有效数据。
 
 
l       无棒接地电阻的测量
 
在测量多接地系统中的单个支路接地电阻时，VICTOR 4108的“无棒”测试法，给出了一个完美的解决方案。它无需断开其它接地系统，也无需给辅助电极找合适的位置，来安装辅助电极，就能测出单个支路的接地电阻。
其工作原理如下：
 

 
在接地系统中，所有支路的并联接地电阻之和要远远小于单个支路的接地电阻。那么就有如下公式：

如果R1…Rn电阻的并联连接远远小于所测接地电阻Rx：

那么。
根据以上原理VICTOR 4108按下图进行连接测试
 

 
VICTOR 4108配备2个电流钳，一个电流钳将感应的电压输入到接地系统网络中，另一个电流钳测量被测支路的电流，根据公式，就可算出某个支路的接地电阻。