多种接地电阻测量方法的探讨

郝仕涛，李润生

( 辽宁科技学院 电气与信息工程学院，辽宁本溪 117004)

1 接地电阻的常见设备

接地电阻是电流通过接地装置流入大地，再由大地流向另一接地体或向远处扩散所遇到的电阻。接地电阻值的大小体现的是电气装置与“地”接触的良好程度和反映接地网的规模。

1.1 接地电阻测量设备

所谓接地电阻测量设备，又被称为接地摇表，其中很多种，包括钳形、数字、手摇式等接地电阻测试仪器。ZC-29 ，ZC-8 为建筑施工过程中常见的两种型号，ZC-8接地电阻测试仪器能够测量电气设备外壳与电源接地处的电阻值，以及各接地极接地情况，所以该仪器适合于检查在地面上相连的多电极接地网络，相比“E ”型的测试仪器它在各个方面有很大优势。因此，一直以来，接地电阻测试仪器都是使用 ZC 系列，由于受到手摇发电机的影响，这个系列在测量的过程中精准度不太高。

1.2 建筑工程常用的接地电阻测试设备

在无特殊情况下，考虑到经济、测量要求及使用频率的问题，建筑工程在施工过程中常常选择ZC-29 / ZC-8接地电阻测试仪进行测量，所以它经常被使用在建筑行业。

1.3 常用接地电阻测量设备的发展趋势

在计算机及智能科学的快速发展下，接地电阻测试仪在结合了大量的微处理机技术后，它的测量精度，内容和功能性都得到了大幅度的提升，是普通测量仪无法相比的，新式钳法的先进体现在它无需进行打桩放线，直接在线测量即可，大大简化了操作步骤，而且还拥有数值保持和智能提示等独特功能，因此在多个领域受到欢迎并发挥了重要的作用。

2 接地电阻测量技术的要求

为了充分保障人身和设备的安全，各种电气设备都应该按照国标GB14050规定来进行保护接地，其中对接地电阻有如下要求：1)使用接地电阻测试仪进行测量，并进行周期检定；2)因为测量时可能会因外界干扰而影响测量数据，所以测量时要考虑环境因素；3)掌握接地电阻测试仪的正确使用方法；4)接地电阻大小的测量要求：(1)交流和安全工作接地，接地电阻不应大于4Ω；(2)直流工作接地，接地电阻应按实际系统具体要求确定；(3)防雷保护接地，接地电阻不应大于10Ω；(4)对于屏蔽系统，一般情况下不应大于1Ω。

3 接地电阻的常见测量方法

在电力系统中，学会用便捷方便的方法测量接地电阻很重要。这里简单的介绍几种常用的测量接地电阻的方法。

3.1 三点法

接地摇表是一种较为传统的测量仪表。它的基本原理是采用三点式电压落差法。其测量方法是在被测地线接地极 (暂称为 G) 一侧任取一条以被测地极为起点的直线，接着在距G大约20米的地方打入第一根辅助测试极(称为Y)，然后再在距G约40米的地方打入第二根辅助测试极(称为Z)，测量时，测试仪在摇把的转动下会在其内部产生电能，产生的电流流入到被测电极G与较远的辅助测试极(称为Z)，此时可在被测地极G与辅助测试极Y之间得到一电压，在仪表上读取该电流和电压的值，即可求得被测地极的接地电阻。在此基础原理上，还有两点法〔1〕。

3.2 钳型接地测试仪

钳型接地电阻测试仪测量接地电阻的基本原理是通过本身产生的电源来测量回路电阻，而且新式的钳表不需要进行打桩放线，只要将需要测量的接地电阻的接地线夹住即可，然后直接可以在测量仪的显示器上读取数据。

3.3 四级法

四级法就是有4个测量用的电极，即在电位降法的基础上再增加一个电极。是一种比较成熟的方法，缺点是在实践中应用误差较大。

3.4 变频测量法

变频法利用频谱技术测量地网干扰信号频谱，选取电源频率在不干扰工作或干扰较小的频段上，然后利用计算机进行数据处理，最终给出地网接地电阻值〔2〕。

3.5 具有监视功能的一种测量方法

具有监视功能的测量方法，是本文采用的一种新方法，具体工作原理如图1所示，其优点是可同时测量多个接地电阻，可通过控制器存储并通过显示屏进行显示。

图1 测量接地电阻工作原理图

综上所述，三点法比较简单，适用于小型接地装置，例如小型发电机等电气设备，但接地摇表用三点法测量时，需要打辅助接地针，还是比较费操作力的；而对于钳型接地电阻测量仪来说，则比摇表优越，它不用打地桩，只需要将仪器的钳口钳住接地线，即可在显示屏上读出测量的接地电阻值，这种方法适合用在无法打入或不适合打入辅助电极的地方，比如海边或跨海大桥等；变频测量法的优势在于使用变频电源，地网干扰经过选频滤波被消除，不会因为地网是否在运行回干扰信号的存在而受到影响，最后提出的具有监视功能的测量方法，更简单更先进，具有一定的市场推广性。

4 接地电阻测量的重要性及注意事项

1)接地电阻测量的重要性

检测接地电阻是否合格为了直接判断接地状况是否符合相关标准。从接地电阻装置来看，其接地电阻阻值的大小与散流的快慢成反比，与接触电压与跨步电压成正比。所以如果接地电阻阻值有差错，就无法对电气设备进行有效保护，进而对施工设备操作工作者以及电工的生命安全造成了极大的威胁，所以接地电阻有很重要的作用，进而需要我们学会保养测量仪器和选择合适的测量方法。

2)接地电阻测量时需要注意的事项

(1)一定要选择合格的测量设备，以保证测量数据的有效性；

(2)要减小人为误差，检测人员应该有责任心，能充分认识到该工作的重要性，并且要有熟练的工作技能和解决问题的能力〔3〕；

(3)检测接地电阻时，应将地网与其它接地的设施断开，并通过建筑物基础做接地体，在测试端子测试，这样检测的数据可以真实的测得地网的接地电阻值；

(4)要考虑装置工作时会存在的干扰，包括自然干扰和地网的环境干扰等；

(5)被测接地体、电压辅助地级、电流辅助地级之间的距离应该符合相关要求；

(6)应采取多点测量取平均值的方式限制或减少随机误差。

5 结语

总之，由于接地电阻的是否合格对于人员是否安全有着重大关系，所以要对接地电阻进行检测，必须符合国家有关接地电阻的标准，只有经过合格的检测后，才能保证人员安全，防止电力设备等仪器出现击穿和漏电现象，造成人员与经济的损失，而对于不合格的测量数据，需要进行详细分析并改正，同时随着测量仪器的发展，相关测量人员需要提高相关能力，在测量时应更加准确，从而保证接地装置的安全可靠性，进而保障了仪器与人员的安全。