ETCR2000鉗形接地電阻測試儀測量原理

1. 電阻測量原理

ETCR2000系列鉗形接地電阻測試儀測量接地電阻的基本原理是測量回路電阻。見(jiàn)下圖。鉗表的鉗口部分由電壓線(xiàn)圈及電流線(xiàn)圈組成。電壓線(xiàn)圈提供激勵信號，并在被測回路上感應一個(gè)電勢E。在電勢E的作用下將在被測回路產(chǎn)生電流I。鉗表對E及I進(jìn)行測量，并通過(guò)下面的公式即可得到被測電阻R。

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2. 電流測量原理

ETCR2000C鉗形接地電阻儀測量電流的基本原理與電流互感器的測量原理相同。見(jiàn)下圖。被測量導線(xiàn)的交流電流I，通過(guò)鉗口的電流磁環(huán)及電流線(xiàn)圈產(chǎn)生一個(gè)感應電流I1，鉗表對I1進(jìn)行測量，通過(guò)下面的公式即可得到被測電流I。

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其中：n為副邊與原邊線(xiàn)圈的匝數比。

2.3 接地電阻測量方法

1. 多點(diǎn)接地系統

對多點(diǎn)接地系統（例如輸電系統桿塔接地、通信電纜接地系統、某些建筑物等），它們通過(guò)架空地線(xiàn)（通信電纜的屏蔽層）連接，組成了接地系統。見(jiàn)下圖。

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當用鉗表如上圖測量時(shí)，其等效電路見(jiàn)下圖。

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????其中：R1為欲測的接地電阻。

R0為所有其它桿塔的接地電阻并聯(lián)后的等效電阻。

雖然，從嚴格的接地理論來(lái)說(shuō)，由于有所謂的“互電阻”的存在，R0并不是通常的電工學(xué)意義上的并聯(lián)值（它會(huì )比電工學(xué)意義上的并聯(lián)值稍大），但是，由于每一個(gè)桿塔的接地半球比起桿塔之間的距離要小得多，而且畢竟接地點(diǎn)數量很大，R0要比R1小得多。因此，可以從工程角度有理由地假設R0=0。這樣，我們所測的電阻就應該是R1了。

多次不同環(huán)境、不同場(chǎng)合下與傳統方法進(jìn)行對比試驗，證明上述假設是完全合理的。

2. ?有限點(diǎn)接地系統

這種情況也較普遍。例如有些桿塔是5個(gè)桿塔通過(guò)架空地線(xiàn)彼此相連；再如某些建筑物的接地也不是一個(gè)獨立的接地網(wǎng)，而是幾個(gè)接地體通過(guò)導線(xiàn)彼此連接。在這種情況下，如果將上圖中的R0視為0則會(huì )對測量結果帶來(lái)較大誤差。
????出于與上述同樣的理由，我們忽略互電阻的影響，將接地電阻的并聯(lián)后的等效電阻按通常意義上的計算方法計算。這樣，對于N個(gè)（N較小，但大于2）接地體的接地系統，就可以列出N個(gè)方程：

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其中：R1、R2、…….RN是我們要求得的N個(gè)接地體的接地電阻。R1T、R2T、……RNT分別是用鉗表在各接地支路所測得的電阻。
????這是一個(gè)有N個(gè)未知數，N個(gè)方程的非線(xiàn)性方程組。它是有確定解的，但是人工解它是十分困難的，當N較大時(shí)甚至是不可能的。
????為此，請選購我公司的有限點(diǎn)接地系統解算程序軟件，用戶(hù)即可使用辦公電腦或手提電腦進(jìn)行機解。從原理上來(lái)說(shuō)，除了忽略互電阻以外，這種方法不存在忽略R0所帶來(lái)的測量誤差。但是，用戶(hù)需要注意的是：您的接地系統中，有幾個(gè)彼此相連接的接地體，就必須測量出同樣個(gè)數的測試值供程序解算，不能或多或少。而程序也是輸出同樣個(gè)數的接地電阻值。

3.單點(diǎn)接地系統

從測試原理來(lái)說(shuō)，ETCR2000系列鉗表只能測量回路電阻，對單點(diǎn)接地是測不出來(lái)的。但是，用戶(hù)完全可以利用一根測試線(xiàn)及接地系統附近的接地極，人為地制造一個(gè)回路進(jìn)行測試。下面介紹二種用鉗表測量單點(diǎn)接地的方法，此方法可應用于傳統的電壓-電流法無(wú)法測試的場(chǎng)合。

（1）二點(diǎn)法

見(jiàn)下圖，在被測接地體RA附近找一個(gè)獨立的接地較好的接地體RB（例如臨近的自來(lái)水管、建筑物等）。將RA和RB用一根測試線(xiàn)連接起來(lái)。

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由于鉗表所測的阻值是兩個(gè)接地電阻和測試線(xiàn)阻值的串聯(lián)值。

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?其中：RT為鉗表所測的阻值。RL為測試線(xiàn)的阻值。將測試線(xiàn)頭尾相連即可用鉗表測出其阻值RL。

所以，如果鉗表的測量值小于接地電阻的允許值，那么這兩個(gè)接地體的接地電阻都是合格的。

（2）三點(diǎn)法

如下圖，在被測接地體RA附近找二個(gè)獨立的接地體RB和RC。

第一步，將RA和RB用一根測試線(xiàn)連接起來(lái)，見(jiàn)下圖。用鉗表讀得第一個(gè)數據R1。

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第二步，將RB和RC連接起來(lái)，見(jiàn)下圖。用鉗表讀得第二個(gè)數據R2。

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第三步，將RC和RA連接起來(lái)，見(jiàn)下圖。用鉗表讀得第三個(gè)數據R3。

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上面三步中，每一步所測得的讀數都是兩個(gè)接地電阻的串聯(lián)值。這樣，就可以很容易地計算出每一個(gè)接地電阻值：

由于：

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所以：

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這就是接地體RA的接地電阻值。為了便于記憶上述公式，可將三個(gè)接地體看作一個(gè)三角形，則被測電阻等于鄰邊電阻相加減對邊電阻除2。

其它兩個(gè)作為參照物的接地體的接地電阻值為：

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