钳形接地电阻仪的原理与使用

　　前言：接地电阻表是一种常用的计量器具，它广泛应用于电力、防雷、通信、交通等领域的电气设备及传输线路接地电阻的测量，是电气安全检查和接地工程竣工验收必不可少的工具。与传统的接地电阻测量方法--电压-电流法相比，具有很多优势，如：操作的简便性、测量的准确度、对环境的适应性较强等。

　　1.测量原理

　　钳形接地电阻仪的基本原理是测量回路电阻。如下图所示。仪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。仪表对E及I进行测量，并通过下面的公式即可得到被测电阻R=E/I。因此，只能测量回路电阻似乎是它的一个局限性。但是，只要用户能有效地利用周围环境，钳形接地电阻仪就能测量绝大部分的接地系统。

　　2.有关测量方法的注意事项

　　钳形接地电阻仪和传统的电压电流法进行对比测试而出现较大的差异，对此，在使用的过程中需要注意如下问题：

　　2.1 解扣

　　用传统的电压电流法测试时是否解扣了(即是否把被测接地体从接地系统中分离出来了)。如果未解扣，那麽所测量的接地电阻值是所有接地体接地电阻的并联值。

　　测量所有接地体接地电阻的并联值大概是没有什麽意义的。因为我们测量接地电阻的目的是将它与有关标准所规定的一个允许值进行比较，以判定接地电阻是否合格。但迄今为止，我们尚未发现哪个行业的国家(行业)标准是对整个接地系统，而非对单个接地支路规定的。

　　例如：在GB50061-97 “66kV及以下架空电力线路设计规范”中所规定的接地电阻允许值是针对所谓“每基杆塔”而规定的。在标准的条文解释中明确指出：“每基杆塔的接地电阻，是指接地体与地线断开电气连接所测得的电阻值。如果接地体未断开与地线的电气连接，则所测得的接地电阻将是多基杆塔并联接地电阻。”这个规定是相当明确的。

　　前已述及，用钳形接地电阻仪测量出的结果是每条支路的接地电阻，在接地线接触良好的情况下，它就是单个接地体的接地电阻。十分明显，在这种情况下，用传统的电压电流法和钳形接地电阻仪测试，它们的测量结果根本就没有可比性。被测对象既然不是同一的，测量结果的显著差异就是十分正常的了。

　　2.2 综合电阻

　　用钳形接地电阻仪所测得的接地电阻值是该接地支路的综合电阻，它包括该支路到公共接地线的接触电阻、引线电阻以及接地体电阻;而用传统的电压电流法在解扣的条件下，所测得的值仅仅是接地体电阻。十分明显，前者的测量值要较后者大。差别的大小就反映了这条支路与公共接地线接触电阻的大小。

　　应该说明，国家标准中所规定的接地电阻是包括接地引线电阻的。在DL/T621-1997“交流电气装置的接地”中的名词术语中有如下规定：“接地极或自然接地极的对地电阻和接地线电阻的总和，称为接地装置的接地电阻。”这种规定同样十分明确，这是因为引线电阻和接地体接地电阻在防雷安全上来说是等效的。

　　正因为如此，在各行业标准中都规定了：接地引下线“宜有可靠的电气连接”。但如何检验这种可靠性，却从不涉及。我们认为原因十分简单，那就是，这对传统的电压电流法是无能为力的，而钳形接地电阻仪却完全能提供这样的测量数据。

　　接地系统中因土壤或某些接地棒的腐蚀或接触不良，会使整个接地回路电阻变大。因为腐蚀或接触不良的情况不一定存在于土壤中接地体上，而可能存在于引下线等位置，故仅依靠测量接地体自身的接地电阻不一定可以发现。钳表法测得的是回路电阻，因此不但可以测接地体接地电阻值，还可以发现整个接地回路的接触情况和连接情况，这是传统的接地摇表无法做到的。

　　这种接触电阻究竟占接地电阻中多大的份额，这是很难一言以蔽之的。各行业接地结构的不同、接地结构设计上的非规范性、施工上的非规范性、甚或非预期的连接(例如断路)恐怕都会产生较大的影响。但是，我们确实发现一些接地系统，接地引线和公共接地线的连接处正是处于承雨面。日久年深，如忽略其接触电阻，恐怕会有些失之武断了。

　　2.3 其它注意事项：

　　(1)有时使用钳形接地电阻仪进行测试，会得到小于0.01(或0.1)欧的结果(液晶屏上显示“L 0.01”或“L0.1”)，这往往是由于所测的支路是由金属(例如：圆钢、角钢、扁钢等)导体形成了一个环路，所测的阻值是金属环路的电阻。此时应仔细查看此接地系统的接地结构，更换一个正确的测试点再进行测试。

　　(2)有时使用钳形接地电阻仪进行测试，会得到超出上量限的结果(液晶屏上显示“OL”)，这往往是由于所测的支路未形成回路。此时应仔细检查测试点是否合理，如果合理，那么各个接地体的公共连接线就有可能是断路的。这种情形恰恰是钳形接地电阻仪比电压-电流法一个优越的特点，因为传统方法是测不出架空地线的故障的。

　　参考文献：

　　[1]苏泽良.《钳形接地电阻仪及其检定》.价值工程,2010

　　[2]张中舟,李莉,任爽.《现行测量接地电阻存在的问题及解决办法》.气象研究与应用,2009

　　[3]莫华荣.《JJG1054-2009<钳形接地电阻仪>检定规程解读》.中国计量,2010

　　[4]庄双勇,陈怀艳.《计量校准测试实验室接地电阻测试方法研究》.电子测量与仪器学报,2009

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文章名称： 钳形接地电阻仪的原理与使用

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