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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