钳形接地电阻仪的使用

2020-09-15 10:30:25 hzr001 5

钳形接地电阻仪的使用

 

接地状况的测量是供电,防雷,防静电等接地系统强制的要求。钳形接地电阻仪就是专为现场测量接地电阻、土壤电阻率、接地电压、接地线漏电流、交流电流、直流电阻而精心设计制造的测试的方法有4线法、3线法和简易2线法、选择法、钳形法。这里主要介绍钳形法(单钳法,双钳法)。


使用仪器:

钳形接地电阻仪是一种手持式的接地测量仪。主要由主机、感应钳(电压钳、电流钳、监控软件、测试线、辅助接地棒、通讯线等组成。可灵活准确测量网状接地等各种复杂接地情况的任意接地电阻值,并联接地测量时而无需断开任何并联接地电极

该仪器除了具有传统打辅助地极测接地电阻的功能外,还采用非接触测量技术无需打辅助地极,也无需将接地体与负载隔离,实现了在线测量。双钳形是两个独立的电压钳、电流钳而单钳是整合了电压钳、电流钳它们的工作原理是一样的。

 

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测量原理及使用方法

此方法的优点在于:

1) 操作方便。可以在不断开待测设备电源,在其正常工作时进行测试,不必插入测量探头,也不必将被测电极分开,只需要钳夹着接地导体就可以测出其接地电阻。

2) 精度高。其精度可以达到0.01Ω。

3) 抗干扰能力强。可以滤出各种工频谐波。

4) 可以作为打地桩方式的补充。在很多条件下(如房屋密集或铺满水泥的地区),很难甚至不可能采用打桩的方式对接地电阻的测量,使用钳测试原理,可以不用打接地桩进行测量。

该测量原理的唯一的不足是:不能够直接对单点接地系统的测量。在单点接地系统中应慎用钳形地阻表。

 

测量原理:

如图1所示,电压钳在被测回路中激励出一个感应电势E,并在被测回路产生电流I,仪表通过电流钳可以测得I值。通过对EI的测量,由欧姆定律:R=E/I,即可求得R的值。

 

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1 双钳测量原理             2  单钳测量原理

 

多极并联接地体的电阻测量



对多点接地系统(例如输电系统杆塔接地、通信电缆接地系统、某些建筑物等),它们通过架空地线(通信电缆的屏蔽层)连接,组成了接地系统。如图
3所示:

3  多点接地系统地阻的测量

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当用两个入被测接地线上,两个钳口的间距为30cm左右,发射钳接收钳插孔不可互换,(如上图测量时), 其等效电路见下图。


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4  等效电路

RT =Rx+ R0

其中:

RT:仪表测量出的值

Rx:待测接地电阻

R0:所有其它杆塔的接地电阻并联后的等效电阻。

虽然,从严格的接地理论来说,由于有所谓的“互电阻”的存在,R0并不是通常的电工学意义上的并联值(它会比电工学意义上的并联值稍大),但是,由于每一个杆塔的接地半球比起杆塔之间的距离要小得多,而且毕竟接地点数量很大,R0要比R1小得多。因此,可以从工程角度有理由地假设R0=0。这样,我们所测的电阻就应该是RX了,即RTRx

多次不同环境、不同场合下与传统方法进行对比试验,证明上述假设是完全合理的。

 

独接地体的电阻测量:

从测试原理来说,钳形接地电阻仪只能测量回路电阻,对单点接地是测不出来的。但是用户完全可以利用一根测试线及接地系统附近的接地极,人为地制造一个回路进行测试。下面介绍二种用钳表测量单点接地的方法,此方法可应用于传统的电压-电流法无法测试的场合。

⑴.二点法

a、在被测接地体RA附近找一个独立的接地较好的接地体RB(例如临近的自来水管、建筑物等)。将RARB用一根测试线连接起来,将二个钳口钳入连接线上(图5所示)间距30cm左右。由于钳表所测的阻值是两个接地电阻和测试线阻值的串联值。

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 其中:R
T为钳表所测的阻值。  RL为测试线的阻值。

将测试线头尾相连即可用钳表测出其阻值RL。所以,如果钳表的测量值小于接地电阻的允许值,那么这两个接地体的接地电阻都是合格的。此种方法是基于将自来水管网的接地电阻理论上认为是零欧姆

 

b、当机房处于低楼层时(一、二层)可采用地桩测试方法,直接测出接地电阻。

机房处于较高楼层时,(二层以上),可采用“独立接地体”测试方法此种方法是基于将自来水管网的接地电阻理论上认为是零欧姆,但实际上是有电阻值的,为了消除此误差,此时测试分为二步:第一步,按“独立接地体”测试方法测出RA;第二步,单独在一楼将自来水管的接地电阻按“地桩”测试方法测出RB(此时自来水管看作独立接地体),(RARB)即为机房接地装置的实际接地电阻。 

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5   独立接地体地阻测量

 

⑵.三点法

如下图,在被测接地体RA附近找二个独立的接地体RBRC

第一步,将RARB用一根测试线连接起来,见下图。用钳表读得第一个数据R1

第二步,将RBRC连接起来,见下图。用钳表读得第二个数据R2

静电测试仪|防静电门禁|HZR|润丰源|离子风机第三步,将RCRA连接起来,见下图。用钳表读得第三个数据R3

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上面三步中,每一步所测得的读数都是两个接地电阻的串联值。这样,就可以很容易地计算出每一个接地电阻值:

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 这就是接地体RA的接地电阻值。为了便于记忆上述公式,可将三个接地体看作一个三角形,则被测电阻等于邻边电阻相加减对边电阻除2

其它两个作为参照物的接地体的接地电阻值为:

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    钳形法测电阻时,如果测量值显示溢出,则说明被测电阻已超过本仪表的测量范围或说明钳口没有钳绕任何金属导体或被测接地线。

 

现场应用:

⑴.输电线路杆塔接地电阻的测量

    通常输电线路杆塔接地构成多点接地系统,只需用钳表钳住接地引下线,即可测出该支路的接地电阻阻值。

⑵.变压器中性点接地电阻的测量

变压器中性点接地有二种情形:如有重复接地则构成多点接地系统;如无重复接地按单点接地测量。

    测量时,如钳表显“L 0.01Ω”,可能同一个杆塔或变压器有两根以上接地引下线并在地下连接。此时应将其它的接地引下线解开,只保留一根接地引下线。

⑶.变电所的应用

 钳表可以测试回路的接触情况和连接情况。借助一根测试线,可以测量站内装置与地网的连接情况。接地电阻可按单点接地测量。

(4).楼层机房接地电阻的测量

机房往往设在楼房的上层,使用摇表测量非常困难。而用钳表测试则非常方便,用一根测试线连接消防栓和被测接地极(机房内都设有消防栓),然后用钳表测量测试线。

钳表阻值 = 机房接地电阻 + 测试线阻值 + 消防栓接地电阻

如果消防栓接地电阻很小,则:

机房接地电阻 ≈ 钳表阻值 - 测试线阻值

 

注意事项

 

1.用户有时会用钳形接地电阻测试仪和传统的电压电流法进行对比测试,并出现较大的差异,对此注意如下问题:

静电测试仪|防静电门禁|HZR|润丰源|离子风机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,那么所测量的接地电阻值是所有接地体接地电阻的并联值。用钳表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。在这种情况下,用传统的电压电流法和钳表测试,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。

.用钳表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。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。国家标准中所规定的接地电阻是包括接地引线电阻的。   

 

2.测量点的选择

 

在某些接地系统中,如下图所示,应选择一个正确的测量点进行测量,否则会得到不同的测量结果。


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Ø A点测量时,所测的支路未形成回路,应更换测量点。

Ø B点测量时,所测的支路是金属导体形成的回路,应更换测量点。

Ø C点测量时,所测的是该支路下的接地电阻值。

 

3钳口和主机为配套使用,出厂前已按要求配好。为避免测量误差,本主机所配钳口不得用于其他主机上

4任何时候都要保护钳口铁芯接触面的清洁,被污染的钳口会降低仪表的测量准确度。

5测试时,要保持钳口闭合良好,不可出现卡壳现象。

 

附录:

钳形接地电阻仪选型介绍:

选购时主要考虑:

1. 接地电阻的量程范围;

2. 有无泄漏电流的测试;

3. 数据上传功能;

4. 报警功能;

5. 数据存储;

 

Ø 型号ETCR2000:接地电阻量程:0.01-1000Ω,无电流测试,无数据上传,无报警,无数据存储,这一款是最基础的,价格便宜,用户最多。

Ø 型号ETCR2000+:接地电阻量程:0.01-1200Ω,无电流测试功能,有数据上传,报警,数据存储功能。

Ø 型号ETCR2000C:接地电阻测量量程:0.01-1000Ω,泄漏电流:0.01mA-20A,无数据上传,无报警,无数据存储。

Ø 型号ETCR2000C+:接地电阻测量量程:0.01-1200Ω,泄漏电流:0.01mA-20A,有数据上传,有报警,有数据存储。

Ø 型号ETCR2000B+是一款防爆式,适用于煤矿,石化,加油站行业,购买时厂家提供防爆证,电阻量程:0.01-1200Ω,无电流测试功能,有数据上传,有报警和数据存储功能。