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江蘇久益電力設(shè)備有限公司
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土壤電阻率測試儀原理使用方法

時間:2018/11/12閱讀:3973
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由主機、監(jiān)控軟件、測試線、輔助接地棒、通訊線等組成。專為現(xiàn)場測量接地電阻、土壤電阻率、接地電壓、交流電壓而精心設(shè)計制造的,采用數(shù)字及微處理技術(shù),精密4線法、3線法和簡易2線法測量接地電阻,導入FFT(快速傅立葉變換)技術(shù)、AFC(自動頻率控制)技術(shù),自動識別干擾并選擇測量頻率,使干擾的影響zui小化,提供更加準確的接地電阻值。具有*的抗*力和環(huán)境適應(yīng)能力,重復測試一致性好,確保長年測量的高精度、高穩(wěn)定性和高可靠性。其廣泛應(yīng)用于電力、電信、氣象、油田、建筑、防雷及工業(yè)電氣設(shè)備等的接地電阻、土壤電阻率、接地電壓、交流電壓測量。

測量原理

1對地電壓測量采用平均值整流法。

2接地電阻測量采用額定電流變極法,即在測量對象E接地極C(H)電流極之間流動交流額定電流I,求取E接地極P(S)電壓極的電位差V,并根據(jù)公式R=V/I計算接地電阻值R。為了保證測試的精度,設(shè)計了四線法,增加ES輔助地極,實際測試時ESE夾在接地體的同一點上。四線法測試能消除被測接地體、輔助接地棒、測試夾、儀表輸入接口表面之間的接觸電阻(通常有污垢或生銹)對測量的影響,能消除線阻對測量的影響,更精密。

        

3其工作誤差(B)是額定工作條件內(nèi)所得誤差,由使用儀表存在的固有誤差(A)和變動誤差(Ei)計算得出。

       A: 固有誤差                 E2:電源電壓變化產(chǎn)生的變動

       E3:溫度變化產(chǎn)生的變動       E4:干擾電壓變化產(chǎn)生的變動

       E5:接觸電極電阻產(chǎn)生的變動

4土壤電阻率(ρ)測量采用4極法(溫納法)E接地極C(H)電流極間流動交流電流I,求P(S)電壓極ES輔助地極間的電位差V,電位差V除以交流電流I得到接地電阻值R,電極間隔距離為a(m),根據(jù)公式ρ=2πaR(Ωm)得出土壤電阻率的值,C(H)-P(S)的間距與P(S)-ES的間距相等時(都為a)即為溫納法。為了計算方便,請讓電極間距a遠大于埋設(shè)深度h,一般應(yīng)滿足a>20h,見下圖。

使用方法 

1,二線簡易測試接地電阻

二線測試:此方法是不使用輔助接地棒的簡易測量法,利用現(xiàn)有的接地電阻值zui小的接地極作為輔助接地極,使用2條簡易測試線連接(即C(H)-P(S)接口短接、E-ES接口短接)。可以利用金屬水管、消防栓等金屬埋設(shè)物、商用電力系統(tǒng)的共同接地或建筑物的防雷接地極等來代替輔助接地棒C(H)P(S),測量時注意去除所選金屬輔助接地體連接點的氧化層。接線如下圖,儀表操作同四線測試。

選用商用電源系統(tǒng)接地作為輔助接地極測量時,必須先確認是商用電源系統(tǒng)的接地極,否則斷路器可能啟動,有危險。

采用簡易二線法測量接地電阻,盡量選擇re值小的接地體作為輔助接地極,這樣儀表讀數(shù)才更接近真實值。測量時請優(yōu)先選擇金屬水管、金屬消防栓做為輔助接地極。

 

二線簡易法測量接地電阻,其儀表讀數(shù)為被測接地體的接地電阻值與商用接地體的接地電阻值之和,即:

R=RX+re

其中:R——為儀表讀數(shù)值;

RX——為被測接地體的接地電阻值;

re——為商用電力系統(tǒng)等共同接地體的接地電阻

那么,被測接地體的接地電阻值為:RX=R-re

2,三線測接地電阻

三線測試:下圖,短接儀表的ESE接口,即為三線測試,儀表操作與四線測試相同。三線測試不能消除線阻對測量的影響,也不能消除儀表與測試線間、測試線與輔助接地棒間接觸電阻變化對測量的影響,測量時還需去除被測接地體表面的氧化層

3,四線精密測試接地電

注意

測試接地電阻時,先確認接地線的對地電壓值,即C(H)與E或P(S)與ES的電壓值必須在20V以下,若對地電壓在5V以上,儀表顯示NOISE符號,則接地電阻的測量值可能會產(chǎn)生誤差,此時先將被測接地體的設(shè)備斷電,使接地電壓下降后再進行接地電阻測試

四線測試:四線法測試能消除被測接地體、輔助接地棒、測試夾、儀表輸入接口表面之間的接觸電阻(通常有污垢或生銹)對測量的影響,能消除線阻對測量的影響,優(yōu)于三線測試。

參見下圖:從被測物體開始,一般間隔5m~20m,分別將P(S)C(H)輔助接地棒呈一直線深埋入大地,將接地測試線(黑、綠、黃、紅)從儀表的E、ES、P(S)C(H)接口開始對應(yīng)連接到被測接地極E、輔助電壓極P(S)、輔助電流極C(H)上。

注意

被測接地體E到電流極C(H)之間的距離,應(yīng)至少是被測接地體埋入地下深度(h)的5倍,或者是被測接地體埋入地下電極長度(d)的5倍。

測量復雜接地系統(tǒng)的總接地電阻,其d的距離為該接地系統(tǒng)zui大對角線的距離。

測試時,測試線不能相互纏繞在一起,否則可能影響測試精度。

 

對于多點獨立接地系統(tǒng)或大地網(wǎng)接地系統(tǒng),用戶自行選用更長的測試線即可,電極間距大于被測試地網(wǎng)zui大對角線長的5倍即可。如下圖:

 
  

 

R=r1∥r2∥r3∥r4∥r5∥r6∥∥rnr1rn都是獨立接地點)

R——儀表讀數(shù),整個接地系統(tǒng)的總接地電阻值;

r1rn——都是獨立接地點,在地面下各接地體沒有連接在一起;

rC——輔助電流極C(H)的對地電阻;

rP——輔助電壓極P(S)的對地電阻;

n——獨立接地點的數(shù)量,點數(shù)越多,R值越小。

連接好測試線后,先將FUNCTION功能選擇旋鈕旋至REARTH”位置,進入接地電阻測試模式,按一下“START”鍵開始測試,測試過程中有倒計數(shù)指示及測試進度棒圖指示,測試完畢后顯示穩(wěn)定的數(shù)據(jù),即被測接地體的接地電阻值R

測試完畢后,再按一下“SET”鍵可以查看輔助電流極C(H)與輔助電壓極P(S)的接地電阻值rCrPrCrP值顯示完后自動返回顯示被測接地電阻值R

如下圖,被測試接地電阻值為2.05Ω,儀表已存8組數(shù)據(jù);輔助電流極C(H)的接地電阻rC為0.36KΩ;輔助電壓極P(S)的接地電阻值rP為0.27KΩ。

4,土壤電阻率測試

土壤電阻ρ是決定接地體接地電阻的重要因數(shù)。不同性質(zhì)的土壤,固然有不同的土壤電阻,就是同一種土壤,由于溫度和含水量等不同,土壤電阻也會隨之發(fā)生顯著的變化。因此,為了在進行接地裝置設(shè)計時有正確的依據(jù),使所設(shè)計的接地裝置更能符合實際工作的需要,必須進行土壤電阻的測量。

土壤電阻率用四極法(溫納法)進行測量。

根據(jù)公式ρ=2πaR(Ωm)計算土壤電阻率ρ,單位為Ωm其中:

a——電極間距

R——P(S)-ES電極間土壤的電阻

四極法(溫納法):按下圖連接測試線,注意輔助接地棒間的間距及埋入深度,分別將C(H)、P(S)、ESE輔助接地棒呈一直線深埋入大地,將接地測試線(紅、黃、綠、黑)從儀表的C(H)、P(S)、ESE接口開始對應(yīng)連接到被測C(H)、P(S)、ESE輔助接地棒上。

輔助接地棒的間距設(shè)置:連接好測試線后,先將FUNCTION功能選擇旋鈕旋至ρEARTH”位置,進入土壤電阻率測試模式,長按“SET”鍵(約3秒)進入輔助接地棒的間距設(shè),短按“SET”鍵移動光標,按“    或“    ”鍵改變當前數(shù)字大小(a范圍:1m~100m),再長按“SET”鍵保存設(shè)定的a值,并返回土壤電阻率測試模式。

設(shè)定完a值后,在土壤電阻率測試模式下,START鍵開始測試,并倒計數(shù)顯示測試進度,完成測試后顯示穩(wěn)定的土壤電阻率值

如下圖,被測量土壤電阻率為53.38Ωm,已存157組數(shù)據(jù),按一下“SET”鍵顯示輔助電流極C(H)的接地電阻值rC和輔助電壓極P(S)的接地電阻值rP,顯示完后自動返回顯示被測量土壤電阻率ρ

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