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電力技術
大型工頻地網接地電阻阻抗測試裝置
時間：2023-02-27
中試控股技術研究院魯工為您講解： 大型工頻地網接地電阻阻抗測試裝置
ZSDW-5A大地網接地電阻測試儀
參考標準：DL/T 475-2017
ZSDW-5A大地網接地電阻測試儀用來做什么試驗的：用于精確測量大型接地網接地阻抗、接地電阻、接地電抗、場區地表電位梯度、接觸電位差、接觸電壓、跨步電位差、跨步電壓、轉移電位、接地引下線導通電阻、土壤電阻率等接地特性參數的軟硬件系統。采用逐點變頻，抗干擾極強，能在強干擾環境下準確測得工頻50Hz下的數據。系統輸出功率大（2-20KW），電壓高(0-1000V)，輸出電流大（0-50A），不會引起測試時接地裝置的電位過高，同時它還具有極強的抗干擾能力，故可以在不停電的情況下進行測量
人行走在流散區內，由圖 2 的曲線 C 可見，一只腳的電位為 Uφ1 ，另一只腳的電位為 Uφ2 ，則由于跨步所產生的故障電 壓 Uk = Uφ1 - Uφ2 。在Uk 的作用下，人體電流IB從人體的一只腳的電阻 Rp ，流過人體電阻 RB ，再流經另一只腳的電 阻 Rp ，則人體電流 IB = Uk／（RB十2Rp）。此時人體所承受的電壓 Ut = IB?RB = Uk?RB／（RB+2p） 。這種當電 氣裝置絕緣損壞時，在流散區內跨步的條件下，人體所承受的電壓 Uk為跨步電壓。一般人的步距約為 0.8m，因此跨步電壓 Uk以地面 上 0.8m 水平距離間的電位差為條件來計算。由圖 2 可見，當人越靠近接地極，Uφ1 越大。當一只腳在接地極上時 Uφ1 = Ud ，此時跨 步所產生的故障電壓 Uk為最大值，即圖 2 中的 Ukm，相應地跨步電壓值也是最大值。反之，人越遠離接地極，則跨步電壓越小。當人在流散區以外 時，Uφ1 和 U φ2 都等于零，則 Uk = 0 ，不再呈現跨步電壓。
五．流散電阻、接地電阻和沖擊接地電阻
接地極的對地電壓與經接地極流入地中的接地電流之比，稱為流散電阻。
電氣設備接地部分的對地電壓與接地電流之比，稱為接地裝置的接地電阻，即等于接地線的電阻與流散電阻之和。一般因為接地線的電阻甚小，可以略去不計，因此，可認為接地電阻等于流散電阻。
為了降低接地電阻，往往用多根的單一接地極以金屬體并聯連接而組成復合接地極或接地極組。由于各處單一接地極埋置的距離往往等于單一接地極長度而遠小于 40m，此時，電流流入各單一接地極時，將受到相互的限制，而妨礙電流的流散。換句話說，即等于增加各單一接地極的電阻。這種影響電流流散的現象，稱為屏 蔽作用，如圖 3所示。
由于屏蔽作用，接地極組的流散電阻，并不等于各單一接地極流散電阻的并聯值。此時，接地極組的流散電阻
Rd = Rd1／(n?η) （1）
式中：Rd1──單一接地極的流散電阻
n ──單一接地極的根數
η ──接地極的利用系數，它與接地極的形狀、單一接地極的根數和位置有關
以上所談的接地電阻，系指在低頻、電流密度不大的情況下測得的，或用穩態公式計算得出的電阻值。這與雷擊時引入雷電流用的接地裝置的工作狀態是大不相同 的。由于雷電流是個非常強大的沖擊波，其幅度往往大到幾萬甚至幾十萬安的數值。這樣，使流過接地裝置的電流密度增大，并受到由于電流沖擊特性而產生電感的 影響，此時接地電阻稱為沖擊接地電阻，也可簡稱沖擊電阻。由于流過接地裝置電流密度的增大，以致土壤中的氣隙、接地極與土壤間的氣層等處發生火花放電現 象，這就使土壤的電阻率變小和土壤與接地極間的接觸面積增大。結果，相當于加大接地極的尺寸，降低了沖擊電阻值。
長度較長的帶形接地裝置，由干電感的作用，當超過一定長度時，沖擊電阻不再減少，這個極限長度稱為有效長度、土壤電阻率越小，雷電流波頭越短，則有效長度越短。
由于各種因素的影響，引入雷電流時接地裝置的沖擊電阻，乃是時間的函數。接地裝置中雷電流增長至幅值IM的時間，是滯后于接地裝置的電位達到其最大值UM的時間的。但在工程中已知沖擊電流的幅值IM和沖擊電阻 Rds的條件下，計算沖擊電流通過接地極流散時的沖擊電壓幅 值 UM = IM?Rds 。由于實際上電位與電流的最大值發生于不同時間，所以這樣計算的幅值常常比實際出現的幅值大一些，是偏于安全的，因此在實際中還是適用的。
雙鉗接地電阻測試儀被廣泛應用于電力、電信、氣象、油田、建筑及工業電氣設備等的接地電阻測量、回路電阻測量。中試控股電力在測量有回路的接地系統時，不需斷開接地引下線，不需輔助電極，安全快速。雙鉗接地電阻測試儀能測量出用傳統方法無法測量的接地故障，能應用于傳統方法無法測量的場合，因為雙鉗接地電阻測試儀測量的是接地體電阻和接地引線電阻的綜合值。雙鉗接地電阻測試儀經過技術研發團隊對品質的卓越追求，通過不斷創新完善，做出改進升級。其性能主要體現在：
ZSDW-5A大地網接地電阻測試儀
參考標準：DL/T 475-2017
ZSDW-5A大地網接地電阻測試儀用來做什么試驗的：用于精確測量大型接地網接地阻抗、接地電阻、接地電抗、場區地表電位梯度、接觸電位差、接觸電壓、跨步電位差、跨步電壓、轉移電位、接地引下線導通電阻、土壤電阻率等接地特性參數的軟硬件系統。采用逐點變頻，抗干擾極強，能在強干擾環境下準確測得工頻50Hz下的數據。系統輸出功率大（2-20KW），電壓高(0-1000V)，輸出電流大（0-50A），不會引起測試時接地裝置的電位過高，同時它還具有極強的抗干擾能力，故可以在不停電的情況下進行測量
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ZSDW-5A大地網接地電阻測試儀
目前在電力系統中，大型地網的接地電阻的測試目前主要采用工頻大電流三極法測量。為了防止電網運行時產生的工頻干擾，提高測量結果的準確性，絕緣預防性試驗規程規定：工頻大電流法的試驗電流不得小于3安培。由此，就出現了試驗設備笨重，試驗過程復雜，試驗人員工作強度大，試驗時間長等諸多問題。
大型地網接地電阻測試儀，可測變電站地網（4Ω）、水火電廠、微波站（10Ω）、避雷針（10Ω）多用機型，采用了新型變頻交流電源，并采用了微機處理控制和信號處理等措施，很好的解決了測試過程中的抗干擾問題，簡化了試驗操作過程，提高了測試結果的精度和準確性，大大降低了試驗人員的勞動強度和試驗成本。
大型地網接地電阻測試儀適用于測試各類接地裝置的工頻接地阻抗等工頻特性參數以及土壤電阻率。本儀器采用異頻抗干擾技術，能在強干擾環境下準確測得工頻50Hz下的數據。測試電流最大3A，不會引起測試時接地裝置的電位過高，同時它還具有極強的抗干擾能力，故可以在不停電的情況下進行測量。
性能特點
1、測量的工頻等效性好。測試電流波形為正弦波，頻率僅與工頻相差為5Hz，使用45Hz 和55Hz 兩種頻率進行測量。
2、抗干擾能力強。本儀器采用異頻法測量，配合現代軟硬件濾波技術，使得儀器具有很高的抗干擾性能，測試數據穩定可靠。
3、精度高?；菊`差僅0.005Ω，可用來測量接地阻抗很小的大型地網。
4、功能強大?？蓽y量電流樁，電壓樁的接地電阻，地網的接地電阻，導通電阻,土壤電阻率。
5、操作簡單。全中文菜單式操作，直接顯示出測量結果。
6、布線勞動量小，無需大電流線。
技術指標
1、阻抗測量范圍：0～1000Ω
2、分辨率：0.001mΩ
3、測量誤差：±（讀數×2％+0.01Ω）
4、測試電流波形：正弦波
5、測試電流頻率：45/55Hz、55/65Hz自動雙變頻
6、輸出電流：0-3A 輸出電壓0-120v
7、測量線要求：電流線銅芯截面積≥1.5mm2
電壓線銅芯截面積≥1.0mm2
8、供電電源：AC180～270V，50/60Hz
9、外形尺寸：370×370×190mm 儀器重量：6kg
試操作步驟
1、首先檢查用于試驗的電流線、電壓線和地網線是否有斷路現象（可以用萬用表測量），地樁上的鐵銹是否清除干凈，其埋進深度是否合適（>1米），同時檢查測試線與地樁的連接是否導通，如未導通，請處理后重新連接。
2、電流測試線與電壓測試線的長度比為1：0.618，電流測試線的長度應是地網對角線的3—5倍。
3、電流測試線和電壓測試線按規定的長度將一端與儀器相接后平行放出。另一端分別接在兩支地樁上。
4、將已放好的測試線檢查一遍，將萬用表一端接電流線或電壓線，另一端接地網線如無阻值顯示即為斷路，確認完好再進行測試。
5、檢查連線無誤后，給儀器接上AC220V/50HZ電源，對儀器進行通電。
6、按測量鍵，開始測量
7、儀器顯示測試結束后，記錄測試數據。
8、關掉儀器電源后，拆除連線，測試過程結束。
主要功能：為了使儀器便于使用，儀器在功能上還設計有電壓、電流回路的斷線檢測、存儲和打印功能，并設計土壤電阻率的測量功能。
技術特點：
a.該接地電阻測試儀采用45Hz和55Hz兩種電流進行測量，可以有效消除工頻干擾，使得該測試儀測量準確穩定、抗干擾能力強。
b.該儀器能測量各類接地網的接地電阻值，自動計算出接地阻抗值及阻性分量，還具有進行土壤電阻率的測量功能。具有體積小、重量輕、便于攜帶等特點。
ZSDW-5A大地網接地電阻測試儀適用于測試各類接地裝置的工頻接地阻抗、接觸電壓、跨步電壓、等工頻特性參數以及土壤電阻率。本儀器采用異頻抗干擾技術，能在強干擾環境下準確測得工頻50Hz下的數據。測試電流大5A，不會引起測試時接地裝置的電位過高，同時它還具有極強的抗干擾能力，故可以在不停電的情況下進行測量。
變頻大電流多功能地網接地特性測量系統由大功率變頻信號源、耦合變壓器、高精度多功能選頻萬用表， 接地測量專用GPS定位儀（選配），地網分流測量系統（選配），導通測試儀（選配）及其它附件等組成。
地網接地電阻測試儀目前主要采用工頻大電流三極法測量。為了防止電網運行時產生的工頻干擾，提高測量結果的準確性，絕緣預防性試驗規程規定：工頻大電流法的試驗電流不得小于30A。由此，就出現了試驗設備笨重，試驗過程復雜，試驗人員工作強度大，試驗時間長等諸多問題。
今天主要為大家講解的是中試控股集團5A大型地網接地電阻測試儀
地網接地電阻測試儀測試原理
大地網接地電阻測試儀，采用了新型變頻交流電源，并采用了微機處理控制和信號處理等措施，很好的解決了測試過程中的抗干擾問題，簡化了試驗操作過程，提高了測試結果的精度和準確性，大大降低了試驗人員的勞動強度和試驗成本。
本大地網接地電阻測試儀適用于測試各類接地裝置的工頻接地阻抗、接觸電壓、跨步電壓、等工頻特性參數以及土壤電阻率?？蓽y變電站地網(4Ω)、水火電廠、微波站(10Ω)、避雷針(10Ω)多用機型。本儀器采用異頻抗干擾技術，能在強干擾環境下準確測得工頻50Hz下的數據。測試電流最大5A，不會引起測試時接地裝置的電位過高，同時它還具有極強的抗干擾能力，故可以在不停電的情況下進行測量。
人行走在流散區內，由圖 2 的曲線 C 可見，一只腳的電位為 Uφ1 ，另一只腳的電位為 Uφ2 ，則由于跨步所產生的故障電 壓 Uk = Uφ1 - Uφ2 。在Uk 的作用下，人體電流IB從人體的一只腳的電阻 Rp ，流過人體電阻 RB ，再流經另一只腳的電 阻 Rp ，則人體電流 IB = Uk／（RB十2Rp）。此時人體所承受的電壓 Ut = IB?RB = Uk?RB／（RB+2p） 。這種當電 氣裝置絕緣損壞時，在流散區內跨步的條件下，人體所承受的電壓 Uk為跨步電壓。一般人的步距約為 0.8m，因此跨步電壓 Uk以地面 上 0.8m 水平距離間的電位差為條件來計算。由圖 2 可見，當人越靠近接地極，Uφ1 越大。當一只腳在接地極上時 Uφ1 = Ud ，此時跨 步所產生的故障電壓 Uk為最大值，即圖 2 中的 Ukm，相應地跨步電壓值也是最大值。反之，人越遠離接地極，則跨步電壓越小。當人在流散區以外 時，Uφ1 和 U φ2 都等于零，則 Uk = 0 ，不再呈現跨步電壓。
五．流散電阻、接地電阻和沖擊接地電阻
接地極的對地電壓與經接地極流入地中的接地電流之比，稱為流散電阻。
電氣設備接地部分的對地電壓與接地電流之比，稱為接地裝置的接地電阻，即等于接地線的電阻與流散電阻之和。一般因為接地線的電阻甚小，可以略去不計，因此，可認為接地電阻等于流散電阻。
為了降低接地電阻，往往用多根的單一接地極以金屬體并聯連接而組成復合接地極或接地極組。由于各處單一接地極埋置的距離往往等于單一接地極長度而遠小于 40m，此時，電流流入各單一接地極時，將受到相互的限制，而妨礙電流的流散。換句話說，即等于增加各單一接地極的電阻。這種影響電流流散的現象，稱為屏 蔽作用，如圖 3所示。
由于屏蔽作用，接地極組的流散電阻，并不等于各單一接地極流散電阻的并聯值。此時，接地極組的流散電阻
Rd = Rd1／(n?η) （1）
式中：Rd1──單一接地極的流散電阻
n ──單一接地極的根數
η ──接地極的利用系數，它與接地極的形狀、單一接地極的根數和位置有關
以上所談的接地電阻，系指在低頻、電流密度不大的情況下測得的，或用穩態公式計算得出的電阻值。這與雷擊時引入雷電流用的接地裝置的工作狀態是大不相同 的。由于雷電流是個非常強大的沖擊波，其幅度往往大到幾萬甚至幾十萬安的數值。這樣，使流過接地裝置的電流密度增大，并受到由于電流沖擊特性而產生電感的 影響，此時接地電阻稱為沖擊接地電阻，也可簡稱沖擊電阻。由于流過接地裝置電流密度的增大，以致土壤中的氣隙、接地極與土壤間的氣層等處發生火花放電現 象，這就使土壤的電阻率變小和土壤與接地極間的接觸面積增大。結果，相當于加大接地極的尺寸，降低了沖擊電阻值。
長度較長的帶形接地裝置，由干電感的作用，當超過一定長度時，沖擊電阻不再減少，這個極限長度稱為有效長度、土壤電阻率越小，雷電流波頭越短，則有效長度越短。
由于各種因素的影響，引入雷電流時接地裝置的沖擊電阻，乃是時間的函數。接地裝置中雷電流增長至幅值IM的時間，是滯后于接地裝置的電位達到其最大值UM的時間的。但在工程中已知沖擊電流的幅值IM和沖擊電阻 Rds的條件下，計算沖擊電流通過接地極流散時的沖擊電壓幅 值 UM = IM?Rds 。由于實際上電位與電流的最大值發生于不同時間，所以這樣計算的幅值常常比實際出現的幅值大一些，是偏于安全的，因此在實際中還是適用的。
雙鉗接地電阻測試儀被廣泛應用于電力、電信、氣象、油田、建筑及工業電氣設備等的接地電阻測量、回路電阻測量。中試控股電力在測量有回路的接地系統時，不需斷開接地引下線，不需輔助電極，安全快速。雙鉗接地電阻測試儀能測量出用傳統方法無法測量的接地故障，能應用于傳統方法無法測量的場合，因為雙鉗接地電阻測試儀測量的是接地體電阻和接地引線電阻的綜合值。雙鉗接地電阻測試儀經過技術研發團隊對品質的卓越追求，通過不斷創新完善，做出改進升級。其性能主要體現在：
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