一、變頻接地電阻分析儀概述

目前在電力系統(tǒng)中，大地網(wǎng)的接地電阻的測(cè)試目前主要采用工頻大電流三極法測(cè)量。為了防止電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的工頻干擾，提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，絕緣預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定：工頻大電流法的試驗(yàn)電流不得小于30A。由此，就出現(xiàn)了試驗(yàn)設(shè)備笨重，試驗(yàn)過(guò)程復(fù)雜，試驗(yàn)人員工作強(qiáng)度大，試驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)等諸多問(wèn)題。

大地網(wǎng)接地電阻測(cè)試儀，采用了新型變頻交流電源，并采用了微機(jī)處理控制和信號(hào)處理等措施，很好的解決了測(cè)試過(guò)程中的抗干擾問(wèn)題，簡(jiǎn)化了試驗(yàn)操作過(guò)程，提高了測(cè)試結(jié)果的精度和準(zhǔn)確性，大大降低了試驗(yàn)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度和試驗(yàn)成本。

本儀器適用于測(cè)試各類(lèi)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(shù)以及土壤電阻率?？蓽y(cè)變電站地網(wǎng)（4Ω）、水火電廠、微波站（10Ω）、避雷針（10Ω）多用機(jī)型。

本儀器采用異頻抗干擾技術(shù)，能在強(qiáng)干擾環(huán)境下準(zhǔn)確測(cè)得工頻50Hz下的數(shù)據(jù)。測(cè)試電流大3A，不會(huì)引起測(cè)試時(shí)接地裝置的電位過(guò)高，同時(shí)它還具有*的抗干擾能力，故可以在不停電的情況下進(jìn)行測(cè)量。

二、變頻接地電阻分析儀性能特點(diǎn)

1、測(cè)量的工頻等效性好。測(cè)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(jìn)行測(cè)量。

2、抗干擾能力強(qiáng)。本儀器采用異頻法測(cè)量，配合現(xiàn)代軟硬件濾波技術(shù)，使得儀器具有很高的抗干擾性能，測(cè)試數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠。

3、精度高?；菊`差僅0.005Ω，可用來(lái)測(cè)量接地阻抗很小的大地網(wǎng)。

4、功能強(qiáng)大?？蓽y(cè)量電流樁，電壓樁，接地電阻，跨步電壓，接觸電壓。

5、操作簡(jiǎn)單。全中文菜單式操作，直接顯示出測(cè)量結(jié)果。

6、布線(xiàn)勞動(dòng)量小，無(wú)需大電流線(xiàn)。

三、變頻接地電阻分析儀技術(shù)指標(biāo)

1、測(cè)量范圍：0～150Ω（含電流樁阻抗）

2、分 辨 率：0.001Ω

3、測(cè)量誤差：±（讀數(shù)×2％+0.005Ω）

4、大輸出電壓：AC 400V (45Hz、55Hz，雙頻，正弦波)

5、大輸出電流：AC 3A (45Hz、55Hz，雙頻，正弦波)

6、電流輸出檔位3/2.5/2/1.5/1A。

7、抗干擾能力：抗工頻50Hz電壓10V

8、測(cè)量線(xiàn)要求：電流線(xiàn)銅芯截面積≥1.5mm2

電壓線(xiàn)銅芯截面積≥1.0mm2

9、供電電源：AC 220V±10％，50Hz

10、外形尺寸：440×350×210mm3

11、儀器重量：23kg

四、原理

                                    圖1測(cè)量原理示意圖

R0 回路電阻大約5～200Ω

Rx 測(cè)試電阻大約0～200Ω

Rf 標(biāo)準(zhǔn)電阻

測(cè)量電流線(xiàn)D：長(zhǎng)度為地網(wǎng)對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)度的3～5倍；線(xiàn)徑：≥1.5mm2

測(cè)量電壓線(xiàn)1：長(zhǎng)度為0.618D；線(xiàn)徑： ≥1.0mm2

測(cè)量電壓線(xiàn)2：接被測(cè)地網(wǎng)

測(cè)量接 地線(xiàn)：接被測(cè)地網(wǎng)

五、面板介紹

1：電流極(C1)

2：電壓極(P1)

3：電壓極(P2)

4：接地網(wǎng)(C2)

5：數(shù)據(jù)接口

6：顯示器

7：打印機(jī)

8：按鍵區(qū)：

“”增大鍵——修改菜單內(nèi)容，采用循環(huán)滾動(dòng)方式。

“”減小鍵——修改菜單內(nèi)容，采用循環(huán)滾動(dòng)方式。

“”功能鍵——選擇菜單項(xiàng)，被選中項(xiàng)反白字體顯示。

“”確定鍵——在“啟動(dòng)”選項(xiàng)上按此鍵約5秒進(jìn)入測(cè)試狀態(tài)。

9：電源開(kāi)關(guān)

10：電源插座

六、測(cè)量接線(xiàn)

測(cè)量電流線(xiàn)D：線(xiàn)徑≥1.5mm2 ,長(zhǎng)度為地網(wǎng)對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)度的3 ～ 5倍；

測(cè)量電壓線(xiàn)1：線(xiàn)徑≥1.0 mm2 ,長(zhǎng)度為0.618D；

測(cè)量電壓線(xiàn)2：接被測(cè)地網(wǎng)

測(cè)量接 地線(xiàn)：接被測(cè)地網(wǎng)

四極法測(cè)量時(shí)，從地網(wǎng)的地樁上引出二根連接線(xiàn)分別接到儀器的電壓極P2、接地網(wǎng)C2兩接線(xiàn)柱，然后按測(cè)量操作步驟進(jìn)行測(cè)試。

七、操作步驟

1、操作步驟

（1）首先檢查用于試驗(yàn)的電流線(xiàn)、電壓線(xiàn)和地網(wǎng)線(xiàn)是否有斷路現(xiàn)象（可以用萬(wàn)用表測(cè)量），地樁上的鐵銹是否清除干凈，其埋進(jìn)深度是否合適（>0.5米），同時(shí)檢查測(cè)試線(xiàn)與地樁的連接是否導(dǎo)通，如未導(dǎo)通，請(qǐng)?zhí)幚砗笾匦逻B接。

（2）電流測(cè)試線(xiàn)與電壓測(cè)試線(xiàn)的長(zhǎng)度比為1：0.618，電流測(cè)試線(xiàn)的長(zhǎng)度應(yīng)是地網(wǎng)對(duì)角線(xiàn)的3～5倍。

（3）電流測(cè)試線(xiàn)和電壓測(cè)試線(xiàn)按規(guī)定的長(zhǎng)度將一端與儀器相接后平行放出。另一端分別接在兩個(gè)地樁上（如圖3所示）。

（4）將已放好的測(cè)試線(xiàn)檢查一遍，將萬(wàn)用表一端接電流線(xiàn)或電壓線(xiàn)，另一端接地網(wǎng)線(xiàn)如無(wú)阻值顯示即為斷路，確認(rèn)完好再進(jìn)行測(cè)試。

（5）檢查連線(xiàn)無(wú)誤后，給儀器接上AC 220V/50Hz電源，對(duì)儀器進(jìn)行通電。

（6）按測(cè)量鍵，開(kāi)始測(cè)量。

（7）儀器顯示測(cè)試結(jié)束后，記錄測(cè)試數(shù)據(jù)（本儀器可多次重復(fù)測(cè)量）。

（8）關(guān)掉儀器電源后，拆除連線(xiàn)，測(cè)試過(guò)程結(jié)束。

2、操作說(shuō)明：

（1）打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，計(jì)算機(jī)進(jìn)行自檢，幾秒鐘后，液晶屏顯示中文主菜單如圖5所示，表示自檢成功。

（2）按鍵，可移動(dòng)光標(biāo)至各菜單項(xiàng)，并循環(huán)指示。

被選中項(xiàng)反白字體顯示。選擇鍵的流程見(jiàn)圖6所示。

（3）在光標(biāo)當(dāng)前所示項(xiàng)目，按鍵可進(jìn)行該項(xiàng)菜單的變更，并循環(huán)指示，流程見(jiàn)圖7所示。

（4）將菜單變更至與測(cè)試要求相對(duì)應(yīng)后即可按選擇鍵進(jìn)行下個(gè)項(xiàng)目的選擇。

3、測(cè)試：

打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，當(dāng)光標(biāo)在測(cè)試項(xiàng)目上時(shí)，按確認(rèn)鍵并保持大約5秒鐘后，儀器開(kāi)始測(cè)試。

測(cè)試過(guò)程中顯示的畫(huà)面如圖8（地網(wǎng)，變頻）所示，當(dāng)下面的進(jìn)程到100%時(shí)候測(cè)試完畢，然后顯示測(cè)量結(jié)果見(jiàn)圖9所示，此時(shí)光標(biāo)指示打印機(jī)圖標(biāo)，按確認(rèn)鍵打印報(bào)告。

測(cè)量結(jié)果的意義如下：

Zx： 測(cè)量的地網(wǎng)阻抗值

Rx:  測(cè)量的地網(wǎng)電阻值

V： 施加電壓值

I：  試品流過(guò)的電流

F1,F2 : 試驗(yàn)頻率

打印結(jié)束后，關(guān)閉電源開(kāi)關(guān)，解除連接線(xiàn)，測(cè)試完畢。

測(cè)試過(guò)程中屏幕上出現(xiàn)的檢查電源，檢查電流樁，檢查電壓樁，檢查地網(wǎng)等都表示儀器自動(dòng)檢查，一般情況大約15秒鐘左右，請(qǐng)耐心等候，不必著急。

4、測(cè)試菜單詳細(xì)解釋

（1）測(cè)量方式:

儀器可以選擇三種測(cè)量方式，即“地網(wǎng)”，“電流樁”，“電壓樁”。他們的作用分別是測(cè)量地網(wǎng)阻抗，電流樁阻抗，電壓樁阻抗.一般情況下做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候應(yīng)選擇“地網(wǎng)”來(lái)測(cè)量大地網(wǎng)的阻抗。而當(dāng)用戶(hù)要求測(cè)量電流樁或電壓樁阻抗的時(shí)候可以選擇后它們?cè)僦苯訙y(cè)量.

（2）頻率選擇:

儀器可以選擇兩種測(cè)量頻率，即“變頻”和 “定頻”。

在現(xiàn)場(chǎng)做試驗(yàn)的時(shí)候，一定要選擇“變頻”來(lái)做實(shí)驗(yàn)，這樣測(cè)量能夠消除現(xiàn)場(chǎng)的電磁場(chǎng)干擾。

“定頻”方式只是在實(shí)驗(yàn)室里面做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候才能使用。

“變頻”采用的是45Hz和55Hz雙變頻來(lái)測(cè)量，而“定頻”采用的是嚴(yán)格50Hz來(lái)測(cè)量。

（3）電流選擇:

儀器提供3A、2. 、2A 、1. 、1A 9種測(cè)量電流。

一般情況下，根據(jù)電流樁阻抗的大小來(lái)選擇測(cè)試電流，使用3A電流即可。

（4）自動(dòng)打印:

當(dāng)光標(biāo)在電流上時(shí)候，按一下“確認(rèn)”鍵，在屏幕左下角會(huì)出現(xiàn)或消失打印機(jī)小符號(hào)，代表選擇或取消自動(dòng)打印功能。當(dāng)選擇自動(dòng)打印時(shí)候，測(cè)試完畢，儀器自動(dòng)打印結(jié)果。當(dāng)取消自動(dòng)打印時(shí)候，如果想打印結(jié)果，需要手動(dòng)打印結(jié)果。

（5）手動(dòng)打印

儀器測(cè)試完畢，出現(xiàn)圖9所示界面。按鍵可以在print 、quit之間選擇。

如果選擇print（打印） ，按“確認(rèn)”鍵，就會(huì)打印結(jié)果。

如果選擇“quit（退出） ，按“確認(rèn)”鍵，就會(huì)返回初始界面如圖5所示。

5、測(cè)試過(guò)程中儀器自診說(shuō)明

（1）“請(qǐng)開(kāi)機(jī)重啟”時(shí)候 ，可能是儀器內(nèi)部電源保護(hù)，關(guān)機(jī)重啟。

（2）“電源模塊錯(cuò)誤，請(qǐng)廠家”時(shí)候，把光標(biāo)移動(dòng)到“地網(wǎng)”上，按10下“確認(rèn)”鍵，聽(tīng)到儀器喇叭響一聲，并且在屏幕的左下角出現(xiàn)一個(gè)反色的打印機(jī)符號(hào)。然后關(guān)機(jī)重啟。如果繼續(xù)無(wú)法測(cè)試，請(qǐng)廠家。

（3）測(cè)試電流為0.0A時(shí)候，可能“電流線(xiàn)”連線(xiàn)與“電流極”地樁接觸不良或地樁太少，需增加地樁，減少回路電阻。

地樁深度不少于0.5m。電流樁電阻應(yīng)該小于200Ω。

（4）若儀器顯示的測(cè)量值極低（＜0.01Ω）則可能是電壓線(xiàn)未連接上。

（5）檢測(cè)時(shí)候，如果測(cè)試電阻小于20Ω的時(shí)候，建議測(cè)試電流使用2A，以免電流突然升大損壞儀器。

八、注意事項(xiàng)

1、為使測(cè)試順利進(jìn)行，測(cè)試前請(qǐng)先用萬(wàn)用表檢查測(cè)試導(dǎo)線(xiàn)與地樁的接觸點(diǎn)是否完好，并測(cè)量已放好的線(xiàn)是否有斷路現(xiàn)象。

2、四極法測(cè)量時(shí)儀器會(huì)自動(dòng)消除接線(xiàn)誤差。

3、當(dāng)光標(biāo)在電流上時(shí)候，按一下“確認(rèn)”鍵，在屏幕左下角會(huì)出現(xiàn)或消失打印機(jī)小符號(hào)，代表選擇或取消自動(dòng)打印功能。

4、本儀器如出現(xiàn)其它故障，請(qǐng)直接與本公司售后服務(wù)部，請(qǐng)不要私自拆檢。

5、測(cè)量線(xiàn)根據(jù)地網(wǎng)的大小由使用者自配。

九、隨機(jī)配件

1、電源線(xiàn)        1根

2、接地樁        2根

3、保險(xiǎn)管        3只

4、打印紙        2卷

5、合格證        1份

6、使用說(shuō)明書(shū)    1份

附錄一：接觸電壓、接觸電位差的測(cè)試

接觸電壓的測(cè)量接線(xiàn)圖如下圖10所示?？砂聪率霾襟E進(jìn)行測(cè)試。

在離接地裝置較遠(yuǎn)處打一個(gè)地樁作為電流極，該電流極離接地裝置邊緣的距離仍取為接地裝置大對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)度D的4倍以上。

用導(dǎo)線(xiàn)將儀器面板的C 端子與電流極可靠連接。再用導(dǎo)線(xiàn)將儀器的E 端子接至被試設(shè)備的架構(gòu)。

儀器的P1 端子接至設(shè)備架構(gòu)上的Pa 點(diǎn)，Pa 距地面高度為1.8 米。儀器的P2 端子接至模擬腳的電極Pb,該電極可采用包裹濕布的直徑為20cm 的金屬圓盤(pán)，并壓上重物。電極中心距設(shè)備邊緣距離為1 米。

儀器P1 與P2 端子間并聯(lián)等效人體電阻Rm，一般取Rm=1.5KΩ.檢測(cè)接線(xiàn)無(wú)誤后，接通儀器電源，選擇執(zhí)行“接地阻抗測(cè)量”，再設(shè)置好測(cè)試電流，儀器開(kāi)始測(cè)量，測(cè)量完畢，可從液晶屏上讀取到阻抗值Z。

后根據(jù)下式計(jì)算出接觸電壓Uj

Uj=Z * Is

式中Is 為被測(cè)接地裝置內(nèi)系統(tǒng)單相接地故障電流。

上述測(cè)量中，若儀器電壓輸入端不并聯(lián)等效人體電阻Rm，則所得結(jié)果為接觸電位差。

附錄二：跨步電壓、跨步電位差的測(cè)試

接觸電壓的測(cè)量接線(xiàn)圖如圖11所示。可按下述步驟進(jìn)行測(cè)試。

在離接地裝置較遠(yuǎn)處打一個(gè)地樁作為電流極，該電流極離接地裝置邊緣的距離仍取為接地裝置大對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)度D的4倍以上。

用導(dǎo)線(xiàn)將儀器面板的C 端子與電流極可靠連接。再用導(dǎo)線(xiàn)將儀器的E 端子接至設(shè)備的接地引下線(xiàn)。

儀器的P1、P2端子分別接至模擬人腳的電極Pc、Pd,該電極可采用包裹濕布的直徑為20cm 的金屬圓盤(pán)，并壓上重物。兩電極中心距離為1 米。

儀器P1與P2端子間并聯(lián)等效人體電阻Rm，一般取Rm=1.5KΩ.檢測(cè)接線(xiàn)無(wú)誤后，接通儀器電源，選擇執(zhí)行“接地阻抗測(cè)量”，設(shè)置好測(cè)試電流，儀器開(kāi)始測(cè)量，測(cè)量完畢，可從液晶屏上讀取到阻抗值Z。

后根據(jù)下式計(jì)算出跨步電壓Uk

Uk=Z* Is

式中Is 為被測(cè)接地裝置內(nèi)系統(tǒng)單相接地故障電流。上述測(cè)量中，若儀器電壓輸入端不并聯(lián)等效人體電阻Rm，則所得結(jié)果為跨步電位差。

附錄三：土壤電阻率的測(cè)量

使用本儀器，可以采用單極法或者四極法來(lái)測(cè)量土壤電阻率。下面以四極法為例來(lái)說(shuō)明。測(cè)量土壤電阻率的接線(xiàn)如圖12所示。

圖中，a 為電流極與電位極的間距，b 為兩電位極的間距，h 為電極埋設(shè)深度。當(dāng)a=b 時(shí)即為溫納法。為了計(jì)算方便，請(qǐng)讓電極間距a、b 遠(yuǎn)大于埋設(shè)深度h,一般應(yīng)滿(mǎn)足a、b>10h。

測(cè)試電極宜采用直徑不小于1.5cm 的圓鋼或25mm×25mm×4mm 的角鋼，其長(zhǎng)度均不小于40cm。

埋設(shè)好電極并接好線(xiàn)后即可開(kāi)始測(cè)量。用上述測(cè)量接地阻抗的方法測(cè)出阻抗Z，則土壤電阻率ρ為

ρ=πa(a+b)Z/b

上式在a>>h，b>>h 時(shí)成立。

當(dāng)a=b 時(shí)，上式簡(jiǎn)化為：ρ=2πaZ