接地电阻测量方法及测量设备

接地电阻测量方法及测量设备
1基础知识
1.1接地电阻概念
接地电阻是电流由接地装置流入大地再经大地流向另一接地体或向远处扩
散所遇到的电阻。

接地电阻值体现电气装置与"地"接触的良好程度和反映接地网的规模。

1.2降低接地电阻得有效方法
降低接地电阻，主要从选择复式接地装置和降低土壤电阻率这两方面进行。

1)选择复式接地装置
为了降低接地电阻，往往用多根的单一接地体以金属体并联连接而组成复合接地体或接地体组。

由于各单一接地体埋置的距离往往等于单一接地体的长度而
远小40m，此时，电流流入各单一接地体时，将受到相互的限制，而妨碍电流的
流散。

换包话说，即等于增加各单一接地体的电阻。

这种影响电流流散的现象，称为屏蔽作用。

由于屏蔽作用，接地体组的接地电阻，并不等于各单一接地体接地电阻的并联值，即总的接地电阻比由单个接地体的接地电阻并联求得要大，其影响可用接地体的利用系数来表示。

利用系数与接地体的形状，单一接地体的根数和位置有关。

2)降低土壤电阻率
决定接地电阻的主要因素是土壤电阻率。

如果在土壤电阻率大的地方埋设接地装置，为了降低接地电阻，可以设法降低土壤的电阻率。

常见的降低王壤电阻率的分法有以下几种：
将接地装置附近的高电阻率的土壤置换成低电阻率的土壤：
经常在埋设接地装置的地方浇以盐水；
当上层土壤的电阻率很大(例如：干砂)，而下层土壤的电阻率又较小时，可以
采用深埋接地体的方法；
当遇到土壤的电阻率很大，而附近一定距离内有水源时，可以将接地体延伸
到有水源的地方理设。

但应注意”延伸”的长度不宜过长，一般不超过40m，否则
雷电流传来时，将因电感的作用而使接地装置始端电位增高。

如在电力设备附近1km以内有电阻率较低的土壤，可敷设引外接地体，以降低广，所内的接地电阻，经过公路的引外线，埋设深度不应小于0.8m。

对于多年冻土的地区，电阻率极高，可将接地体敷设在融化地带或融化地带的水池或水坑中，敷设深钻式接地体，或充分利用井管或其他深理在地下的金属构件作接地体；在房屋溶化范围内敷设接地装置，除深埋式接地体外，还是敷设
深度约0.5m有长接地体，以便在夏季地表层化冻时起散流作用；在接地体周围
人工处理土壤，以降低冻结温。

1.3接地电阻测试仪介绍
目前，市场上存在的接地电阻测试仪有多种，其测量方法主要分两种：钳夹法、打地桩法。

如下图：
钳夹法：测量接地电阻时不必使用辅助接地棒，也不需要中断待测设备接地，只要钳夹住接地线或接地棒，就能测量出接地体的接地电阻。

打地桩法：可分为二线法、三线法和四线法。

1.4打地桩法接地测试仪介绍
接下来以UT572智能接地电阻测试仪为例，给大家介绍打地桩法节点测试仪，测试仪如下图所示：
2打桩法接地电阻测试方法概述
1.两线法
条件：必须有已知接地良好的地，如PEN等，所测量的结果是被测地和已知
地的电阻和。

假如已知地远小于被测地的电阻，测量结果可以作为被测地的结果。

适用于：楼群稠密或水泥地等密封无法打地桩的地区。

接线：E+ES接到被测地，H+S接到已知地。

2.三线法
条件：必须有两个接地棒：一个辅助地和一个探测电极。

各个接地电极间的间隔不小于20米。

原理是在辅助地和被测地之间加上电流，测量被测地和探测
电极间的电压降，测量结果包括测量电缆本身的电阻。

适用于：地基接地，建筑工地接地和防雷接地。

接线：S接探测电极，H接辅助地，E和ES连接后接被测地。

3.四线法
基本上同三线法，在低接地电阻测量和消除测量电缆电阻对测量结果的影响时替换三线法。

测量时E和ES必须单独直接连接到被测地。

该方法是所有接地电阻丈量方法中正确度最高的。

4.双钳法
条件：多点接地，不打辅助地桩，测量单个接地。

接线：使用厂商指定的电流钳接到相应的插口上，将两钳卡在接地导体上，两钳间的间隔要大于0.25米。

3接地测试仪调研
接地测试仪品牌主要有：美国福禄克、日本克列茨、广州铱泰、深圳胜利、瑞希科技、博宇、征能、深圳美瑞克、常州汇高、东莞优利德、常州同惠金涵电子、台湾固纬、常州安柏等。

淘宝上一些品牌的基本信息如下表：
附录优利德UT572测试步骤
1测试前准备
1、电池电压检查：
开机后，若LCD显示低电符号时，需立即更换电池，否则仪器不能正常使用。

2、测试条件设置：
开机后，将功能选择开关置于4Ω/40Ω/400Ω/4KΩ/40KΩ中任一档位，长按“MENU”键约2秒钟，LCD进入MENU设置画面；默认为测试方式(线数)设置状态：3线式(3-WIRE)，此时“3”在闪烁，通过按“▲”或“▼”键可选择2线式(2-WIRE)、3线式(3-WIRE)、4线式(4-WIRE)和土壤电阻率(ρ-WIRE)模式；按“ENTER”键确认即可；按“ENTER”键后进入测试信号频率(FM)设置画面。

同样可以通过按“▲”或“▼”键选择频率：128Hz或94Hz，按“ENTER”键确认。

若之前选择的测试方式(线数)为土壤电阻率(ρ-WIRE)模式，按“ENTER”键后进入辅助接地钉间隔距离的设置的画面，默认距离(LENGTH)为20米，可以通过按“▲”或“▼”键调节距离的大小，距离设置范围为1至40米，按“ENTER”键确认后，设置画面又跳到测试方式(线数)设置状态；若之前选择的测试方式(线数)不为土壤电阻率(ρ-WIRE)模式，则就没有辅助接地钉间隔距离的设置。

设置好后，再次长按“MENU”键约2秒钟退出MENU设置画面，进入RE测试状态画面。

3、补偿电阻(RK)的测试：
将功能选择开关置于4Ω档，此时测试方式(线数)为2-WIRE或3-WIRE,长按“RK”键2秒钟，进入RK测试状态；将测试线鳄鱼夹相互夹在一起(短接)，按“TEST”键进行测试，测试完成后，按“ENTER”键确认，确认后退出RK测试状态，进入RE
测试状态画面。

当测试值大于4Ω时，按“ENTER”键将不能确认，此时请检查测试线是否断裂或插头是否接触不良。

☆注：4线式(4-WIRE)和土壤电阻率(ρ-WIRE)模式不能做RK测试。

4、干扰电压(接地电压)测试功能：
在测试接地电阻(RE)和土壤电阻率(ρ)时，仪器会自动检测干扰电压(UST)和干扰频率(FST)的大小。

当干扰电压>10V时，LCD显示“UST HI”,仪器停止测试。

可通过短按“DISP”键查看UST和FST的大小，当干扰电压(UST)的值>50V时，LCD 显示“OL V”,表示测试值已经过量程了。

当干扰电压>10V时请将相关的电气设备关闭，再进行接地电阻或土壤电阻率测试。

5、辅助接地电阻(RH和RS)测试功能：
本仪器具有辅助接地电阻(RH和RS)的测试功能。

若RH或RS测试值过大，请检查测试线是否可靠连接。

☆注：RH或RS测试值过大，会影响接地电阻RE和土壤电阻率(ρ)测试值精度。

6、接地测试线、简易测试线的连接：
分别完全插入对应的仪器插口。

连接不好或接触不良时会造成测试值的误差。

☆注：若在未连接测试线时按TEST键，特别是400Ω以上量程中，显示屏可能出现OL以外的数字，并非仪器故障。

2测试说明
接地电阻或土壤电阻率测试时，在仪器的测试端口间请勿施加电压。

1、精密(3线式)测试
此方法是一般接地电阻的测试方法。

使用端口：使用E、S、H端口。

测试线：分别对应E、S、H端口。

辅助接地棒：2 根，分别对应S、H端口。

(1) 测试方法(线数)的设定，参考“测试条件设置”设定3-WIRE。

(2) Rk的设定
①3根测试线(绿、黄、红)分别插入到仪器对应端口上。

②选择4Ω量程。

③将3 根测试线的鳄鱼夹互相咬合短路。

④参考5.3剩余电阻(Rk)的测试。

☆注：若3根测试线短路后仍显示“Rk=OLΩ”，可能测试线断裂或接触不良。

(3) 辅助接地钉的使用与接线
从被测接地体开始约5～10m的间隔，分别将S端辅助接地钉、H端口辅助接地钉排成一直线后深深地打入大地，从仪器的E、S、H端口开始将测试线(绿、黄、红)按被测接地体、辅助接地棒S、辅助接地棒H的顺序连接。

(☆见图1)
(4) 接地电阻的测试
接线完成后，选择任意量程，按TEST键测试。

☆注：若辅助接地电阻(RH/RS)过大，会影响测试值得精度。

请检查测试线接
触是否良好。

若不得不在干燥或小石头多的场所及沙地中测试，请在辅助接地钉的入地部分洒水，使其保持充分湿润。

混凝土上测试时，将辅助接地钉放平浸水或使用湿
布缚在辅助接地钉上进行测试。

当干扰电压过大(大于10V)时，仪器将停止测试。

请关闭相关电气设备电源后，再进行测试。

2、精密(4线式)测试
此方法是准确度更高的测试方法。

使用端口：使用E、ES、S、H端口。

测试线：分别对应E、ES、S、H端口；ES端口的测试线头部与被测接地体的E端口测试线头部的相同部位连接。

辅助接地棒：2 根。

(1)测试方法(线数)的设定，请参考“测试条件设置”设定4-WIRE。

(2)辅助接地钉的使用与接线
辅助接地钉的入地与接线从被测接地体开始约5～10m 的间隔，分别将S端口用辅助接地棒、H端口用辅助接地棒排成一直线后深深地打入大地，从仪器的E、ES、S、H端口开始将测试线(绿、黑、黄、红)按被测接地体E、被测接地体辅助探测端ES、辅助接地棒S、辅助接地棒H的顺序连接。

ES端口的黑线与E端口的绿线连接相同被测接地体上(☆见图2)
(3)接地电阻的测试
配线完成后选择任意量程，按TEST 键。

显示屏显示接地电阻Re值。

操作与3线式测试相同。

3、简易(2线式)测试
商用电源的电压测试请勿使用本仪器；本仪器的设计不符合商用电源电压测试。

此方式是未打入辅助接地棒时的简便测试方法。

利用已知最小接地电阻的接地极作为辅助接地极，按2端口法测试。

可利用金属水管等金属埋设物、商用电压的共同接地或大楼等A种接地极(避雷针)作为可使用的接地极。

使用端口：使用E、S、H端口。

测试线：简易测试线。

辅助接地棒：不使用。

(1) 测试方法(线数)的设定，请参考“测试条件设置”设定2-WIRE。

(2) Rk的设定
①简易测试线分别插入到仪器对应的端口上。

②选择4Ω量程。

③将简易测试线的鳄鱼夹互相咬合短路。

④参考剩余电阻(Rk)的测试。

☆注：若简易测试线短路后仍显示“Rk=OLΩ”或RH和RS值不为0KΩ，可能简易测试线断裂或接触不良。

(3) 接线，请按图3接线。

☆注：不使用附件的简易测试线时，S端口与H端口必须短路。

(4)接地电阻的测试
配线完成后尽量选择高电阻量程，按TEST键。

测试完成后LCD显示接地电阻Re值。

接地电阻较小时请切换下一位量程进行更准确测试。

4、土壤电阻率(ρ)的测试
要先设定好辅助接地钉间的距离，将4根辅助接地棒以相同间隔打入大地后测试土壤电阻率。

使用端口：E、ES、S、H。

测试线：使用E、ES、S、H端口测试线。

辅助接地棒：4 根。

(1) 测试方式(线数)的设定，请参考“测试条件设置”设定ρ-WIRE。

☆注：测试土壤电阻率(ρ)时，不能设定Rk。

(2) 辅助接地棒的入地与配线
将4根辅助接地钉以1～40m 间隔成直线打入大地。

此时，入地深度请设定为各辅助接地钉间距离的5%以下。

(例：辅助接地棒间距离为5m时，入地深度为25cm)。

入地过深时，土壤电阻率的测试值可能产生误差。

☆ 注：附件的辅助接地钉的长度为20cm。

打入辅助接地钉，从仪器的E、ES、S、H端口开始按顺序分别将测试线(红色20米、黄色10米、黑色20米、红色40米)与辅助接地棒连接。

(☆ 见图4)
(3) 辅助接地钉间隔距离设定
请参考“测试条件设置”测试土壤电阻率(ρ)时辅助接地钉的LENGTH设定”，设定接地钉的间隔距离。

(4) 土壤电阻率(ρ)的测试
配线完成后选择任意量程，按TEST 键。

测试完成后显示屏显示土壤电阻率(ρ)值。