一般來講,接地裝置的阻抗是復數阻抗,包含電阻分量、電容分量和電感分量。對大地網來說,電感分量要大得多,對工頻接地電路,接地電阻特別起作用,所以一般稱工頻接地阻抗為接地電阻。
一般接地電阻測試儀測量出來的數值都是工頻接地電阻。沖擊電阻值一般是由工頻接地電阻值換算得出,換算方法見本標準附錄E。也可直接用沖擊接地電阻測量儀測得。
接地裝置的工頻接地電阻值的測量方法有兩點法(電流表-電壓表法)、三點法、比較法、多級大電流法和故障電流法、電位降法等,通常實用的方法是電位降法,接地電阻測試儀也是用的電位降法。本附錄只介紹電位降法。
原理圖見圖F.1
圖中三個接線端子E、P、C分別接到接地體、電流探針和電位探針。其中E端子連接接地體G,P端子連接電位探針,C端子連接電流探針。測量時,在C端子產生一個恒定電流,該電流經電流探針—地—接地體—E,形成電流回路。只要x和d足夠長,且具有合適的比例關系,通過測量G、P之間的電壓U,其電壓U和電流I的比值就是接地電阻RG,即:
RG=U/I ……………………………………(1)
方法一:直線法,見圖F.2。
圖 F.2 直線法
方法二:補償法, 見圖F.3。
圖 F.3 補償法
方法三:三角形法,見圖F.4。
圖 F.4 三角形法
P點至E點的距離要大于10米 ,小于10米 測量結果誤差較大。
測量時,要根據現場情況仔細選擇C點,E點至C點所在直線的延長線一定要通過地網的中心點G,即CE連線要垂直于地網邊緣。
P點要選在C點至地網的中間,若對測量的數據有疑問時,可多選幾個P點進行測量,再對數據進行分析,以便得出較準確的測量結果。
測量時,測試線一般要求不要互相纏繞。
測量時要避開地下的金屬管道、通信線路等。如對地下情況不了解,可多換幾個地點測量,進行比較后得出較準確的數據。
在測量屋面避雷針、避雷帶時,通常要加長E點的測量線。加長的測量線對小地阻的測量精度有較大影響,必須減掉加長線的線電阻。該線電阻可通過對比法得出或用電橋測出。特別值得注意的是,該加長線一定不能纏繞在一起,尤其不能盤起來(此時線電阻可達幾十歐姆)。如果是加長P點和C點的測量線,此時加長線的線電阻可忽略不計。
對大型地網(如發電廠等)接地電阻的測量,用電位降法的原理,通過其它設備來產生大的測試電流,用電壓表測量P點的電壓,經過計算,得出接地電阻。
其它測量方法見GB/T 17949.1-2000 《接地系統的土壤電阻率、接地阻抗和地面電位測量導則 第1部分:常規測量》。