接地電阻的測量有哪幾種方法？

時間:2010-07-21 10:27 來源:未知

通信設備的良好接地是設備正常運行的重要保證，對於交換機、光端機、計算機等電信網絡中精密通信設備更是如此。設備使用的地線通常分為工作地（電源地）、保護地，防雷地，有些設備還有單獨的信號地，以將強、弱電地隔離，保證數字弱信號免遭強電地線浪湧的衝擊，這些地線的主要作用有：提供電源回路、保護人體免受電擊，此外還可屏蔽設備內部電路免受外界電磁幹擾或防止幹擾其他設備。

設備接地的方式通常是埋設金屬接地樁、金屬網等導體，導體再通過電纜線與設備內的地線排或機殼相連。當多個設備連接於同一接地導體時，通常需安裝接地排，接地排的位置應盡可能靠近接地樁，不同設備的地線分開接在地線排上，以減小相互影響。

通常，設備的接地電阻應盡可能地小，設備說明書上應給出對接地電阻的要求。設備的接地電阻包括了從設備內地線排到機房總地線排連線電阻、總地線排至接地樁的電阻、接地樁與大地間的電阻（地阻）以及彼此間的連接電阻，通常情況下，接地樁與大地間的電阻（地阻）是其中最主要的可變部分，除地阻外的其它部分總電阻在多數情況下總是小於1Ω。

一、地阻的測量原理

影響接地電阻的因素很多：接地樁的大小（長度、粗細）、形狀、數量、埋設深度、周圍地理環境（如平地、溝渠、坡地是不同的）、土壤濕度、質地等等。為了保證設備的良好接地，利用儀表對地電阻進行測量是必不可少的，常用的測量儀器是手搖式地阻表和鉗形地阻表。

1．手搖式地阻表測量原理

手搖式地阻表是一種較為傳統的測量儀表，它的基本原理是采用三點式電壓落差法，如圖1所示。其測量手段是在被測地線接地樁（暫稱為X）一側地上打入兩根輔助測試樁，要求這兩根測試樁位於被測地樁的同一側，三者基本在一條直線上，距被測地樁較近的一根輔助測試樁（稱為Y）距離被測地樁20 米左右，距被測地樁較遠的一根輔助測試樁（稱為Z）距離被測地樁40米左右。測試時，按要求的轉速轉動搖把，測試儀通過內部磁電機產生電能，在被測地樁X和較遠的輔助測試樁（稱為Z）之間“灌入”電流，此時在被測地樁X和輔助地樁Y之間可獲得一電壓，儀表通過測量該電流和電壓值，即可計算出被測接地樁的地阻。

2．鉗形地阻表測量原理

鉗形地阻表是一種新穎的測量工具，它方便、快捷，外形酷似鉗形電流表，測試時不需輔助測試樁，隻需往被測地線上一夾，幾秒鍾即可獲得測量結果，極大地方便了地阻測量工作。鉗形地阻表還有一個很大的優點是可以對在用設備的地阻進行在線測量，而不需切斷設備電源或斷開地線。

電路中E和I旁的圓環表示鉗形地阻表的環形卡口，Rx為被測地線樁的地阻，R1、R2 ．．． Rn為分布式接地係統中其它接地點的地阻。該圖可以進一步等效為圖3。測量時，鉗形地阻表利用電磁感應原理通過其前端卡口（內有電磁線圈）所構成的環向被測線纜送入一恒定電壓E，該電壓被施加在圖3所示的回路中，地阻表可同時通過其前端卡口測出回路中的電流I，根據E和I，即可計算出回路中的總電阻，即： E／I＝Rx＋ 1／（1／R1＋1／R2＋ ．．． ＋1／Rn）

1／（1／R1＋1／R2＋ ．．． ＋1／Rn）為R1、R2 ．．． Rn並聯後的總電阻 在分布式多點接地係統中，通常有Rx ＞＞ 1／（1／R1＋1／R2＋ ．．． ＋1／Rn）， “＞＞”意為“遠遠大於”假設上述條件成立，則被測地阻Rx＝E／I。

事實上，鉗形地阻表通過其前端卡環這一特殊的電磁變換器送入線纜的是1．7kHz的交流恒定電壓，在電流檢測電路中，經過濾波、放大、A／D轉換，隻有1．7kHz的電壓所產生的電流被檢測出來。正因這樣，鉗形地阻表才排除了商用交流電和設備本身產生的高頻噪聲所帶來的地線上的微小電流，以獲得準確的測量結果，也正因為如此，鉗形地阻表才具有了在線測量這一優勢。實際上，該表測出的是整個回路的阻抗，而不是電阻，不過在通常情況下他們相差極小。鉗形地阻表可即刻將結果顯示在LCD顯示屏上，當卡口沒有卡好時，它可在LCD上顯示“open jaw”或類似符號。

由於鉗形地阻表的特殊結構，使它可以很方便地作為電流表使用，很多這類儀表同時具有鉗形電流表的功能。另一方麵，雖然鉗形地阻表測試時使用一定頻率的信號以排除幹擾，但在被測線纜上有很大電流存在的情況下，測量也會受到幹擾，導致結果不準確。所以，按照要求，在使用時應先測線纜上的電流，隻有在電流不是非常大時才可進一步測量地阻。有些儀表在測量地阻時自動進行噪聲幹擾檢測，當幹擾太大以致測量不能進行時會給出提示。

二、鉗形地阻表測量注意事項

從上麵的介紹可以看出，鉗形地阻表和手搖式地阻表的測量原理完全不同。手搖式地阻表在使用時，應將接地樁與設備斷開，以避免設備自身接地體影響測量的準確性，手搖式地阻表可獲得較高的精度，而不管是單點接地和多點接地係統；對於鉗形地阻表，其最理想的應用是用在分布式多點接地係統中，此時應對接地係統的所用接地樁依次進行測量，並記錄下測量結果，然後進行對比，對測量結果明顯大於其它各點的接地樁，要著重檢查，必要時將該地樁與設備斷開後用手搖式地阻表進行複測，以暴露出不良的接地樁。

在單點接地係統中應慎用鉗形地阻表，從它的工作原理中可以看出：鉗形地阻表測出的電阻值是回路中的總電阻，隻有Rx ＞＞1／（1／R1＋1／R2＋ ．．． ＋1／Rn）時，該阻值才近似於我們要測的接地樁地阻，而這個條件，在很多情況下，尤其是在單點接地係統中是不滿足的。對於已埋設好而尚未與設備連接的開路接地樁，其地阻根本不能用該儀表進行測量。鉗形地阻表在使用中應注意以下幾點：

1．注意是否單點接地，被測地線是否已與設備連接，有無可靠的接地回路。

開路接地樁，不能測量；接地回路不可靠，測量結果不準確（偏高）。我們在實際使用中曾遇到過這種情況，在我局F150模塊局驗收中，我們曾使用這種儀表進行接地線地阻檢查。

我們用鉗形地阻表分別在A、B、C三處進行測量，發現許多局地阻偏高，尤其是C位置，許多局超過50Ω，有些局高達120Ω，於是開始懷疑測量結果不準確，後用老式的三點式測試法進行複測證實了這一點。在這種情況下，由於MDF架除地線外隻有架底膨脹螺絲接地，膨脹螺絲插入室內地麵不足10cm，其接地電阻必然很大，在C位置測得的回路總電阻其中包含此電阻，此時鉗形地阻表工作原理中所提的假設條件不能滿足，故而導致測量結果有較大偏差。

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