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鉗形接地電阻測(cè)試儀儀表結(jié)構(gòu)
閱讀：808 發(fā)布時(shí)間：2018-12-3鉗形接地電阻測(cè)試儀儀表結(jié)構(gòu)
鉗形接地電阻測(cè)試儀用于電力、電信、氣象以及其它設(shè)備的接地電阻測(cè)量。ETCR2000鉗型接地電阻儀有長(zhǎng)鉗口及圓鉗口之分，長(zhǎng)鉗口特別適用于扁鋼接地線的場(chǎng)合。傳統(tǒng)的接地電阻測(cè)量方法是采用電壓--電流法。
一、概述：
ETCR2000鉗型接地電阻儀用于電力、電信、氣象以及其它設(shè)備的接地電阻測(cè)量。
ETCR2000鉗型接地電阻儀有長(zhǎng)鉗口及圓鉗口之分，長(zhǎng)鉗口特別適用于扁鋼接地線的場(chǎng)合。
傳統(tǒng)的接地電阻測(cè)量方法是采用電壓--電流法。
A.操作的簡(jiǎn)便性：
傳統(tǒng)方法必須將接地線解扣及打輔助接地極。即將被測(cè)的接地極從接地系統(tǒng)中分離；且須將電壓極及電流極按規(guī)定的距離打入土壤中作為輔助電極才能進(jìn)行測(cè)量。
用鉗形接地電阻測(cè)試儀只須將鉗表的鉗口鉗繞被測(cè)接地線，即可從液晶屏上讀出接地電阻值。
B.測(cè)量的準(zhǔn)確度：
傳統(tǒng)測(cè)量方法的準(zhǔn)確度取決于輔助電極之間的位置，以及它們與接地體之間相對(duì)位置。如果輔助電極的位置受到限制，不能符合計(jì)算值，則會(huì)帶來(lái)所謂布極誤差。
對(duì)于同一個(gè)接地體，不同的輔助電極位置，可能會(huì)使測(cè)量結(jié)果有一定程度的分散性。而這種分散性會(huì)降低測(cè)量結(jié)果的可信性。
ETCR2000所采用的測(cè)量原理，在國(guó)外已成功應(yīng)用多年。使用這種方法測(cè)量時(shí)不用輔助電極，不存在布極誤差。重復(fù)測(cè)試時(shí)，結(jié)果的一致性好。
國(guó)家有關(guān)部門對(duì)ETCR2000與傳統(tǒng)電壓電流法對(duì)比試驗(yàn)的結(jié)果說(shuō)明，它*可取代傳統(tǒng)的接地電阻測(cè)試方法，對(duì)接地電阻值給出可信的結(jié)果。
多次工程實(shí)踐，也從不同的行業(yè)不同的測(cè)試環(huán)境得到了用戶的認(rèn)同。
本儀表出廠時(shí)，附有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試環(huán)。用戶在測(cè)量時(shí)，可以先對(duì)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試環(huán)進(jìn)行測(cè)量。如果讀數(shù)準(zhǔn)確，那么，測(cè)量的接地電阻值就是可信的。
C.對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性：
傳統(tǒng)方法必須要打入兩個(gè)有相對(duì)位置要求的輔助電極，這是使用傳統(tǒng)方法的zui大限制。
問題在于隨著我國(guó)城市化的發(fā)展，使得被測(cè)接地體周圍找不到土壤，它們?nèi)凰喔采w。即便有所謂綠化帶、街心花園等，它們的土壤也往往與大地的土壤分開。更何況傳統(tǒng)方法打輔助電極時(shí)對(duì)輔助電極的相對(duì)位置有要求。要找到有距離要求的土壤，在大多數(shù)情況下是更加困難的。
而使用ETCR2000時(shí)，就沒有這些限制。雖然，從測(cè)量原理來(lái)說(shuō)，ETCR2000必須用于有接地環(huán)路的情況下，但是只要用戶能有效地利用您的周圍環(huán)境，ETCR2000*可以測(cè)量單點(diǎn)接地系統(tǒng)，其測(cè)量方法可參考本文明書的八、c節(jié)。
D.其它：
在某些場(chǎng)合下，ETCR2000能測(cè)量出用傳統(tǒng)方法無(wú)法測(cè)量的接地故障。
例如：在多點(diǎn)接地系統(tǒng)中（如桿塔等。另外，有一些建筑物也是采用不止一個(gè)接地體），它們的接地體的接地電極雖然合格，但接體到架空地線間的連接線有可能使用日久后接觸電阻過(guò)大甚至斷路。盡管其接地體的接地電阻符合要求，但接地系統(tǒng)是不合格的。（請(qǐng)參考九、A、2節(jié)）
對(duì)于這種情形用傳統(tǒng)方法是測(cè)量不出的。
用ETCR2000則能正確測(cè)出，因?yàn)镋TCR2000測(cè)量的是接地體電阻和線路電阻的綜合值。
二、鉗形接地電阻測(cè)試儀規(guī)格：
A、一般規(guī)格
顯示屏：4位LCD數(shù)字顯示。高28.5mm、寬47mm
鉗口尺寸：長(zhǎng)形鉗口32mm×65mm
圓形鉗口φ32mm
鉗口開口：長(zhǎng)形鉗口28mm
圓形鉗口32mm
工作溫度：-10℃-55℃
工作濕度：10%-90%
儀器質(zhì)量：長(zhǎng)形鉗口1320g(含電池)
圓形鉗口1120g(含電池)
電源：4節(jié)五號(hào)堿性干電池（6v）
儀器尺寸：長(zhǎng)形鉗口長(zhǎng)293mm、寬90mm、厚66mm
圓形鉗口長(zhǎng)260mm、寬90mm、厚66mm
保護(hù)等級(jí)：雙重絕緣
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：鉗口方式
B、量限及度：
三、鉗形接地電阻測(cè)試儀結(jié)構(gòu)：
儀表結(jié)構(gòu)如下圖:
其中：
A為鉗口，可張合。用于鉗繞被測(cè)接地線。
B（POWER）為電源開關(guān)按鈕，控制電源的接通及斷開。
C（HOLD）為保持按鈕，按此鈕可保持儀表的讀數(shù)。再按一次則脫離HOLD狀態(tài)。
D為液晶顯示屏，用于顯示測(cè)量結(jié)果以及其它功能符號(hào)。
E為鉗柄，可控制鉗口的張合。
四、液晶屏功能
如下圖:
其中：
A為由四位數(shù)字組成的接地電阻顯示區(qū)。
B為鉗口張符號(hào)。鉗口牌張開狀態(tài)時(shí)，該符號(hào)出現(xiàn)。此時(shí)，或者是人為處于張開狀態(tài)；或者是鉗口已嚴(yán)重污染，已經(jīng)不能再繼續(xù)工作。
C為電池電壓低符號(hào)。當(dāng)電池電壓低地5.3v左右時(shí)，此符號(hào)出現(xiàn)時(shí)，說(shuō)明電池電壓過(guò)低，已不能保證測(cè)量精度，應(yīng)更換電池。
D為保持狀態(tài)符號(hào)。此符號(hào)出現(xiàn)時(shí)，說(shuō)明儀表的讀數(shù)處于保持狀態(tài)（而
非測(cè)量狀態(tài)).再按一次HOLD按鈕,儀表將從HOLD狀態(tài)進(jìn)入測(cè)量狀態(tài)。
五、使用方法
鉗表在開機(jī)時(shí)，鉗口不能鉗繞任何金屬導(dǎo)體，不能鉗繞被測(cè)接地線，也不能鉗繞隨機(jī)測(cè)試環(huán)。
A、按下POWER按鈕后，儀表通電。液晶屏的顯示如下圖。此時(shí)鉗表處于開機(jī)狀態(tài)。應(yīng)注意在開機(jī)自栓狀態(tài)時(shí)一定要保持鉗表的自然靜止?fàn)顟B(tài)，不可翻轉(zhuǎn)鉗表，鉗表的手柄不可施加任何外力，更不可對(duì)鉗口施加外力。否則將不能保證測(cè)量精度。
B、開機(jī)自檢狀態(tài)結(jié)束后，液晶的顯示為OL，如下圖所示，這是正常的開機(jī)自檢結(jié)束符號(hào)。此時(shí)說(shuō)明自檢正常完成，并已進(jìn)入測(cè)量狀態(tài)。
如果開機(jī)自檢時(shí)出現(xiàn)了E符號(hào)，如下圖的示，則說(shuō)明自檢錯(cuò)誤，不能進(jìn)入測(cè)量狀態(tài)。這有兩種可能的情況。
1.鉗口在鉗繞了導(dǎo)體回路（而且電阻較?。┑那闆r下進(jìn)行自檢。此時(shí)只須去除此導(dǎo)體回路后，重新開機(jī)即可。
2．鉗表有故障。請(qǐng)送我公司修理。
如果開機(jī)自檢后未出現(xiàn)OL，而是顯示其它一些數(shù)字，如圖所示，可能有兩種情況：
1．鉗口在鉗繞了導(dǎo)體回路（而且電阻較大）的情況下進(jìn)行自檢。此時(shí)只須去除此導(dǎo)體回路后，重新開機(jī)即可。
2．鉗表有故障。請(qǐng)送我公司修理。
C、開機(jī)自檢正常結(jié)束后（即顯示OL），即可進(jìn)行測(cè)量。如果用戶認(rèn)為有必要，可以如左圖用隨機(jī)的測(cè)試環(huán)檢驗(yàn)一下。此時(shí)，顯示值應(yīng)該與測(cè)試環(huán)的標(biāo)稱值一致（例如5.1Ω）。
測(cè)試環(huán)上的標(biāo)稱值是在溫度為20℃下的值。
顯示值與示稱值相差點(diǎn)個(gè)字，應(yīng)該是正常的。
例如：測(cè)試環(huán)的標(biāo)稱值為5.1Ω時(shí)，顯示為5.0Ω或5.2Ω都是正常的。
D、如果在測(cè)量電阻時(shí)，顯示如下圖所示的OL，則說(shuō)明被測(cè)電阻超過(guò)1000Ω。已超出本儀表的測(cè)量范圍。
E、如果在測(cè)量時(shí)，液晶屏顯示LO.1，如下圖所示，則說(shuō)明被測(cè)電小于0.1Ω,已超出本儀表測(cè)量范圍。
F、如果在測(cè)量過(guò)程中液日顯示屏上出現(xiàn)了如下圖的示電池符號(hào)，則說(shuō)明電池電壓已低于5.3V,此時(shí)測(cè)量結(jié)果已不十分準(zhǔn)確，應(yīng)立即更換電池。
當(dāng)電池電壓低于5.3V時(shí)，測(cè)量結(jié)果往往偏大。
G、如果在開機(jī)自檢后，并沒有顯示電池符號(hào)，但每當(dāng)壓動(dòng)鉗柄時(shí)既自動(dòng)停機(jī),這也說(shuō)明電壓過(guò)低,應(yīng)立即更換電池。
H、本儀表在開機(jī)5分鐘后，液晶屏即進(jìn)入閃爍狀態(tài)，閃爍狀態(tài)持續(xù)30秒后自動(dòng)關(guān)機(jī)，以降低電池消耗。如果在閃爍狀態(tài)按壓POWER按鈕，則儀表重新進(jìn)入測(cè)量狀態(tài)。
六、使用注意事項(xiàng)：
A．開機(jī)自檢時(shí)應(yīng)使儀表處于松弛的自然狀態(tài)，單手握持儀表時(shí)手指不可接觸鉗柄。這對(duì)保證測(cè)量精度是很重要的。
B．當(dāng)被測(cè)電阻較大時(shí)（例如大于1000Ω），為保證測(cè)量精度，在按POWER按鈕之前（即儀表通電之前），按壓鉗柄使鉗口開合2-3次，再啟動(dòng)儀表。這對(duì)保證大于100Ω電阻的測(cè)量精度是很重要的。
C．任何時(shí)候都要保持鉗口接觸平面的清潔。鉗形接地電阻測(cè)試儀的抗污染能力已經(jīng)很強(qiáng)，但過(guò)大的污染仍會(huì)降低儀表的測(cè)量精度。尤其是100Ω以上電阻的測(cè)量精度。
D．本儀表的抗干擾能力已經(jīng)很強(qiáng)。對(duì)于桿塔接地線上的電流有足夠的抗干擾能力，但對(duì)接零系統(tǒng)的低壓變壓器，由于其不平衡電流太大，故仍須停電測(cè)試。
E．長(zhǎng)時(shí)間不使用本儀表時(shí)請(qǐng)從電池倉(cāng)中取出電池。
F．在任何情況下，用戶在使用本儀器時(shí)，一定要注意安全。
七、測(cè)量原理：
ETCR2000的基本原理的測(cè)量回路電阻。如下圖所示。儀表的鉗口部分由電壓線圈及電流線圈組成。電壓線圈提供激勵(lì)信號(hào)，并在被測(cè)回路上感應(yīng)一個(gè)電勢(shì)E。在電勢(shì)E的作用下將在被測(cè)回路產(chǎn)生電流1。儀表對(duì)E及1進(jìn)行測(cè)量，并通過(guò)下面的公式即可得到被測(cè)電阻R：
因此，ETCR2000只能測(cè)量回路電阻。這似乎是它的一個(gè)局限性。但是，只要用戶能有效地利用周圍的環(huán)境，ETCR2000就能測(cè)量絕大部分的接地系統(tǒng)。
八、接地電阻測(cè)量方法：
A.對(duì)多點(diǎn)接地系統(tǒng)（例如輸電系統(tǒng)桿塔接地、通信電纜接地系統(tǒng)、某些建筑物等）；它們通過(guò)架空地線（通信電纜的屏蔽層）連接，組成了接地系統(tǒng)。如下圖所示。
當(dāng)用ETCR2000鉗形接地電阻測(cè)試儀如上圖進(jìn)行測(cè)量時(shí)，其等效電路大概如下圖：
其中，R1為欲測(cè)的接地電阻。R0為所有其它桿塔的接地電阻并聯(lián)后的等效電阻。雖然，從嚴(yán)格的接地理論來(lái)說(shuō)，由于有所謂的"互電阻"的存在，R0并不是通常的電工學(xué)意義上的并聯(lián)值（它會(huì)比電工學(xué)意義上的并聯(lián)值稍大），但是，由于每一個(gè)桿塔的接地半球比起桿塔之間的距離要小得多，而且畢竟接地點(diǎn)數(shù)量很大，R0要比R1小得多。因此，可以從工程角度有理由地假設(shè)R0=0。這樣，欠所測(cè)的電阻就應(yīng)該是R1了。
多次不同的環(huán)境，不同的場(chǎng)合下與傳統(tǒng)方法進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，證明上述假設(shè)的*合理的。
B．有限點(diǎn)接地系統(tǒng)：這種情況也較普遍。例如有引起桿塔是5個(gè)桿塔通過(guò)架空地線彼此相連；再如某些建筑物的接地也不是一個(gè)獨(dú)立接地網(wǎng)，而是幾個(gè)接地體通過(guò)導(dǎo)線彼此連接。
在這種情況下，如果將上圖中的R0視為0則會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果帶來(lái)較大誤差。
出于與上述同樣的理由，我們忽略互電阻的影響，將接地電阻的并聯(lián)后的等效電阻按通常意義上的計(jì)算方法計(jì)算。這樣，對(duì)于N個(gè)（N較小，但大于2）接地體的系統(tǒng)，就可以列出N個(gè)方程：
其中：R1，R2，……RN是我們要求得的N個(gè)接地體的接電阻。
R1T,R2T,……RN分別是用ETCR2000在各接地支路所測(cè)得的電阻。
這是一個(gè)有N個(gè)求知數(shù)，N個(gè)方程的非線性方程組。它是有確定解的，但是人工解它是十分困難的，當(dāng)N較大時(shí)甚至是不可能的。
為此，我公司將提供一個(gè)求解此類問題的微機(jī)程序，以便于用戶使用辦公電腦或手提電腦進(jìn)行機(jī)解。
從原理來(lái)說(shuō)，除了忽略互電阻以外，這種方法不存在忽略R0所帶來(lái)的測(cè)量誤差。
但是，用戶需要注意的是：您的接地系統(tǒng)中，有幾個(gè)彼此相連接的接地體（幾個(gè)接地支路），就必須測(cè)量出同樣個(gè)數(shù)的測(cè)試值供程序解算，不能或多或少。而程序也是輸出同樣個(gè)數(shù)的接地電阻值。
用戶同樣需要注意的是：多點(diǎn)接地時(shí)，每測(cè)量一個(gè)支路即可馬上得到此支路下的接地體電阻值。而有限點(diǎn)接地時(shí)，必須測(cè)出一組數(shù)據(jù)，才能從程序獲得一組接地電阻值。哪一個(gè)接地電阻值是對(duì)應(yīng)哪一個(gè)接地體，用戶要有所標(biāo)志，不能張冠李戴。
另外，本方法對(duì)于兩個(gè)接地體的接地系統(tǒng)是無(wú)能為力的。
C．單點(diǎn)接地系統(tǒng)：從測(cè)試原理來(lái)說(shuō)，ETCR2000只能測(cè)量回路電阻，對(duì)單點(diǎn)接地是測(cè)不出來(lái)的。但是，用戶*可以利用您的接地系統(tǒng)的周圍環(huán)境，人為地制造一個(gè)順路進(jìn)行測(cè)試。
這似乎有些牽強(qiáng)、不太簡(jiǎn)便。但是，它可能是*的選擇。
用傳統(tǒng)的電壓-電流法測(cè)量，必須要打輔助電極。輔助電極的位置必須符合要求，否則會(huì)帶來(lái)布極誤差。在前面概述中業(yè)已談到，在被測(cè)接地系統(tǒng)周圍，我們可能找不到土壤，更可能找不到符合距離要求的土壤。在這種情況下，電壓-電流法是無(wú)能為力的。
如下圖，接地系統(tǒng)是A，所要測(cè)量的接地電阻是RA，如果能找到另外兩個(gè)獨(dú)立接地系統(tǒng)B和C（例如臨近的兩個(gè)建筑物），那么，*步即可將A和B用一根導(dǎo)線連接起來(lái)，用ETCR2000得出*個(gè)讀數(shù)R1。
第二步，將B和C連接起來(lái)，如下圖所示，并用ETCR2000讀得第二個(gè)數(shù)據(jù)R2。
第三步，將C和A起來(lái)，如下圖所示。并用ETCR2000讀得第三個(gè)數(shù)據(jù)R3。
上面三部中，每一步所測(cè)得的讀數(shù)是兩個(gè)接地電阻的串聯(lián)值。這樣，就可以很容易地計(jì)算出每一個(gè)接地電阻值。
由于：R1=RA+RB
R2=RB+RC
R3=RC+RA
所以：
這就是接地體A的接地電阻值。當(dāng)然，也可以計(jì)算出其它兩個(gè)作為參照物的接地電阻值。
RB=R1-RA
RC=R3-RA
具體操作時(shí)，按用戶的具體情況可以使操作更簡(jiǎn)便一些。
例如：可以三方協(xié)商后，將A、B、C三個(gè)接地體之間串以切換開關(guān)后將連線固定敷設(shè)。每測(cè)一條支路時(shí)，將此支路的開關(guān)合上，而另外兩條支路的開關(guān)打開。
再如：也可以將A、B、C三個(gè)接地體直接用導(dǎo)體相連，并固定敷設(shè)。測(cè)量時(shí)，沒出每一條支路的阻值后，按有限點(diǎn)接地的公式計(jì)算（見八、B）
另外，自來(lái)水管有時(shí)也可以作為一個(gè)參照的接地體。
D．兩點(diǎn)接地系統(tǒng)：如果用戶的要求不高，可以直接用ETCR2000去測(cè)量，此時(shí)的測(cè)量結(jié)果是兩個(gè)接地體的串聯(lián)值。那么，每個(gè)接地體接地電阻值肯定不會(huì)大于它。
如果用戶一定要得到一個(gè)準(zhǔn)確值，那就只好將它解扣，再找一個(gè)參考接地體，按單點(diǎn)接地系統(tǒng)的測(cè)量方法去測(cè)。
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