電氣裝置的測量原理及實踐(四)下

接地電阻部分（下）

1 接地系統只有一個棒狀接地電極

測量結果=U/I=R-----E

其中：

U:通過內部電壓表測得的P1和P2之間的電壓值

I：從C1和C2兩端口施加到回路中的電流

只有一個接地電極，因此測量非常簡單。建議使用4線測試法而不是3線測試法，因為4線測試法不用考慮測試夾的接觸電阻以及待測電極表面的生銹情況，這些不會對4線測試法造成影響。

測量時，接地棒可以按直線排列，也可按等邊三角形排列。

2 接地系統只有一個帶狀接地電極

測量結果=U/I=R-----E

其中：

U:通過內部電壓表測得的P1和P2之間的電壓值

I：從C1和C2兩端口施加到回路中的電流

這種測試方法與上節中的相似，區別在于接地電極為帶狀電極，因此需考慮其長度，如上圖所示 。

測量時，接地棒可以按直線排列，也可按等邊三角形排列。

3 復雜接地系統（多個電極并聯）

在這些系統中，以下兩點非常重要：

?接地系統的總接地電阻REtot，等于多個接地電極的并聯電阻。足夠低的總接地電阻可以完全避免設備故障時受到電擊，但是當有大氣放電現象（例如雷擊）的時候可能不會提供有效保護。

?RE1...REn是并聯的接地電極

當接地系統用于保護不受雷擊，這些電阻必須足夠低。大氣放電非常迅速，放電電流中含有高頻成分，當接地系統中存在任何感性成分時，對這些高頻電流會產生很大的阻抗。因此不能將電流導入大地，這將會造成災難性的后果。

若系統中在不同的位置安裝一些避雷針，則會很好的解決這個問題，尤其是接地電阻比較高的情況下。避雷針的特殊構造會吸引雷電，并將其引入大地。在避雷針系統的周圍可能會存在很高的電廠及氣體電離現象。

3.1測量總接地電阻

（a）四線，兩探頭原理

電壓及電流測試桿的安裝位距離接地系統比較遠，因此接地點可看做為一點。其中d為接地系統中，相距*遠的兩個接地電極的距離。電流探頭的距離至少為5d。

測量結果=U/I=R-E1//R-E2//R-E3//R-E4//=R-Etot

這種方法的優點是測量結果*可靠，缺點是安裝探頭過程中需要很長的距離，在城市中這種測量方法很不方便。

（b）僅使用兩個電流夾鉗，無需接地桿

當接地系統中有附加的接地電極，或總接地電阻較小時，可使用該方法。這種情況常見于城市已建區域。

上圖中：

RE1-RE4為待測接地系統中單個的接地電阻

RE5-REn為輔助接地系統中（總接地電阻較小）單個的接地電阻

r為兩個電流夾鉗之間的距離，至少為30cm。

下圖為接地系統的等效電路圖：

測量結果=（RE1-RE4接地系統總的接地電阻）+（RE5-REn輔助接地系統接地電阻）

若假設RE1-RE4阻值遠大于RE5-REn阻值，那么：

測量結果≈RE1-RE4接地系統總的接地電阻

3.2單個接地電阻的測量

（a）   斷開待測的接地電極，使用4線2探頭的方法測量

結果=U/I=RE4

這種測量方法的缺點是，測量前需要斷開待測接地電極的電路，有時候接口處會有生銹，不易斷開；優點是測量結果*可靠

（b）   斷開待測的接地電極，使用4線2探頭的方法測量

       結果=RE4+（RE1//RE2//RE3），若RE1//RE2//RE3遠低于RE4，則：

       結果≈RE4

（c）   使用4線2探頭，并結合測試夾鉗測量接地電阻

下圖為測量的等效電路：

其中：

U-t-為測試電壓

RC為電流測試探頭的電阻

RP為電壓測試探頭的電阻

Itot為由測試電壓U-t產生的總電流，由電流探頭測得

I1-I4為電路分流

（d）僅使用兩個夾鉗測量

或