JJG1054-2009《鉗形接地電阻儀》檢定規程解讀

一、制定背景

鉗形接地電阻儀是傳統接地電阻測量技術的重大突破，在國內外生產和使用已有十幾年，我國于2001年開始生產。測量方法與接地電阻表所采用方法完全不同，在測量有回路的接地系統時，不需輔助電極，不需將接地體與負載隔離，只需將被測接地線置于鉗口幾何中心位置，即可從液晶屏上讀出接地電阻值，實現在線測量。因此，鉗形接地電阻儀廣泛應用于電力、氣象、電信、油田、建筑及工業電氣設備的接地電阻測量。

二、制定過程

在JJG1054-2009《鉗形接地電阻儀》檢定規程制定之前，由于沒有*計量檢定規程或校準規范，鉗形接地電阻儀的檢定無據可依，各地在檢定項目確定、檢定方法應用、標準器選擇等方面不能統一，該計量器具在計量管理中存在盲區。為滿足量值溯源和市場的需求，制定《鉗形接地電阻儀》*計量檢定規程顯得十分必要和迫切，為此，廣西壯族自治區計量檢測研究院等單位向全國電磁計量技術委員會提出申請。根據*質檢總局和全國電磁計量技術委員會關于*計量檢定規程制定計劃的安排，由廣西壯族自治區計量檢測研究院、中國計量科學研究院和廣州市銥泰電子科技有限公司等單位共同負責起草《鉗形接地電阻儀》*計量檢定規程。從2008年6月組成起草小組到規程發布實施的一年多時間里，起草單位經過調研、試驗、起草、征求意見、預審、審定、報批等環節，JJG1054-2009于2009年10月9日由*質檢總局發布，并于2010年1月9日實施。

三、主要內容與技術指標說明

1.計量性能

鉗形接地電阻儀的計量性能包括*大允許誤差公式和準確度等級、分辨力、顯示能力、偏心位置影響、重復性測量、報*臨界值設定誤差等6個方面的內容。

(1)*大允許誤差公式

鉗形接地電阻儀的測量值是4位LCD數字顯示，和其他數字儀表一樣，鉗形接地電阻儀的誤差是由讀數項誤差和滿度誤差(也叫固定項誤差)兩部分組成，即<I>a</I>項誤差和<I>b</I>項誤差。<I>a</I>項誤差是與被測顯示值<I>R</I>x大小有關的項，它包含了刻度系數誤差、非線性誤差等；<I>b</I>項誤差是由數字儀表的量化誤差、漂移、內部噪聲干擾等因素引起的，與<I>Rx</I>無關。因此，*大允許誤差公式以讀數項誤差和滿度誤差兩項來表示是比較合理的。還有一個重要的問題是<I>a</I>項和<I>b</I>項的比例關系。對于使用者來說，只用<I>a</I>%表示儀器的測量誤差是*理想的，希望<I>b</I>%越小越好，*好是零。但是對于制造廠家來說很難做到這一點，因為大多數儀器總有一個不依賴于被測量大小而變化的固有的誤差，所以<I>a</I>項和<I>b</I>項誤差應有適當比例。通過實驗計算，發現如果<I>b</I>項太大，在測量滿度值以外的測量值時會帶來很大的相對誤差，降低儀器的使用價值。為了不使<I>b</I>項成為相對誤差的主要成分，并對目前市場上鉗形接地電阻儀的技術指標進行分析比較，*終規定<I>a</I>/<I>b</I>≥5和<I>a</I>=<I>b</I>%<I>Rm</I>。此參數的確定對生產廠提出了新的要求，同時也考慮了現階段產品的實際情況。

(2)準確度等級

查閱了國產和進口的不同制造廠生產的各種型號的鉗形接地電阻儀的技術指標，通常只有一個可自動變擋量程，不同變擋段(測量范圍)給出不同的準確度等級，經統計準確度等級一般為1.0%、1.5%、2.0%、3.0%、5.0%、10.0%、20.0%等。由于各生產廠給出的各種型號鉗形接地電阻儀的準確度(可變項)不同，JJG1054-2009起草人員經過綜合考察，給出了1.0級、2.0級、5.0級、10級、20級等5個準確度等級(可變項)。

(3)偏心位置影響

由于鉗形接地電阻儀的鉗頭有圓形的，也有橢圓形的，所鉗的接地線無論是否在中間，其測量值的改變不應超過一定的值。

(4)重復性測量

鉗形接地電阻儀在測量時是將接地線鉗在其鉗頭中間沒有固定的位置，因而很難復現，位置不同可能會使測量值有一點改變，但不會太大，故在JJG1054-2009里規定了重復性測量。

(5)報*臨界值檢定點的設定

鉗形接地電阻儀主要是測量接地電阻的，不同的對象對接地電阻雖然要求不一樣，但均在某一個范圍內，報*臨界值檢定點*是根據不同要求而設定的。

2.通用技術

儀器的計量性能包括外觀、通電檢查、耐壓試驗等3個方面的內容。

鉗形接地電阻儀主要由電池供電，且外殼均為塑料，在試驗過程中絕緣電阻均為無窮大，故JJG1054-2009中未要求進行絕緣電阻的檢測。但考慮在某種場合下，被測接地極本身存有交變電流(用電設備絕緣不好，部分短路引起的泄漏現象，引下線附近有并接的高壓電源干擾)；早期的建筑物結構比較混亂，接線零亂，有時地零線有電位差；變壓器本身絕緣變差，產生漏電現象，使接地極周圍產生電位差。為保證人員和設備的安全，要求機殼能承受一定的耐壓，同時參照GB4793.1-2007《測量、控制和實驗室用電氣設備的安全要求》，JJG1054-2009設置了耐壓試驗項目。

四、檢定方法介紹

1.示值誤差

示值誤差的檢定采用了標準電阻器法，與普通的數字接地電阻表差不多，只是接線方法不一樣，它是將標準電阻器的兩個輸出端鈕用一根導線連接起來構成回路。鉗形接地電阻儀經過自校后鉗住連接導線并盡量使連接導線處于鉗頭的幾何中心位置，并與鉗頭垂直，調節標準電阻器至被檢定點，讀取鉗形接地電阻儀的顯示值，計算示值誤差。值得注意的是連接導線*好是用多股且電阻不大于1mΩ的導線，這樣導線電阻帶來的附加誤差可忽略不計，否則，在計算示值誤差時要先減掉導線電阻。另外，還要特別注意測量時除了連接導線處，其他所有載流體與被校之間的距離應大于0.5m。

2.偏心位置影響的檢測

連接導線與示值誤差檢定一樣，我們可以在檢定示值誤差的同時進行，只要使連接導線偏離鉗頭幾何中心位置按前、后、左、右靠近鉗頭內壁，讀取不同位置的顯示值，觀察其值的變化是否符合要求。之所以建議5.1Ω，主要是許多生產廠家隨機配有5.1Ω的測試環，保證了鉗形接地電阻儀在測量5.1Ω的準確性也*間接達到了對5.1Ω測試環準確性的保證，便于用戶在認為有必要時用測試環進行自校。

3.重復性測量

這主要是因為鉗形接地電阻儀的特殊性，每次檢定鉗連接導線時會處于不同的位置，而不像其他儀器連接導線固定在儀器端鈕上。而選擇10Ω電阻值作為重復性測量點主要是根據GB50156-2002(2006年版)、GB50057-1994等標準的規定，不同的設施對接地電阻的要求大多是在1Ω至30Ω之間，故取中間值。

4.報*臨界值設定誤差的檢定

通過調查和查閱相關*標準發現，要求機房變電站、高樓、移動電信、空調機房接地電阻小于1Ω；建筑、街道變壓器小于4Ω、野外桿塔等小于10Ω；工廠防靜電小于30Ω，故選擇了1Ω、4Ω、10Ω、30Ω作為報*臨界值設定誤差的檢定點。100Ω則是作為保證測量大電阻準確度的一個臨界點。

五、其他需要注意的問題

鉗形接地電阻儀在開機前，鉗口不應鉗繞任何金屬導體、被測接地線及測試環。按下電源開關前，應清潔鉗口接觸面并按動扳機，使鉗口閉合2～3次，再按下電源開關，這對保證檢定大于100Ω電阻示值誤差是很重要的。為保證測量準確度，接通電源自檢時，應讓其處于自然靜止狀態，不要翻轉，扳機及鉗口不能施加外力。