摘 要：文章介紹了輸電線路桿塔工頻接地電阻的測量方法：三極法和鉗表法。分別介紹了這兩種方法的工作原理及測量方法，并將測量結(jié)果進(jìn)行比較，比較發(fā)現(xiàn)，三極法測量繁瑣，工作量大，但測量準(zhǔn)確；鉗表法測量方法簡單，儀器攜帶方便，但測量結(jié)果偏差較大。最后得出結(jié)論：將三極法和鉗表法配合使用的方法效率最高、測量結(jié)果最可靠。

關(guān)鍵詞：桿塔；接地電阻；測量方法；三極法；鉗表法

1 概述

接地電阻就是電流由接地裝置流入大地再經(jīng)大地向遠(yuǎn)處擴(kuò)散所遇到的電阻[1]。輸電線路桿塔接地電阻的大小，直接關(guān)系到線路的耐雷水平，影響輸電線路遭受雷擊時的安全運(yùn)行。線路的接地電阻越小，線路耐雷水平越高，線路雷擊跳閘率越小[2]。因此，輸電線路桿塔工頻接地電阻的測量非常重要，準(zhǔn)確地測量可以及時對接地電阻較高的輸電線路桿塔進(jìn)行改造，降低線路雷電事故，保證高壓輸電線路安全穩(wěn)定運(yùn)行，防止輸電線路雷擊跳閘事故的發(fā)生，提高供電系統(tǒng)的可靠性[3]。

2 接地電阻測量方法

輸電線路桿塔接地電阻測量的方法主要有三種：伏安法、三極法和鉗表法。伏安法比較繁瑣、工作量大，且受外界干擾極大，已經(jīng)基本淘汰。目前，常用的方法主要是三極法和鉗表法，這兩種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，采用三極法測量接地電阻準(zhǔn)確，而且測量方法簡單，性能穩(wěn)定，但測量時需要的人力物力較多，效率低；采用鉗表法測量接地電阻比三極法方便、快捷省力，只要用鉗表鉗住接地線引下線就能測出接地電阻，效率高，但有時會有比較大的測量誤差。所以工作人員必須十分熟悉這兩種測量方法的工作原理、測量方法及相關(guān)要求，結(jié)合被測桿塔的實(shí)際情況選擇適當(dāng)?shù)臏y量方法。

2.1 三極法測量接地電阻

三極法是由接地裝置、電流極和電壓極組成三個電極測量接地電阻的方法[4]。在輸電線路桿塔附近分別布置電流極和電壓極，用電壓表測量接地裝置G與電壓極P之間的電位差Ug，電流表測量通過接地裝置流入地中的電流Ig，得到了Ug和Ig，就可以求出接地裝置的工頻接地電阻Rg，即Rg=Ug/Ig，如圖1所示。在使用三極法測量時要合理布置電流極和電壓極的位置，其布置方式主要有兩種：直線法和夾角法。

2.1.1 直線三極法

電壓極與電流極測量線在同一水平線上，如圖1。電流極C到被測桿塔距離DGC=4L，電壓極P到桿塔距離DGP=2.5L，當(dāng)DGC很難取到4L時，如果接地裝置周圍的土壤比較均勻，那么DGC可取3L，而DGP取1.85L（L為接地裝置的長度）。

2.1.2 夾角三極法

電壓極與電流極設(shè)置一定的角度θ，且電壓極P與電流極C到桿塔基礎(chǔ)邊緣的直線距離相等，即DGP=DGC，如圖2所示。采用夾角三極法測量時，當(dāng)DGP=DGC越大，夾角θ越接近30°時，誤差越小，角度的的偏差直接影響測量結(jié)果的誤差。當(dāng)DGP=DGC=2L，夾角θ=30°時，誤差小于4%，這個誤差與直線三極法中DGP=2.5L，DGC=4L時的誤差比較接近（L為接地裝置的長度）。

2.2 鉗表法測量接地電阻

鉗表法是使用鉗形接地電阻測試儀對有避雷線且多基桿塔避雷線直接接地的架空輸電線路桿塔接地裝置的接地電阻進(jìn)行測試的方法[4]。鉗表法測量原理是采用回路法，將被測桿塔（接地電阻為Rx）、相鄰桿塔（電阻Ro=R1//R2//…//Rn）、接地引下線（Re）、避雷線（Rl）構(gòu)成一個閉合回路，如圖3。測試回路電阻R=Rx+Ro+Re+Rl，其中Re、Rl阻值較小，可忽略；而Ro是其余桿塔接地電阻并聯(lián)值，由于桿塔基數(shù)較大，所以Ro也可忽略不計。這樣，被測桿塔的接地電阻近似等于測量回路的電阻，即Rx≈R。

使用鉗表法測量接地電阻時，必須要確保被測桿塔的接地引下線處于連接狀態(tài)，而所有相鄰桿塔的接地引下線都處于斷開狀態(tài)。測量時，需要將鉗表夾住被測桿塔的接地引下線進(jìn)行測量。鉗表提供兩個線圈：電壓線圈和電流線圈。電壓線圈的作用是提供激勵信號，在被測回路上感應(yīng)一個電勢E，閉合回路在電勢E的作用下產(chǎn)生電流I，用鉗表可以測出該電勢E和電流I，則環(huán)路電阻R就確定了，輸電線路接地電阻Rx≈R=E/I。

3 兩種測量方法比較

3.1 測量結(jié)果對比

由于三極法和鉗表法的測量原理不同，測量接地電阻的結(jié)果也會有所不同。三極法測量回路沒有多余電阻，所以測量結(jié)果相對準(zhǔn)確。鉗表法是測量整個回路電阻，包括被測桿塔電阻、架空線電阻及其余桿塔并聯(lián)接地電阻及接地引下線電阻。由于回路中涉及到的線路及桿塔較多，任何一處出現(xiàn)問題，都會影響到整個回路的接地電阻。

通過鉗表法與三極法對桿塔接地電阻測量對比，發(fā)現(xiàn)采用鉗表法測量的結(jié)果比三極法測量結(jié)果普遍偏大。一共測30基桿塔，其中，9基誤差小于1Ω，占30%；15基誤差在1Ω到10Ω之間，占50%；6基誤差大于10Ω，占20%，最大誤差95Ω。這樣的誤差在實(shí)際應(yīng)用中根本無法接受。另外，用鉗表法測量的誤差增量無規(guī)律可循，所以也很難修正。

3.2 測量方法對比

使用三極法測量時需要拆開所有的接地引下線，每次測量時都要將電流極和電壓極探針布置在離被測桿塔幾十米處，并且兩個電極探針需要埋到地面以下至少0.4m，測量結(jié)束后需要將探針拔出，這需要很多的人力、物力，如果測量山區(qū)或湖泊的桿塔接地電阻會更麻煩。而用鉗表法測量時不需布線，不需外加電源，只需保留被測桿塔接地線，斷開其他桿塔接地線，用鉗表夾住被測桿塔接地線就可直接測出接地電阻。該方法適用于能構(gòu)成回路的輸電線路桿塔的測量，而對于無避雷線或具有絕緣避雷線的線路并不適用。

4 結(jié)束語

通過對三極法和鉗表法的原理、測量方法、測量結(jié)果分析及現(xiàn)場檢驗(yàn)，可以發(fā)現(xiàn)，三極法和鉗表法各有優(yōu)缺點(diǎn)。三極法測量工作量大，但測量結(jié)果準(zhǔn)確，性能穩(wěn)定；鉗表法測量方法簡單，工作效率高，但測量結(jié)果誤差偏大。因此，在實(shí)際應(yīng)用中采用將三極法和鉗表法配合使用的方法，來提高測量效率和測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。先用鉗表法測量，然后同以前測量數(shù)據(jù)比較，如果測量值接近或在一定的誤差范圍內(nèi)，則認(rèn)為測量值符合要求；如果測量值有很大偏差，則需用三極法重新測量。三極法與鉗表法結(jié)合使用可以提高桿塔接地電阻測量效率，保證輸電線路安全穩(wěn)定運(yùn)行，提高供電可靠性。

參考文獻(xiàn)

[1]姚奇藝.輸電桿塔接地電阻的測量[J].科技風(fēng)，2009（11）：226.

[2]杜洋.輸電線路桿塔接地阻抗測量方法探討[J].電測與儀表，2009（12）：84-87.

[3]楊萌.輸電線路桿塔接地電阻測量方法研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2015（9）：78.

[4]DL/T 887-2004.桿塔工頻接地電阻測量[S].