張 雨，蘇玉玲

（1.中國(guó)人民解放軍92493部隊(duì) 60分隊(duì)，遼寧 葫蘆島 125000；2.中國(guó)人民解放軍91663部隊(duì)，山東 青島 266071）

0 引言

1 接地電阻

接地電阻是指電流由接地裝置流入大地再經(jīng)大地流向另一接地體或向遠(yuǎn)處擴(kuò)散所遇到的電阻[1]。它包括接地線和接地體本身的電阻、接地體與大地的電阻之間的接觸電阻，以及兩接地體之間大地的電阻或接地體到無(wú)限遠(yuǎn)處的大地電阻。接地電阻值體現(xiàn)電氣裝置與“地”接觸的良好程度和反應(yīng)接地網(wǎng)的規(guī)模。

1.1 影響接地電阻的因素

影響接地電阻的因素很多：接地極的大?。ㄩL(zhǎng)度、粗細(xì)）、形狀、數(shù)量、埋設(shè)深度、周?chē)牡乩憝h(huán)境（如平地、溝渠、坡地是不同的）、土壤濕度、質(zhì)地等。為了保證設(shè)備的良好接地，利用儀表對(duì)接地電阻測(cè)量是必不可少的。

圖1 三極法測(cè)接地電阻接線圖Fig.1 Trlpolar method to measure the grounding resistance wiring diagram

圖2 鉗表法測(cè)接地電阻接線圖Fig.2 Forcephone method grounding resistance wiring diagram

1.2 接地電阻的測(cè)量方法分類(lèi)

接地電阻的測(cè)量方法可以分為：電壓電流表法、比率計(jì)法和電橋法。按具體測(cè)量?jī)x器及布極數(shù)可以分為：手搖式地阻表法、鉗形地阻表法、電壓電流表法、三極法和四極法。目前，部隊(duì)檢測(cè)方法為手搖式地阻表法、三極法和四極法。

2 接地電阻測(cè)試技術(shù)

2.1 接地電阻測(cè)試方法

接地電阻測(cè)試主要有兩種方法：三極法、鉗表法（也稱(chēng)回路電阻法）。

技術(shù)依據(jù)有《GB/T17949.1-2000 接地系統(tǒng)的土壤電阻率、接地阻抗和地面電位測(cè)量導(dǎo)則》《GB/T21431-2015 建筑物防雷裝置檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》《DL/T475-2006 接地裝置特性參數(shù)測(cè)量導(dǎo)則》[2]。

2.2 三極法簡(jiǎn)介

三極法是指由接地裝置、電流極、電壓極組成的3 個(gè)電極來(lái)測(cè)量接地裝置接地阻值的方法[3]。三極法分別為：接地裝置E、電流極C、電壓極P，測(cè)量的是對(duì)應(yīng)接地裝置的獨(dú)立電阻，如圖1 所示。

三極（G、P、C）一般應(yīng)布置在一條直線上且垂直于地網(wǎng)，三極法測(cè)試原理主要依據(jù)的是接地電阻的定義，所以測(cè)試的數(shù)據(jù)比較準(zhǔn)確。但也應(yīng)注意以下事項(xiàng)：

對(duì)人格特質(zhì)與工作績(jī)效進(jìn)行相關(guān)分析，大量的研究都清楚地表明，不同水平的成就需要與個(gè)人的成就行為有關(guān)。為了驗(yàn)證這一論點(diǎn)，筆者對(duì)人格特質(zhì)與工作績(jī)效進(jìn)行了相關(guān)性分析(表7)。

1）測(cè)試時(shí)必須打開(kāi)斷接卡

接地引下線的斷接卡設(shè)置主要是為接地電阻測(cè)試而用，如斷接卡未打開(kāi)，這樣就會(huì)造成測(cè)試數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確。因?yàn)榻拥伢w以上部位的相互連接性非常強(qiáng)，即使部分接地引下線的地下部分發(fā)生斷裂，由于地上部分還有金屬管線相互連接，系統(tǒng)只要有一處接地電阻合格，那么，測(cè)試的數(shù)據(jù)就會(huì)合格[4]。這樣的測(cè)試將發(fā)現(xiàn)不了地下接地的實(shí)際情況。因此，測(cè)試必須是打開(kāi)斷接卡的情況下進(jìn)行。

2）兩個(gè)探極與大地之間的接觸問(wèn)題

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定當(dāng)采用三極法測(cè)試時(shí)，兩個(gè)探極必須夯入大地內(nèi)。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)是硬覆蓋地面時(shí)，探極將無(wú)法夯入。因此一般都使用“澆水法”代替，在測(cè)試時(shí)向探極噴灑少許水。但此方法由于水量小，在極短的時(shí)間水就將滲入地下，造成探極與地面接觸不好，測(cè)試時(shí)將會(huì)出現(xiàn)一定的誤差。

3）在測(cè)量過(guò)程中由于雜散電流、高頻干擾等影響，使接地電阻表讀數(shù)不穩(wěn)定，應(yīng)將G 極連接改為屏蔽線（屏蔽層下端應(yīng)單獨(dú)接地），或選用能夠改變測(cè)試頻率，采用具有選頻放大器或窄帶濾波器的接地電阻表檢測(cè)[5]，以提高抗干擾能力。

2.3 鉗表（回路電阻）法簡(jiǎn)介

鉗表法是指使用鉗形接地電阻測(cè)試儀對(duì)引下線接地阻值進(jìn)行測(cè)量的方法[6]，如圖2 所示。Re是被測(cè)引下線接地裝置的接地電阻，R1～Rn是均壓帶中其他引下線接地裝置的接地電阻，所以鉗表的測(cè)量值Ra=Re+R1//R2//R3……Rn

2.3.1 鉗表（回路電阻）法特點(diǎn)及應(yīng)用

鉗表法特點(diǎn)：不用打地極，不用放線，測(cè)試方便。

鉗形接地電阻測(cè)量?jī)x是為了克服測(cè)量接地電阻時(shí)需要打輔助接地極的困難而研制的，但其實(shí)質(zhì)是測(cè)試包括接地電阻在內(nèi)的回路電阻的。鉗形接地電阻測(cè)量?jī)x的鉗頭結(jié)構(gòu)為兩個(gè)獨(dú)立線圈，分別為電壓線圈和電流線圈。測(cè)量時(shí)鉗形表必須鉗在被測(cè)接地極的分支上，電壓線圈使被測(cè)回路產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E，由Re處流出電流I，經(jīng)由地回路，從R1～Rn等并聯(lián)接地極分支流回儀表處[7]。

原理性誤差：R1//R2//R3……Rn

使用條件：1）需要構(gòu)成測(cè)試回路；2）原理性誤差需要修正；3）當(dāng)測(cè)試回路中支路很多，比如測(cè)量輸電桿塔接地電阻時(shí)，原理誤差項(xiàng)很小可以忽略，則鉗表法測(cè)量值與真實(shí)值接近。

單點(diǎn)入地的接地裝置不能直接使用鉗表法測(cè)試，可以通過(guò)增加輔助電極構(gòu)成回路，從測(cè)量值中減去輔助極電阻。

圖3 測(cè)量單點(diǎn)入地的接地裝置Fig.3 Grounding device for measuring single point into the ground

圖5 驗(yàn)證試驗(yàn)Fig.5 Verification test

該方法適合測(cè)量單點(diǎn)入地的接地裝置（避雷針），分別用三極法測(cè)量R1、R2，在鉗表法測(cè)量值Rm中減去R2，如圖3 所示。

2.3.2 鉗表（回路電阻）法的改進(jìn)

當(dāng)單體建筑引下線數(shù)量不多時(shí)，測(cè)量值中原理性誤差較大，與三極法對(duì)比數(shù)據(jù)差異大。

第一種修正方法是基于鉗表法測(cè)量引下線1、2、3 對(duì)應(yīng)的回路電阻值Rm1、Rm2、Rm3利用公式：Rm1=R1+R2//R3，Rm2=R2+R1//R3，Rm3=R3+R1//R2求 解 方 程 可 以 得 到R1、R2、R3，如圖4 所示。

第二種修正方法是基于鉗表法測(cè)量引下線1 對(duì)應(yīng)的回路電阻值Rm1，基于三極法測(cè)量引下線2、3 對(duì)應(yīng)的電阻值R2、R3，從Rm1中減去R2//R3，即可得到R1；鉗表法在1 測(cè)量Rm1=R1+R2//R3，三極法在2、3 測(cè)量R2、R3，Rm1值修正：R1=Rm1+R2//R3。

以上兩種修正方法都可以通過(guò)輔助測(cè)量來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2.3.3 驗(yàn)證試驗(yàn)

圖5 中①②③為引下線，下端均與均壓帶相連。用三極法測(cè)獨(dú)立的①②③的接地電阻，測(cè)試時(shí)④作電壓極，⑤作電流極，記錄數(shù)據(jù)R1、R2、R3，；用鉗形表在①②③測(cè)量回路電阻值，記錄數(shù)據(jù)Rm1、Rm2、Rm3。

圖4 鉗表回路法的改進(jìn)Fig.4 Improvement of the forcephone method

2.3.4 驗(yàn)證試驗(yàn)數(shù)據(jù)

表1 三極法測(cè)試數(shù)據(jù)Table 1 Trlpolar test data

表2 回路法測(cè)試數(shù)據(jù)Table 2 Circuit method test data

表3 回路法測(cè)試數(shù)據(jù)的修正方法1Table 3 Correction method of loop method test data 1

表4 回路法測(cè)試數(shù)據(jù)的修正方法2Table 4 Correction method of loop method test data 2

以上數(shù)據(jù)證實(shí)，鉗表法測(cè)量值未修正時(shí)與三極法測(cè)量值相差較大，修正后誤差可接受，方法1 誤差最小。

3 結(jié)論

鉗表法與三極法的測(cè)量結(jié)果大多數(shù)情況下存在較大差異，根據(jù)測(cè)量原理三極法測(cè)量方式能更準(zhǔn)確地反應(yīng)防雷裝置的接地電阻。鉗表法是測(cè)量本基引下線接地電阻與臨近引下線并聯(lián)等效的回路電阻值，鉗表法測(cè)量結(jié)果受引下線接地體影響更為明顯，測(cè)量結(jié)果不確定度更大，適用于多點(diǎn)接地系統(tǒng)接地電阻的檢測(cè)，其基本條件是接地系統(tǒng)中各接地極之間無(wú)電氣聯(lián)結(jié)，但不適用于獨(dú)立接地體或各接地體之間有電氣聯(lián)結(jié)的接地網(wǎng)的接地電阻檢測(cè)。因此，在防雷裝置定期檢測(cè)中應(yīng)盡量用三極法進(jìn)行測(cè)量，鉗表法可以作為三極法的補(bǔ)充，但一定要注意使用條件。