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电力技术
变频抗干扰地网接地电阻测定仪
时间：2023-03-03
中试控股技术研究院鲁工为您讲解： 变频抗干扰地网接地电阻测定仪
ZSDW-5A大型地网接地电阻测试仪
参考标准：DL/T 475-2017
ZSDW-5A大型地网接地电阻测试仪用来做什么试验的：用于精确测量大型接地网接地阻抗、接地电阻、接地电抗、场区地表电位梯度、接触电位差、接触电压、跨步电位差、跨步电压、转移电位、接地引下线导通电阻、土壤电阻率等接地特性参数的软硬件系统。采用逐点变频，抗干扰极强，能在强干扰环境下准确测得工频50Hz下的数据。系统输出功率大（2-20KW），电压高(0-1000V)，输出电流大（0-50A），不会引起测试时接地装置的电位过高，同时它还具有极强的抗干扰能力，故可以在不停电的情况下进行测量
对接地装置有下列要求：
①、接地体应距离变（配）电所墙壁三米以外，接地体长度为 2.5 米，两根接地体间距离以５米为宜；
②、整个接地网的接地电阻不应大于４欧；
③、室内角钢基础及支架要用截面不小于 25 × 4mm2 的扁钢相连接做接地干线，然后引出户外，与户外接地装置连接；
④、接地网形式以闭合环路式为好，如接地电阻不能满足要求时，可以附加外引式接地体。
一、接地电阻测试要求：
a. 交流工作接地，接地电阻不应大于4Ω;
b. 安全工作接地，接地电阻不应大于4Ω;
c. 直流工作接地，接地电阻应按计算机系统具体要求确定;
d. 防雷保护地的接地电阻不应大于10Ω;
e. 对于屏蔽系统如果采用联合接地时，接地电阻不应大于1Ω。
二、接地电阻测试仪
数字接地电阻测试仪适用于测量各种电力系统，电气设备，避雷针等接地装置的电阻值。亦可测量低电阻导体的电阻值和土壤电阻率。
三、本仪表工作由手摇发电机、电流互感器、滑线电阻及检流计等组成，全部机构装在塑料壳内，外有皮壳便于携带。中试控股附件有辅助探棒导线等，装于附件袋内。其工作原理采用基准电压比较式。
四、使用前检查测试仪是否完整，测试仪包括如下器件。
1、数字接地电阻测试仪一台
2、辅助接地棒二根
3、导线5m、20m、40m各一根
五、使用与操作
1、测量接地电阻值时接线方式的规定
仪表上的E端钮接5m导线，P端钮接20m线，C端钮接40m线，导线的另一端分别接被测物接地极Eˊ，中试控股电位探棒Pˊ和电流探棒Cˊ，且Eˊ、Pˊ、Cˊ应保持直线，其间距为20m
1.1测量大于等于1Ω接地电阻时接线图见图1
将仪表上2个E端钮连结在一起。
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1.2测量小于1Ω接地电阻时接线图见图2
将仪表上2个E端钮导线分别连接到被测接地体上，以消除测量时连接导线电阻对测量结果引入的附加误差。
2、操作步骤
2.1、 仪表端所有接线应正确无误。
2.2、 仪表连线与接地极Eˊ、电位探棒Pˊ和电流探棒Cˊ应牢固接触。
2.3、 仪表放置水平后，调整检流计的机械零位，归零。
2.4、 将“ 倍率开关”置于最大倍率，逐渐加快摇柄转速，使其达到150r/min。当检流计指针向某一方向偏转时，旋动刻度盘，使检流计指针恢复到“0”点。此时刻度盘上读数乘上倍率档即为被测电阻值。
2.5、 如果刻度盘读数小于1时，中试控股检流计指针仍未取得平衡，可将倍率开关置于小一档的倍率，直至调节到完全平衡为止。
2.6、 如果发现仪表检流计指针有抖动现象，可变化摇柄转速，以消除抖动现象。
六、注意事项
1、禁止在有雷电或被测物带电时进行测量。
2、仪表携带、使用时须小心轻放，避免剧烈震动。
工作原理：
当发电机摇柄以每分钟150转的速度转动时，产生105～115周的交流电，测试仪的两个E端经过5米导线接到被测物，P端钮和C端钮接到相应的两根辅助探棒上。中试控股电流I1由发电机出发经过R5电流探棒Cˊ至大地，被测物和电流互感器CT的一次绕组回到发电机，由电流互感器二次绕组感应产生I2通过电位器RS，借助调节电位器RS可使检流计到达零位。
因此，在标度盘满刻度为10，读数为N时：K=CT电流互感器的电流比 ZC29B—1 K=4、ZC29B—2 K=1/4、所以 RX即为被测接地电阻值。
接地电阻测量时具体操作步骤如下：
1. 沿被测接地极（线）E′使电位探棒P′和电流探棒C′依直线彼此相距20米，且电位探棒P′系在E′和C′之间；
2. E端钮接5米导线，中试控股P端钮接20米导线，C端钮接40米导线；
3. 将仪表放置水平而后检查检流计是否指向零，否则可将零位调正器调节零位；
4. 将“倍率标度”置于最大倍率，慢慢摇动发电机的摇把，左手同时旋动电位器刻度盘，使检流计指针指向“0”；
5. 当检流计的指针接近平衡（很小摆动）时，加快发电机摇柄转速，使其达到每分钟150转。再转动电位器刻度盘，使检流计平衡（指针指向“0”），中试控股此时电位器刻度盘的读数乘以倍率（档）即为被测接地电阻的数值；
6. 当刻度盘读数小于1时，中试控股应将倍率开关置于较小倍率，重新调整刻度盘以得到正确读数；
7. 当测量小于1Ω的接地电阻时，应将E端和E′端之间的联接片拆开，分别用2根导线（E端接到被接地物体的接地线上，中试控股E′端接到靠近接地体的接地线上），以消除测量时联接导线电阻的附加误差，操作步骤同上；
8. 当检流计的灵敏度过高时，可将二根探棒插入土壤浅一些，当检流计灵敏度过低时，可沿探棒注水使其湿润；
注意事项：
1. 禁止在有雷电或被测物带电时进行测量；
2. 进行测量时，要清除接地线上的油漆和铁锈，减小E—E′端线上的接触电阻；
3. 测量时应把仪表放平稳，不使仪表摇晃，以使检流计指针平稳地指向“0”；
4. 仪表运输须小心轻放，避免剧烈动震动；
电压互感器在运行中，一次侧处于高电压，二次侧固定为低电压。当电压互感器的绝缘被击穿，高压将直接加到二次绕组，严重损坏二次设备和威胁人身安全，所以二次侧必须要接地。
电压互感器在运行中其二次侧是不许短路的，这是因为：电压互感器二次侧电压为100V，且接于仪表和继电器的电压线圈，电压互感器是一电压源，内阻很小，容量亦很小，一次绕组导线很细，若二次侧短路，则一、二次侧均会通过很大电流，引起继电保护与自动装置误动，和损坏电压互感器本身。
?（一）直流系统
1、两线制直流系统
直流两线制配电系统应予接地。但以下情况可不接地：备有接地检测器并在有限场地内只向工业设备供电的系统；线间电压等于或低于50V，或高于300V、采用对地绝缘的系统；由接地的交流系统供电的整流设备供电的直流系统；最大电流在0.03A及以下的直流防火信号线路。
2、三线制直流系统
三线制直流系统的中性线宜直接接地
（二）交流系统
1、低于50V的交流线路
一般不接地，但具有下列任何一条应予接地：
1）由变压器供电，而变压器的电源系统对地电压超过150V；
2）由变压器供电，而变压器的电源系统时不接地的；
3）采取隔离变压器的，不应接地，但铁芯必须接地；
4）安装在建筑物外的架空线路。
2、50~1000V的交流系统
符合下列条件时可作为例外，不予接地：
1）专用于熔炼、精炼、加热或类似工业电炉供电的电气系统；
2）专为工业调速传动系统供电的整流器的单独传动系统；
3）由变压器供电的单独传动系统，变压器一次侧额定电压低于1000V的专用控制系统，其控制电源有供电连续性，控制系统中装有接地检测器，且保证只有专职人员才能监视和维修。
3、1~10kV的交流系统
根据需要可经消弧线圈或电阻器接地，但供移动设备用的1~10kV交流系统应接地。
ZSDW-5A大型地网接地电阻测试仪
参考标准：DL/T 475-2017
ZSDW-5A大型地网接地电阻测试仪用来做什么试验的：用于精确测量大型接地网接地阻抗、接地电阻、接地电抗、场区地表电位梯度、接触电位差、接触电压、跨步电位差、跨步电压、转移电位、接地引下线导通电阻、土壤电阻率等接地特性参数的软硬件系统。采用逐点变频，抗干扰极强，能在强干扰环境下准确测得工频50Hz下的数据。系统输出功率大（2-20KW），电压高(0-1000V)，输出电流大（0-50A），不会引起测试时接地装置的电位过高，同时它还具有极强的抗干扰能力，故可以在不停电的情况下进行测量
中试控股始于1986年 ▪ 30多年专业制造 ▪ 国家电网.南方电网.内蒙电网.入围合格供应商
ZSDW-5A大型地网接地电阻测试仪
异频地网接地阻抗测试仪实现抗干扰测量的关键是要抑制干扰信号。选频电压表采用的高精度自适应数字陷波技术，能够自动跟踪并抑制干扰频率。该算法的理论抑制能力接近百万分之一。与一些进口选频电压表几百分之一的抑制能力相比，选频电压表基本可以忽略干扰的存在。
地网接地阻抗测试仪产品特点
1、测量的工频等效性好。测试电流波形为正弦波，频率仅与工频相差更小0.25Hz，更大为5Hz。可用于50hz或60hz两种频率进行测量。
2、抗干扰能力强。本仪器采用异频法测量，配合现代软硬件滤波技术，使得仪器具有更高的抗干扰性能，测试数据稳定可靠。
3、异频地网接地阻抗测试仪测量精度高。基本误差仅0.005Ω，可用来测量接地阻抗更小的大地网。
4、功能强大。可测量电流桩，电压桩，地网阻抗、接地电阻，接地导通、土壤电阻率等。
5、操作简单。全中文菜单式操作，直接显示出测量结果。
6、布线劳动量小，无需大电流线。
7、安全可靠。仪器具有接地保护，限流和限压保护，声光报警等功能，以确保试验人员和设备的安全。
异频地网接地阻抗测试仪技术参数
1、阻抗测量范围：0～5000Ω 分辨率：0.001mΩ 测量误差：±（读数×2％+0.01Ω）
2、测试电流波形：正弦波
3、测试电流频率：45、50、55、60、65Hz单频 45/55Hz、55/65Hz、47.5/52.5Hz自动双变频
4、输出电流：1、2、3、4、5A 更大输出电压：500V
5、抗干扰能力: 抗工频50Hz电压10V;
6、土壤电阻率测量范围: 0-9999.9Ω/M，精度：±2%，分辨率：0.001Ω/M;
7、测量线要求： 电流线铜芯截面积≥1.5mm2
电压线铜芯截面积≥1.0mm2
8、供电电源：AC180～270V，50/60Hz
9、外形尺寸：370×285×285mm 仪器重量：18kg
10、可测量电流桩，电压桩，接地电阻，接触电压
关于检测接地电阻读数不准确的探讨
接地电阻测试仪是检验测量接地电阻的常用仪表，也是电气安全检查与接地工程竣工验收不可缺少的工具。
因接地电阻检测仪是由许多精密的电子元器件构成，有比较长的检测线，在不良环境及操作的影响下，往往引起测量误差，难以确认所测接地电阻的准确值，其主要有以下因素：
(1)地表处存大电位差，多处有独立接地的存在，串联谐振试验装置，如工厂、综合楼等的变压器接地，由于多种原因，引起接地电阻变大、变压器本身绝缘变差，产生漏电现象，使接地极周围产生电位差，如果检测棒放在其周围，就将影响测量准确度。
(2)附近有发射机、天线等发出的强电磁场存在：在大功率的发射基地附近，如移动、微波、BP机等通信发身场，高压变电所及高压线路附近，大功率设备频繁起动场所。
(3)接地装置和金属管道所埋地比较复杂时也可引起接地电阻测量不良或不稳，如加油站、化工厂等，由于地下金属管道布置复杂，按照正常检测连线时，地下金属道貌岸然的存在，实际上改变了测量仪各端的电流方向，常引起测量值为零或负值现象，如果同一场地存在不同的土壤电阻率，也可引起这种现象。
(4)检测高层建筑时，过长的检测线感应出电压而引起检测误差，同时长线本身也有线阻存在。
(5)被测接地极本身存有交变电流（用电设备绝缘不好，部分短路引起的泄漏现象，引下线附近有并接的高压电源干扰）；以前的早期建筑物结构比较混乱，接线零乱，有时甚至地零线电位差在100V电压以上，直影响到接地电阻的测量误差。
(6)接触不良（包括仪器本身）：接地电阻测试仪接线连接处，由于经常弯曲使用，容易折断，而由于保护套的存在，又很难发现，造成时断时通的现象；另外，由于检测棒及鳄鱼夹使用时间长，有氧化锈蚀现象，也可造成接触不良；如果被测接地极氧化严重去锈不好，则也会影响测量读数。
(7)用土壤电阻率很大，吸水性特差的砂性土作为整层建筑基础垫层时，往往测出的接地电阻是偏大的。
(8)操作不按使用说明书规定的方法进行，仪器本身维护不当，使用带病，超检仪器。
ZSDW-5A大型地网接地电阻测试仪适用于测试各类接地装置的工频接地阻抗、接触电压、跨步电压、等工频特性参数以及土壤电阻率。本仪器采用异频抗干扰技术，能在强干扰环境下准确测得工频50Hz下的数据。测试电流大5A，不会引起测试时接地装置的电位过高，同时它还具有极强的抗干扰能力，故可以在不停电的情况下进行测量。
ZSDW-5A大型地网接地电阻测试仪
1、全触摸超大液晶显示器
操作简单，仪器配备了高端的全触摸液晶显示屏，超大全图形操作界面，每过程都非常清晰明了，操作人员不需要额外的专业培训就能使用。轻轻触摸一下就能完成整个过程的测量，是目前非常理想的智能型测量设备。
2、变频技术、精准测量
抗干扰能力强，由仪器内部自带变频电源模块提供仪器测量输出电源，频率可变为45Hz或55Hz，并采用数字滤波技术，有效地避开了现场各种工频干扰信号，使仪器实现高精度、准确可靠的测量。
3、DSP高速处理器
精准快速，仪器内部采用专业的DSP快速数字信号处理器作为处理核心，在保证测量数据精准的前提下，大大的提升了仪器本身的运算处理能力。
4、全过程智能测控
仪器在内部高性能处理核心的强力支持下，对整个测量过程当中的电流输出、电压采集以及频率变换等一系列复杂的运算步骤，快速自动的完成。仪器可以自动判断电流回路的阻抗，并据此自动调节异频电源的输出电流值（额定输出电流为5A），无须人为干预，即可自动完成测试任务。仪器的测量内容包括地网的接地阻抗Z、纯电阻分量R和纯感抗分量X。
5、海量存储数据
仪器内部配备有日历芯片和大容量存储器，能将检测结果按时间顺序保存，随时可以查看历史记录，并可以打印输出。
6、pc机数据处理
仪器所测量的数据可以通过U盘导出，然后在pc机上用仪器配套的软件查阅和管理相关数据。
ZSDW-5A大型地网接地电阻测试仪地网接地电阻的测量主要采用工频大电流三极法。地面电阻测试仪，采用新型变频交流电源，并采用微机处理控制和信号处理等措施，很好地解决了测试过程中的防干扰问题，简化了测试操作过程，提高了测试结果的准确性和准确性，大大降低了测试人员的劳动强度和测试成本。
该仪器适用于各种接地装置的工频接地阻抗、接触电压、阶跃电压、工频特性参数和土壤电阻率的测试。
该仪器采用不同频率的抗干扰技术，能够在强干扰环境下准确测量50hz 工频以下的数据。测试电流最大5a，不会造成测试接地装置电位过高，同时它还具有很强的抗干扰能力，因此可以测量无电源故障。
接地电阻测试仪的主要特点：
1、测量的工频等效性好。测试电流的波形为正弦波，频率与电源频率相差仅5Hz。45Hz和55Hz两种频率用于测量。
2、抗干扰能力强。本仪器可以采用异频法测量，配合我们现代软硬件滤波处理技术，使得仪器发展具有很高的抗干扰性能，测试分析数据安全稳定可靠。
3、精度高。基本信息误差仅0.005Ω，可用来进行测量系统接地阻抗影响很小的大地网。
4、强大。可测量电流桩、电压桩、地面电阻器、步进电压、接触电压。
5、操作简单。所有中文菜单操作都可以直接显示测量结果。
ZSDW-5A大型地网接地电阻测试仪是大家在做高压电力试验，尤其是在野外进行试验的是，经常需要用到的设备，因此不论是在选择设备，还是在使用设备的时候，都需要格外注意。
对接地装置有下列要求：
①、接地体应距离变（配）电所墙壁三米以外，接地体长度为 2.5 米，两根接地体间距离以５米为宜；
②、整个接地网的接地电阻不应大于４欧；
③、室内角钢基础及支架要用截面不小于 25 × 4mm2 的扁钢相连接做接地干线，然后引出户外，与户外接地装置连接；
④、接地网形式以闭合环路式为好，如接地电阻不能满足要求时，可以附加外引式接地体。
一、接地电阻测试要求：
a. 交流工作接地，接地电阻不应大于4Ω;
b. 安全工作接地，接地电阻不应大于4Ω;
c. 直流工作接地，接地电阻应按计算机系统具体要求确定;
d. 防雷保护地的接地电阻不应大于10Ω;
e. 对于屏蔽系统如果采用联合接地时，接地电阻不应大于1Ω。
二、接地电阻测试仪
数字接地电阻测试仪适用于测量各种电力系统，电气设备，避雷针等接地装置的电阻值。亦可测量低电阻导体的电阻值和土壤电阻率。
三、本仪表工作由手摇发电机、电流互感器、滑线电阻及检流计等组成，全部机构装在塑料壳内，外有皮壳便于携带。中试控股附件有辅助探棒导线等，装于附件袋内。其工作原理采用基准电压比较式。
四、使用前检查测试仪是否完整，测试仪包括如下器件。
1、数字接地电阻测试仪一台
2、辅助接地棒二根
3、导线5m、20m、40m各一根
五、使用与操作
1、测量接地电阻值时接线方式的规定
仪表上的E端钮接5m导线，P端钮接20m线，C端钮接40m线，导线的另一端分别接被测物接地极Eˊ，中试控股电位探棒Pˊ和电流探棒Cˊ，且Eˊ、Pˊ、Cˊ应保持直线，其间距为20m
1.1测量大于等于1Ω接地电阻时接线图见图1
将仪表上2个E端钮连结在一起。
中试控股编辑
1.2测量小于1Ω接地电阻时接线图见图2
将仪表上2个E端钮导线分别连接到被测接地体上，以消除测量时连接导线电阻对测量结果引入的附加误差。
2、操作步骤
2.1、 仪表端所有接线应正确无误。
2.2、 仪表连线与接地极Eˊ、电位探棒Pˊ和电流探棒Cˊ应牢固接触。
2.3、 仪表放置水平后，调整检流计的机械零位，归零。
2.4、 将“ 倍率开关”置于最大倍率，逐渐加快摇柄转速，使其达到150r/min。当检流计指针向某一方向偏转时，旋动刻度盘，使检流计指针恢复到“0”点。此时刻度盘上读数乘上倍率档即为被测电阻值。
2.5、 如果刻度盘读数小于1时，中试控股检流计指针仍未取得平衡，可将倍率开关置于小一档的倍率，直至调节到完全平衡为止。
2.6、 如果发现仪表检流计指针有抖动现象，可变化摇柄转速，以消除抖动现象。
六、注意事项
1、禁止在有雷电或被测物带电时进行测量。
2、仪表携带、使用时须小心轻放，避免剧烈震动。
工作原理：
当发电机摇柄以每分钟150转的速度转动时，产生105～115周的交流电，测试仪的两个E端经过5米导线接到被测物，P端钮和C端钮接到相应的两根辅助探棒上。中试控股电流I1由发电机出发经过R5电流探棒Cˊ至大地，被测物和电流互感器CT的一次绕组回到发电机，由电流互感器二次绕组感应产生I2通过电位器RS，借助调节电位器RS可使检流计到达零位。
因此，在标度盘满刻度为10，读数为N时：K=CT电流互感器的电流比 ZC29B—1 K=4、ZC29B—2 K=1/4、所以 RX即为被测接地电阻值。
接地电阻测量时具体操作步骤如下：
1. 沿被测接地极（线）E′使电位探棒P′和电流探棒C′依直线彼此相距20米，且电位探棒P′系在E′和C′之间；
2. E端钮接5米导线，中试控股P端钮接20米导线，C端钮接40米导线；
3. 将仪表放置水平而后检查检流计是否指向零，否则可将零位调正器调节零位；
4. 将“倍率标度”置于最大倍率，慢慢摇动发电机的摇把，左手同时旋动电位器刻度盘，使检流计指针指向“0”；
5. 当检流计的指针接近平衡（很小摆动）时，加快发电机摇柄转速，使其达到每分钟150转。再转动电位器刻度盘，使检流计平衡（指针指向“0”），中试控股此时电位器刻度盘的读数乘以倍率（档）即为被测接地电阻的数值；
6. 当刻度盘读数小于1时，中试控股应将倍率开关置于较小倍率，重新调整刻度盘以得到正确读数；
7. 当测量小于1Ω的接地电阻时，应将E端和E′端之间的联接片拆开，分别用2根导线（E端接到被接地物体的接地线上，中试控股E′端接到靠近接地体的接地线上），以消除测量时联接导线电阻的附加误差，操作步骤同上；
8. 当检流计的灵敏度过高时，可将二根探棒插入土壤浅一些，当检流计灵敏度过低时，可沿探棒注水使其湿润；
注意事项：
1. 禁止在有雷电或被测物带电时进行测量；
2. 进行测量时，要清除接地线上的油漆和铁锈，减小E—E′端线上的接触电阻；
3. 测量时应把仪表放平稳，不使仪表摇晃，以使检流计指针平稳地指向“0”；
4. 仪表运输须小心轻放，避免剧烈动震动；
电压互感器在运行中，一次侧处于高电压，二次侧固定为低电压。当电压互感器的绝缘被击穿，高压将直接加到二次绕组，严重损坏二次设备和威胁人身安全，所以二次侧必须要接地。
电压互感器在运行中其二次侧是不许短路的，这是因为：电压互感器二次侧电压为100V，且接于仪表和继电器的电压线圈，电压互感器是一电压源，内阻很小，容量亦很小，一次绕组导线很细，若二次侧短路，则一、二次侧均会通过很大电流，引起继电保护与自动装置误动，和损坏电压互感器本身。
?（一）直流系统
1、两线制直流系统
直流两线制配电系统应予接地。但以下情况可不接地：备有接地检测器并在有限场地内只向工业设备供电的系统；线间电压等于或低于50V，或高于300V、采用对地绝缘的系统；由接地的交流系统供电的整流设备供电的直流系统；最大电流在0.03A及以下的直流防火信号线路。
2、三线制直流系统
三线制直流系统的中性线宜直接接地
（二）交流系统
1、低于50V的交流线路
一般不接地，但具有下列任何一条应予接地：
1）由变压器供电，而变压器的电源系统对地电压超过150V；
2）由变压器供电，而变压器的电源系统时不接地的；
3）采取隔离变压器的，不应接地，但铁芯必须接地；
4）安装在建筑物外的架空线路。
2、50~1000V的交流系统
符合下列条件时可作为例外，不予接地：
1）专用于熔炼、精炼、加热或类似工业电炉供电的电气系统；
2）专为工业调速传动系统供电的整流器的单独传动系统；
3）由变压器供电的单独传动系统，变压器一次侧额定电压低于1000V的专用控制系统，其控制电源有供电连续性，控制系统中装有接地检测器，且保证只有专职人员才能监视和维修。
3、1~10kV的交流系统
根据需要可经消弧线圈或电阻器接地，但供移动设备用的1~10kV交流系统应接地。
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