钳式接地电阻测试仪的正确使用方法

降低电力线路杆塔接地电阻可以提高线路的耐雷水平，减少雷害事故，在杆塔附近降低接触电压和跨步电压，防止人畜触电事故。因此杆塔的接地电阻是一个重要数据。设计、施工、运行的各个环节都必须十分重视，要准确测出它的真实数值，并使其低于规定值。以往是使用接地摇表来测量接地电阻的，但由于需要从接地网向外引100米以上的测量线和两根辅助地极相连，工作量大，而且往往受到地形和环境的限制，辅助地极的位置无法达到要求，因而很难得到正确的测量结果。近几年引进钳式接地电阻测试仪，由于其测量方法简便，为广大线路工作者所欢迎。

为了能正确使用钳式接地电阻测试仪去测量接地电阻，首先，必须了解其测量原理。钳式接地电阻测试仪是用来测量任何有回路系统之接地电阻，该仪器本身能产生一个电源电势，在任何有回路系统中就能产生电流，因此其测量原理简而言之是全电路欧姆定律，它测出的是这个回路系统的环路电阻值。

仪器有两个独立线圈，一个产生高频交流电压e，在测量回路中建立电势E，相当于一个变压器，在回路中产生总电流I，它被另一线圈子所接收，其作用相当于电流互感器，于是测量回路的环路电阻：

RLOOP>=E/1=e/i=1/NuNi=(e/i)×常数 (1)

表头显示的就是环路电阻RLOOP>

从测量回路系统图1分析，环路电阻包括四部分：

(1)Rx>--待测杆塔的接地电阻。

(2)Re>--大地电阻，通常认为Re>≈0，可忽略不计。

(3)Rp>--其余各杆塔的接地电阻并联值。RP>=(R1>//R2>//………//Rn-1>)由于其并联电阻数量多，并联后数值很小，一般认为RP>≈0

(4)Rgw--待测杆塔两侧架空地线电阻的并联值，由于其数值很小忽略，即Rgw>≈0

在忽略了各个甚小的数值后就可认为环路电阻RLOOP就等于待测杆塔的接地电阻Rx>，即：

RLOOP>=Rx>＋Re>＋(R1>//R2>……/Rn>）＋Rgw>≈Rx>(2)

根据此测量原理就能引伸出正确的测量方法和正确分析测量结果：

1、待测杆塔的线路必须有多点接地，亦即是说必须有架空地线的线路方能采用，否则就不能构成式(2)的环路，即使存在某些环路，但环路内的各部分皆不能忽略时，式(2)便失去成立的依据，例如没有架空地线的10kV线路杆塔，用此法测量可能没有回路，或者可以通过另一只塔脚经大地构成回路，表头虽有显示，但并不是真正的接地电阻值。

2、待测杆塔在测量时只能存在一条接地引下线，110kV及以上线路一般有两只(或四只)塔脚有接地引下线。当在1脚上测量，3脚的接地引下线不拆开，分为两种情况：(a)两只脚的地网是连通的，则1、3脚通过地网，塔身已构成一个电阻值很小的环路，见图2(a)，把RX旁路了，这时将测得很小的数值，例如1Ω，此值实际上就是两脚间地网及塔身构成的回路电阻值，实际接地电阻即使很大亦不会被发现，这将会留下安全隐患。(b)如两只脚的地网不连通，如图2(b)，则1、3脚各有自己的接地电阻，测1脚时，3脚相当于一基相邻杆塔，对测量结果几乎没有影响。如将3脚的接地引下线拆开后用临时线与1脚引下线连接(在钳形表之下)，如图2(b)虚线所示，相当于加大了1脚的地网，测量值应有明显降低，此值才真正是待测杆塔的接地电阻RX的值。

我们复测了110kV良广线74＃塔，北广线7＃塔的接地电阻，结果如表1所示：

　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　单位：Ω

 

项目		良广线74＃塔			北广线7＃塔
		2脚	4脚	分析	1脚	3脚	分析
原测量记录(测量时没有拆开对侧脚引下线)		5.1	7.9	由于数值较大，且不相等，故初步判断两脚的接地网没有连通	5.4	5.4	两值相等，但数值较大，故初步判断两脚的地网没有连通。
复测	不拆开对侧脚引下线	4.8	5.2	通过对测量结果的分析，可以确定两脚的地网没有连通。本塔的接地电阻值应取3.2Ω。	7.7	7.4	通过对测量结果分析，可以确定两脚的地网没有连通，本塔的接地电阻值应为4.7Ω。
	拆开对侧脚引下线	4.8	5.2		7.8	7.5
	拆开对侧脚引下线后用0.7Ω的引线与测量脚在钳表下连通。	2.9	3.2		4.7	4.7
	用接地摇表测量	4.4	5.2	与钳表测量结果基本一致。	6.7	6.7	比钳表测量小12%

 

又复测了良广线494#塔、57#塔，结果见表2：

　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　单位：Ω

由于线路建设时间不同，有些是采用放射式地网，各脚地网之间连通，有的是采用环形兼放射式地网，各脚地网是连通的，当待测杆塔在测量时仅有一条接地引下线时，其测量结果总是比实际略大一些，因为式(2)是忽略了若干因素，如不忽略，RX总比表头显示值略低一些。如各脚的地网不连通，表头显示值仅是一只脚地网的接地电阻值，实际运行时的地网要大一至三倍，(此时准确的方法是将其余脚接地，引下线拆开后用临时线与测量脚的引下线在钳表之下连通)，所以测量结果是偏于安全的。因此只要任一只脚的接地电阻都不大于设计值(例如10Ω)，则认为该基杆塔的接地电阻是合格的，没有必要追究各脚的接地电阻值是否平衡。

3、从式(2)还看出，环路电阻当然包括了环路内各结点的接触电阻，也就是测量了整个雷电流通道的电阻，可以及时发现接触不良的地方，监测范围扩大，安全性更高了。由于铁塔是多网孔结构，个别结点接触不良对塔体本身的电阻影响甚微，但接地引下线只有两点(或四点)，架空地线与塔体相连也只有2-4点，任何一点接触不良都会影响接地电阻值，会使雷击时塔顶电位升高而增加雷击跳闸率，所以在测量时如发现各脚有明显差别数值又较大时，应检查接地引下线的接触情况，从这个意义上讲，钳式接地电阻测试仪也测量了接触电阻(注意：是“也”测量了接触电阻，不是测量接触电阻)。
结论：用钳式接地电阻测试仪测量电力线路杆塔接地电阻方法简单，测量结果可信度高，但只能用于有架空地线的高压线路上，测量时待测杆塔只允许存在一条接地引下线，如各塔脚的地网是不连通的，应将其余各脚的接地引下线拆开后用临时线与测量脚的引下线连通(连通点在钳表之下)。通过对测量结果的分析，可以判断出各塔脚的地网是否连通，接地引下线是否存在接触不良的隐患。
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