WD-III3A接地電阻測試儀

一、用途

本儀器適用于測試各類接地裝置的工頻接地阻抗、接觸電壓、跨步電壓、轉(zhuǎn)移電位、場區(qū)地表電位梯度等工頻特性參數(shù)以及土壤電阻率。本儀器采用異頻抗干擾技術(shù)，能在強干擾環(huán)境下準(zhǔn)確測得工頻50Hz下的數(shù)據(jù)。測試電流較小（蕞大3A），不會引起測試時接地裝置的電位過高，同時它還具有*的抗干擾能力，故可以在不停電的情況下進(jìn)行測量。

二、概述

目前國內(nèi)接地裝置的測試工作比較薄弱，一些關(guān)鍵的技術(shù)觀念比較模糊，技術(shù)手段落后。針對上述現(xiàn)狀，我國制訂了*行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T475-2006和國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T17949.1-2000。新標(biāo)準(zhǔn)對舊標(biāo)準(zhǔn)做了很多重要改變。為了方便廣大現(xiàn)場測試和研究人員，我們根據(jù)這些*標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合我們多年研究大型地網(wǎng)測試的實際經(jīng)驗，研制成功本儀器。

工頻接地阻抗，是指接地裝置對遠(yuǎn)方電位零點間的電位差與通過接地裝置流入地中的工頻電流的比值。工頻接地阻抗以往被習(xí)慣地稱為“工頻接地電阻”。此名稱的糾正，在國家標(biāo)準(zhǔn)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量導(dǎo)則*部分：常規(guī)測量”以及電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“接地裝置特性參數(shù)測量導(dǎo)則修訂稿”（取代DL475-92）中作了闡述。本測量儀采用交流電流進(jìn)行測試，故所測數(shù)值稱為接地阻抗，而不再沿用以往的稱呼“接地電阻”。 

在對接地裝置進(jìn)行測量時，由于受不平衡零序電流以及射頻等各種干擾，使得測試結(jié)果產(chǎn)生很大的誤差。特別是大型接地網(wǎng)的接地阻抗一般很小（一般在0.5Ω以下），干擾帶來的相對誤差更大。為了降低現(xiàn)場干擾的影響，目前采用的方法主要有兩種，一種是增大測試電流，一種是使用異頻法。*種方法是通過加大測試電流（DL/T475-2006標(biāo)準(zhǔn)推薦不宜小于50A）來加大信號電壓和信號電流，從而提高信噪比，減小測量誤差。這種方法由于采用了很大的測試電流，使得設(shè)備非常笨重，且布線勞動強度很大，耗時好力。而且，由于主要干擾與信號同頻，無法從根本上消除干擾的影響。異頻法則是通過改變測試電流的頻率來避開工頻干擾，由于信號頻率與干擾頻率不同，就可以通過濾波器來濾除干擾的影響，從而提高測量精度。異頻法由于采用的測試電流較小，因此設(shè)備小巧，布線勞動強度也大大減輕。由于具有測試結(jié)果穩(wěn)定可靠和省時省力的優(yōu)點，異頻法測試已被國內(nèi)外專家廣泛接受和采用。

但是根據(jù)定義，工頻接地阻抗是指接地裝置在工頻電流下呈現(xiàn)出的阻抗，而異頻法采用的測試電流頻率不為工頻,因此測得的數(shù)值就會與工頻電流下測得的值有偏差。理論和實踐表明，產(chǎn)生偏差的原因是，接地裝置的接地阻抗是復(fù)數(shù)阻抗，不僅包含電阻性分量，還含有與頻率有關(guān)的電感性和電容性分量。采用的測試頻率與工頻相差愈遠(yuǎn)則等效性愈差，即測量誤差越大。為了保證測試的準(zhǔn)確性，測試頻率與工頻不能相差太遠(yuǎn)，且測試電流的波形應(yīng)為正弦波（其他波形如方波含有豐富的諧波頻率）。早在70年代，美國、日本等國就規(guī)定了測試頻率與工頻之差不能超過10Hz。中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T17949.1-2000要求測試電流頻率應(yīng)該盡量接近工頻，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T475-2006規(guī)定了測試電流頻率宜在40～60Hz之間。本儀器采用45Hz和55Hz兩種頻率進(jìn)行測量，再計算出50Hz下的等效阻抗，因此測量的準(zhǔn)確性和等效性進(jìn)一步得到提高。

WD-III3A接地電阻測試儀

三、性能特點

1、測量的工頻等效性好。測試電流波形為正弦波，頻率僅與工頻相差僅為5Hz，使用45Hz和55Hz兩種頻率進(jìn)行測量。

2、抗干擾能力強。本儀器采用異頻法測量，配合現(xiàn)代軟硬件濾波技術(shù)，使得儀器具有很高的抗干擾性能，測試數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠。在30V工頻干擾下仍能保證1％精度。

3、精度高。基本誤差僅0.001Ω，比國內(nèi)同類產(chǎn)品低一個數(shù)量級。

這意味著可用來測量接地阻抗很小的大型地網(wǎng)。

4、功能強大。可測量相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的接地裝置的全部特性參數(shù)。不僅可測量接地阻抗，還可測量出電阻分量和電抗分量。

5、可測量現(xiàn)場干擾，方便用戶估計測量誤差。

6、操作簡單。全中文菜單式操作，直接顯示出測量結(jié)果。

7、可保存50組測量數(shù)據(jù)，且自帶微型打印機可現(xiàn)場打印測量結(jié)果。

8、布線勞動量小，無需大電流線。

9、本儀器體積小、重量輕，方便攜帶。

四、技術(shù)指標(biāo)

1、阻抗測量范圍：0～200Ω

2、分辨率：0.001Ω

3、測量誤差：±（讀數(shù)×1％+0.001Ω）

4、抗工頻50Hz電壓干擾能力：30V

5、測試電流波形：正弦波

6、測試電流頻率：45Hz、55Hz雙頻

7、蕞大輸出電流：3A

8、蕞大輸出電壓：100V

9、測量線要求： 電流線銅芯截面積≥1.0mm2

電壓線銅芯截面積≥0.2mm2

10、供電電源：AC220V±10％，50Hz

11、使用環(huán)境：溫度：-10℃～40℃；相對濕度：<90%

12、外形尺寸：440×350×210

13、儀器重量：8kg

五、儀器內(nèi)部結(jié)構(gòu)和測試原理

本儀器主要由提供測試電流的異頻電源、電流和電壓測量電路以及微電腦測控系統(tǒng)組成。儀器通過測量接地裝置的電位升高與流入接地裝置的電流之比來測量接地阻抗。

儀器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。異頻恒流電源可輸出頻率為45Hz或55Hz的正弦波測試電流，輸出頻率受微電腦系統(tǒng)控制。其輸出經(jīng)過隔離后通過儀器面板上的E、C兩個端子輸出。電壓放大器為一個高輸入阻抗放大器，它將P1、P2兩端的電壓放大后送給濾波器。電流放大器將從電流互感器取得的電流信號進(jìn)行放大后送給濾波器。濾波器用于濾除干擾信號，只允許45Hz和55Hz信號通過。A/D轉(zhuǎn)換器用于將電壓和電流信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號以便微電腦系統(tǒng)進(jìn)行分析處理。