淺談ETCR3000B土壤電阻率測試儀測量原理使用

ETCR3000B土壤電阻率測試儀由主機、監(jiān)控軟件、測試線、輔助接地棒、通訊線等組成。專為現(xiàn)場測量接地電阻、土壤電阻率、接地電壓、交流電壓而精心設(shè)計制造的，采用數(shù)字及微處理技術(shù)，精密4線法、3線法和簡易2線法測量接地電阻，導(dǎo)入FFT(快速傅立葉變換)技術(shù)、AFC(自動頻率控制)技術(shù)，自動識別干擾并選擇測量頻率，使干擾的影響zui小化，提供更加準(zhǔn)確的接地電阻值。具有*的抗干擾能力和環(huán)境適應(yīng)能力，重復(fù)測試一致性好，確保長年測量的高精度、高穩(wěn)定性和高可靠性。其廣泛應(yīng)用于電力、電信、氣象、油田、建筑、防雷及工業(yè)電氣設(shè)備等的接地電阻、土壤電阻率、接地電壓、交流電壓測量。

ETCR3000B土壤電阻率測試儀測量原理

1．對地電壓測量采用平均值整流法。

2．接地電阻測量采用額定電流變極法，即在測量對象E接地極和C(H)電流極之間流動交流額定電流I，求取E接地極和P(S)電壓極的電位差V，并根據(jù)公式R=V/I計算接地電阻值R。為了保證測試的精度，設(shè)計了四線法，增加ES輔助地極，實際測試時ES與E夾在接地體的同一點上。四線法測試能消除被測接地體、輔助接地棒、測試夾、儀表輸入接口表面之間的接觸電阻(通常有污垢或生銹)對測量的影響，能消除線阻對測量的影響，更精密。

3．其工作誤差(B)是額定工作條件內(nèi)所得誤差，由使用儀表存在的固有誤差(A)和變動誤差(Ei)計算得出。

       A： 固有誤差                 E2：電源電壓變化產(chǎn)生的變動

       E3：溫度變化產(chǎn)生的變動       E4：干擾電壓變化產(chǎn)生的變動

       E5：接觸電極電阻產(chǎn)生的變動

4．土壤電阻率(ρ)測量采用4極法(溫納法)：E接地極與C(H)電流極間流動交流電流I，求P(S)電壓極與ES輔助地極間的電位差V，電位差V除以交流電流I得到接地電阻值R，電極間隔距離為a(m),根據(jù)公式ρ=2πaR(Ωm)得出土壤電阻率的值，C(H)-P(S)的間距與P(S)-ES的間距相等時(都為a)即為溫納法。為了計算方便，請讓電極間距a遠(yuǎn)大于埋設(shè)深度h,一般應(yīng)滿足a>20h,見下圖。

ETCR3000B土壤電阻率測試儀使用方法 

1，二線簡易測試接地電阻

二線測試：此方法是不使用輔助接地棒的簡易測量法，利用現(xiàn)有的接地電阻值zui小的接地極作為輔助接地極，使用2條簡易測試線連接(即C(H)-P(S)接口短接、E-ES接口短接)。可以利用金屬水管、消防栓等金屬埋設(shè)物、商用電力系統(tǒng)的共同接地或建筑物的防雷接地極等來代替輔助接地棒C(H)、P(S)，測量時注意去除所選金屬輔助接地體連接點的氧化層。接線如下圖，儀表操作同四線測試。

二線簡易法測量接地電阻，其儀表讀數(shù)為被測接地體的接地電阻值與商用接地體的接地電阻值之和，即：

R=RX＋re

其中：R——為儀表讀數(shù)值；

RX——為被測接地體的接地電阻值；

re——為商用電力系統(tǒng)等共同接地體的接地電阻值。

那么，被測接地體的接地電阻值為：RX=R－re

2，ETCR3000B土壤電阻率測試儀三線測試接地電阻

三線測試：如下圖，短接儀表的ES、E接口，即為三線測試，儀表操作與四線測試相同。三線測試不能消除線阻對測量的影響，也不能消除儀表與測試線間、測試線與輔助接地棒間接觸電阻變化對測量的影響，測量時還需去除被測接地體表面的氧化層。

3，四線精密測試接地電阻

四線測試：四線法測試能消除被測接地體、輔助接地棒、測試夾、儀表輸入接口表面之間的接觸電阻(通常有污垢或生銹)對測量的影響，能消除線阻對測量的影響，優(yōu)于三線測試。

參見下圖：從被測物體開始，一般間隔5m～20m，分別將P(S)、C(H)輔助接地棒呈一直線深埋入大地，將接地測試線(黑、綠、黃、紅)從儀表的E、ES、P(S)、C(H)接口開始對應(yīng)連接到被測接地極E、輔助電壓極P(S)、輔助電流極C(H)上。

對于多點獨立接地系統(tǒng)或大地網(wǎng)接地系統(tǒng)，用戶自行選用更長的測試線即可，電極間距大于被測試地網(wǎng)zui大對角線長的5倍即可。如下圖：

R=r1∥r2∥r3∥r4∥r5∥r6∥…∥rn（r1…rn都是獨立接地點）

R——儀表讀數(shù)，整個接地系統(tǒng)的總接地電阻值；

r1…rn——都是獨立接地點，在地面下各接地體沒有連接在一起；

rC——輔助電流極C(H)的對地電阻；

rP——輔助電壓極P(S)的對地電阻；

n——獨立接地點的數(shù)量，點數(shù)越多，R值越小。

連接好測試線后，先將FUNCTION功能選擇旋鈕旋至“REARTH”位置，進入接地電阻測試模式，按一下“START”鍵開始測試，測試過程中有倒計數(shù)指示及測試進度棒圖指示，測試完畢后顯示穩(wěn)定的數(shù)據(jù)，即被測接地體的接地電阻值R。

測試完畢后，再按一下“SET”鍵可以查看輔助電流極C(H)與輔助電壓極P(S)的接地電阻值rC、rP，rC、rP值顯示完后自動返回顯示被測接地電阻值R。

如下圖，被測試接地電阻值為2.05Ω，儀表已存8組數(shù)據(jù)；輔助電流極C(H)的接地電阻rC為0.36KΩ；輔助電壓極P(S)的接地電阻值rP為0.27KΩ。

4，土壤電阻率測試

土壤電阻率ρ是決定接地體接地電阻的重要因數(shù)。不同性質(zhì)的土壤，固然有不同的土壤電阻率，就是同一種土壤，由于溫度和含水量等不同，土壤電阻率也會隨之發(fā)生顯著的變化。因此，為了在進行接地裝置設(shè)計時有正確的依據(jù)，使所設(shè)計的接地裝置更能符合實際工作的需要，必須進行土壤電阻率的測量。

土壤電阻率用四極法(溫納法)進行測量。

根據(jù)公式ρ=2πaR(Ωm)計算土壤電阻率ρ，單位為Ωm，其中：

a——電極間距

R——P(S)-ES電極間土壤的電阻

四極法(溫納法)：按下圖連接測試線，注意輔助接地棒間的間距及埋入深度，分別將C(H)、P(S)、ES、E輔助接地棒呈一直線深埋入大地，將接地測試線(紅、黃、綠、黑)從儀表的C(H)、P(S)、ES、E接口開始對應(yīng)連接到被測C(H)、P(S)、ES、E輔助接地棒上。

輔助接地棒的間距設(shè)置：連接好測試線后，先將FUNCTION功能選擇旋鈕旋至“ρEARTH”位置，進入土壤電阻率測試模式，長按“SET”鍵(約3秒)進入輔助接地棒的間距設(shè)置，短按“SET”鍵移動光標(biāo)，按“    ”或“    ”鍵改變當(dāng)前數(shù)字大小(a值范圍:1m～100m)，再長按“SET”鍵保存設(shè)定的a值，并返回土壤電阻率測試模式。

設(shè)定完a值后，在土壤電阻率測試模式下，按“START”鍵開始測試，并倒計數(shù)顯示測試進度，完成測試后顯示穩(wěn)定的土壤電阻率值。

如下圖，被測量土壤電阻率為53.38Ωm，已存157組數(shù)據(jù)，按一下“SET”鍵顯示輔助電流極C(H)的接地電阻值rC和輔助電壓極P(S)的接地電阻值rP,顯示完后自動返回顯示被測量土壤電阻率ρ。