WD-III3A接地電阻測(cè)試儀

一、用途

本儀器適用于測(cè)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(qiáng)干擾環(huán)境下準(zhǔn)確測(cè)得工頻50Hz下的數(shù)據(jù)。測(cè)試電流較小（蕞大3A），不會(huì)引起測(cè)試時(shí)接地裝置的電位過高，同時(shí)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(cè)量。

二、概述

目前國內(nèi)接地裝置的測(cè)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(duì)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(duì)舊標(biāo)準(zhǔn)做了很多重要改變。為了方便廣大現(xiàn)場測(cè)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(cè)試的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，研制成功本儀器。

工頻接地阻抗，是指接地裝置對(duì)遠(yuǎn)方電位零點(diǎn)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(cè)量導(dǎo)則*部分：常規(guī)測(cè)量”以及電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“接地裝置特性參數(shù)測(cè)量導(dǎo)則修訂稿”（取代DL475-92）中作了闡述。本測(cè)量儀采用交流電流進(jìn)行測(cè)試，故所測(cè)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(duì)接地裝置進(jìn)行測(cè)量時(shí)，由于受不平衡零序電流以及射頻等各種干擾，使得測(cè)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(duì)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(cè)試電流，一種是使用異頻法。*種方法是通過加大測(cè)試電流（DL/T475-2006標(biāo)準(zhǔn)推薦不宜小于50A）來加大信號(hào)電壓和信號(hào)電流，從而提高信噪比，減小測(cè)量誤差。這種方法由于采用了很大的測(cè)試電流，使得設(shè)備非常笨重，且布線勞動(dòng)強(qiáng)度很大，耗時(shí)好力。而且，由于主要干擾與信號(hào)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(cè)試電流的頻率來避開工頻干擾，由于信號(hào)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(cè)量精度。異頻法由于采用的測(cè)試電流較小，因此設(shè)備小巧，布線勞動(dòng)強(qiáng)度也大大減輕。由于具有測(cè)試結(jié)果穩(wěn)定可靠和省時(shí)省力的優(yōu)點(diǎn)，異頻法測(cè)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(cè)試電流頻率不為工頻,因此測(cè)得的數(shù)值就會(huì)與工頻電流下測(cè)得的值有偏差。理論和實(shí)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(cè)試頻率與工頻相差愈遠(yuǎn)則等效性愈差，即測(cè)量誤差越大。為了保證測(cè)試的準(zhǔn)確性，測(cè)試頻率與工頻不能相差太遠(yuǎn)，且測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)量，再計(jì)算出50Hz下的等效阻抗，因此測(cè)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(cè)試儀

三、性能特點(diǎn)

1、測(cè)量的工頻等效性好。測(cè)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(cè)量。

2、抗干擾能力強(qiáng)。本儀器采用異頻法測(cè)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(cè)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(gè)數(shù)量級(jí)。

這意味著可用來測(cè)量接地阻抗很小的大型地網(wǎng)。

4、功能強(qiáng)大。可測(cè)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(cè)量接地阻抗，還可測(cè)量出電阻分量和電抗分量。

5、可測(cè)量現(xiàn)場干擾，方便用戶估計(jì)測(cè)量誤差。

6、操作簡單。全中文菜單式操作，直接顯示出測(cè)量結(jié)果。

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

8、布線勞動(dòng)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(cè)量范圍：0～200Ω

2、分辨率：0.001Ω

3、測(cè)量誤差：±（讀數(shù)×1％+0.001Ω）

4、抗工頻50Hz電壓干擾能力：30V

5、測(cè)試電流波形：正弦波

6、測(cè)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(cè)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(duì)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(cè)試原理

本儀器主要由提供測(cè)試電流的異頻電源、電流和電壓測(cè)量電路以及微電腦測(cè)控系統(tǒng)組成。儀器通過測(cè)量接地裝置的電位升高與流入接地裝置的電流之比來測(cè)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(cè)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(gè)端子輸出。電壓放大器為一個(gè)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(hào)進(jìn)行放大后送給濾波器。濾波器用于濾除干擾信號(hào)，只允許45Hz和55Hz信號(hào)通過。A/D轉(zhuǎn)換器用于將電壓和電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)以便微電腦系統(tǒng)進(jìn)行分析處理。