鉗形接地電阻測試儀的正確使用方法

降低電力線路桿塔接地電阻可以提高線路的耐雷水平，減少雷害事故，在桿塔附近降低接觸電壓和跨步電壓，防止人畜觸電事故。因此桿塔的接地電阻是一個重要數據。設計、施工、運行的各個環節都必須十分重視，要準確測出它的真實數值，并使其低于規定值。以往是使用接地搖表來測量接地電阻的，但由于需要從接地網向外引100米以上的測量線和兩根輔助地極相連，工作量大，而且往往受到地形和環境的限制，輔助地極的位置無法達到要求，因而很難得到正確的測量結果。近幾年引進鉗式接地電阻測試儀，由于其測量方法簡便，為廣大線路工作者所歡迎。

為了能正確使用鉗式接地電阻測試儀去測量接地電阻，首先，必須了解其測量原理。鉗式接地電阻測試儀是用來測量任何有回路系統之接地電阻，該儀器本身能產生一個電源電勢，在任何有回路系統中就能產生電流，因此其測量原理簡而言之是全電路歐姆定律，它測出的是這個回路系統的環路電阻值。

用鉗式接地電阻測試儀測量桿塔接地電阻時其測量回路系統如圖1所示：

圖1　測量回路系統圖

儀器有兩個獨立線圈，一個產生高頻交流電壓e，在測量回路中建立電勢E，相當于一個變壓器，在回路中產生總電流I，它被另一線圈子所接收，其作用相當于電流互感器，于是測量回路的環路電阻：

RLOOP=E/1=e/i=1/NuNi=(e/i)×常數 (1)

表頭顯示的就是環路電阻RLOOP

從測量回路系統圖1分析，環路電阻包括四部分：

(1)Rx--待測桿塔的接地電阻。

(2)Re--大地電阻，通常認為Re≈0，可忽略不計。

(3)Rp--其余各桿塔的接地電阻并聯值。RP=(R1//R2//………//Rn-1)由于其并聯電阻數量多，并聯后數值很小，一般認為RP≈0

(4)Rgw--待測桿塔兩側架空地線電阻的并聯值，由于其數值很小忽略，即Rgw≈0

在忽略了各個甚小的數值后就可認為環路電阻RLOOP就等于待測桿塔的接地電阻Rx，即：

RLOOP=Rx＋Re＋(R1//R2……/Rn）＋Rgw≈Rx(2)

根據此測量原理就能引伸出正確的測量方法和正確分析測量結果：

1、待測桿塔的線路必須有多點接地，亦即是說必須有架空地線的線路方能采用，否則就不能構成式(2)的環路，即使存在某些環路，但環路內的各部分皆不能忽略時，式(2)便失去成立的依據，例如沒有架空地線的10kV線路桿塔，用此法測量可能沒有回路，或者可以通過另一只塔腳經大地構成回路，表頭雖有顯示，但并不是真正的接地電阻值。

2、待測桿塔在測量時只能存在一條接地引下線，110kV及以上線路一般有兩只(或四只)塔腳有接地引下線。當在1腳上測量，3腳的接地引下線不拆開，分為兩種情況：(a)兩只腳的地網是連通的，則1、3腳通過地網，塔身已構成一個電阻值很小的環路，見圖2(a)，把RX旁路了，這時將測得很小的數值，例如1Ω，此值實際上就是兩腳間地網及塔身構成的回路電阻值，實際接地電阻即使很大亦不會被發現，這將會留下安全隱患。(b)如兩只腳的地網不連通，如圖2(b)，則1、3腳各有自己的接地電阻，測1腳時，3腳相當于一基相鄰桿塔，對測量結果幾乎沒有影響。如將3腳的接地引下線拆開后用臨時線與1腳引下線連接(在鉗形表之下)，如圖2(b)虛線所示，相當于加大了1腳的地網，測量值應有明顯降低，此值才真正是待測桿塔的接地電阻RX的值。

圖2

我們復測了110kV良廣線74＃塔，北廣線7＃塔的接地電阻，結果如表1所示：

表1 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　單位：Ω

項目

良廣線74＃塔

北廣線7＃塔

2腳

4腳

分析

1腳

3腳

分析

原測量記錄(測量時沒有拆開對側腳引下線)

5.1

7.9

由于數值較大，且不相等，故初步判斷兩腳的接地網沒有連通

5.4

5.4

兩值相等，但數值較大，故初步判斷兩腳的地網沒有連通。

復測

不拆開對側腳引下線

4.8

5.2

通過對測量結果的分析，可以確定兩腳的地網沒有連通。本塔的接地電阻值應取3.2Ω。

7.7

7.4

通過對測量結果分析，可以確定兩腳的地網沒有連通，本塔的接地電阻值應為4.7Ω。

拆開對側腳引下線

4.8

5.2

7.8

7.5

拆開對側腳引下線后用0.7Ω的引線與測量腳在鉗表下連通。

2.9

3.2

4.7

4.7

用接地搖表測量

4.4

5.2

與鉗表測量結果基本一致。

6.7

6.7

比鉗表測量小12%

又復測了良廣線494#塔、57#塔，結果見表2：

表2　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　單位：Ω

項目

良廣線49＃塔

良廣線57＃塔

1腳

3腳

分析

1腳

3腳

分析

原測量記錄(測量時沒有拆開對側腳引下線)

0.8

0.8

數值較小且相等，故初步判斷兩腳的地網連通，測量結果不是真實接地電阻值。

0.9

0.9

同49＃塔

復測

不拆開對側腳引下線

0.8

0.8

可以確定兩腳的地網是連通，本塔的接地電阻為2.8Ω。

0.9

0.9

同49＃塔

拆開對側腳引下線

2.8

2.8

4.9

4.9

拆開對側腳引下線后用0.1Ω的引線與測量腳在鉗表下連通。

2.8

2.8

4.9

4.9

由于線路建設時間不同，有些是采用放射式地網，各腳地網之間連通，有的是采用環形兼放射式地網，各腳地網是連通的，當待測桿塔在測量時僅有一條接地引下線時，其測量結果總是比實際略大一些，因為式(2)是忽略了若干因素，如不忽略，RX總比表頭顯示值略低一些。如各腳的地網不連通，表頭顯示值僅是一只腳地網的接地電阻值，實際運行時的地網要大一至三倍，(此時準確的方法是將其余腳接地，引下線拆開后用臨時線與測量腳的引下線在鉗表之下連通)，所以測量結果是偏于安全的。因此只要任一只腳的接地電阻都不大于設計值(例如10Ω)，則認為該基桿塔的接地電阻是合格的，沒有必要追究各腳的接地電阻值是否平衡。

3、從式(2)還看出，環路電阻當然包括了環路內各結點的接觸電阻，也就是測量了整個雷電流通道的電阻，可以及時發現接觸不良的地方，監測范圍擴大，安全性更高了。由于鐵塔是多網孔結構，個別結點接觸不良對塔體本身的電阻影響甚微，但接地引下線只有兩點(或四點)，架空地線與塔體相連也只有2-4點，任何一點接觸不良都會影響接地電阻值，會使雷擊時塔頂電位升高而增加雷擊跳閘率，所以在測量時如發現各腳有明顯差別數值又較大時，應檢查接地引下線的接觸情況，從這個意義上講，鉗式接地電阻測試儀也測量了接觸電阻(注意：是“也”測量了接觸電阻，不是測量接觸電阻)。

結論：用鉗形接地電阻測試儀測量電力線路桿塔接地電阻方法簡單，測量結果可信度高，但只能用于有架空地線的高壓線路上，測量時待測桿塔只允許存在一條接地引下線，如各塔腳的地網是不連通的，應將其余各腳的接地引下線拆開后用臨時線與測量腳的引下線連通(連通點在鉗表之下)。通過對測量結果的分析，可以判斷出各塔腳的地網是否連通，接地引下線是否存在接觸不良的隱患。