接地电阻检测分析的必要性

无论是为保障电力系统正常运行所需要设置的接地，如三相系统的中性点接地等；还是为了人身安全将电气设备的金属外壳等接地，保证金属外壳固定为地电位，一旦设备绝缘损坏使外壳带电时不致产生危险的电位升高，引起工作人员触电身亡；还是用来将雷电流顺利泄入地下，以减少雷电所引起的过电压，给电力设备、建筑物、人员造成伤害，都需要我们保证接地电阻值符合国家行业标准的要求，因此保证接地电阻检测的准确性对保证电力设施、人员、建筑物等的安全至关重要。


一、接地电阻测试原理及测试仪的测定原理

1.1 接地电阻测试原理

接地电阻R等于接地点处的电位U与接地电流I的比值。在接地电流一定的条件下，接地电阻R愈高，则接地点电位也愈高，从而地面上的接地物体（如变压器、建筑物等）也就具有了较高的电位，不利于建筑物、电气设备的绝缘和人身安全。为此，必须力求降低接地电阻。接地点的电位U与接地电流I的比值定义为接地电阻R，即R=U/I。

1.2 HIOKI 3151接地电阻测试仪测定原理

测试接地电阻的仪器很多，有老式的如ZC-8型接地电阻测定器，新式的有自动接地电阻测试仪。目前采用的是HIOKI 3151接地电阻测试仪。HIOKI 3151接地电阻测试仪是采用打桩放线的方式进行测量的，即被测量的接地装置作为一个电极（E），一端接 电源的电流回路（电流极C），另一端接电压回路（电压极P），为满足测得的值为接地电阻的真值，要求电压极P位于零电位处。根据计算，要求测量误差愈小，则接地极E到电流极C的距离值应该愈大（如图1）。


二、检测数值不准确原因分析

在测量过程中，影响测量数据不准确的情况原因有6个方面。

（1）检修人员的操作不当。在测试时，检修人员将测试仪的E极没有与变电设备的接地极充分接触，经常出现接触不良的状况。

（2）选择使用的检测设备不同。不同的检测仪器，即使相同的测试点，测试的接地电阻值也不尽相同。

（3）连接导线接触不良。由于测试仪的连接线的3个接头处经常弯曲，导线的保护套可能出现破损，失去保护作用，导致导线断裂，在实际检测过程中，会出现检测仪有时能测出，有时测不出的情况；另外测试仪的连接导线很长，经常需要被拖拽、踩踏，导致连接线连接效果较差，也可能影响测量读数。接线敷设辅助电极及接线的接触电阻也会影响接地电阻的测量精度。

（4）选择电压、电流辅助极不合适。

（5）在进行检测操作时，没有按照接地测试仪的说明进行检测，会导致检测数据的不准确。

（6）受检测环境的影响较大。

①接地网上与外界有电的联系的地埋及架空线路会影响测量的精度。

②当需要检测的建筑物用土壤电阻率大，吸水性特差的砂性土作为基础垫层时，检测出的接地电阻值往往会较大。

③检测现场周围如有广播电磁场等交流电磁场产生的干扰电压，也将对接地电阻的测量结果产生影响。

④接地体周围的土壤在干旱、冰冻的情况下，接地电阻会发生很大的变化。

⑤需检测的环境周围现场地下布置有复杂的金属管道或土壤的电阻率不同时，在检测接地电阻时，会发生测量值为零，甚至出现负值的情况。

⑥如果检测的电力设备绝缘性能较差，发生漏电的现象，电力设备的接地极周围会形成相位差，影响接地电阻的测量结果。


三、避免接地电阻测量不准确的方法

（1）检修人员在操作时，将测试仪的E极与接地网的接地极充分接触，同时注意接地网的接地极和测试仪的连接线长度应小于5 m，若需要加长，需要把实测的接地电阻值与加长线的阻值相减，才是测试点的阻值。

（2）根据接地电阻的精确度要求不同，选定合适的测量仪器、检测方法进行多方位，多点测试。

（3）将以往的检测数据与现场的测试数据进行对比，如果现场的测定数据与以往相差较大，则需要对不同地点再分别检测数次，分析是仪器的原因还是接地电阻值本身不符合标准。

（4）选择合适的辅助电流极和电压极。检测接地电阻前，需要了解检测环境周围的情况，按照《电力设备接地设计技术规程》的规定，根据不同的地点采用不同的电极布置图，选择合适的辅助电压电流极的位置。

（5）检测时，使用合格的检测仪器按照接地电阻仪的说明逐步进行操作。

（6）避免周围环境对检测的影响。

①尽可能解除被测接地网上所有与外界连接线路，如果无法将其解除，可将未解除段算在被测地网上，适当延长导线的长度，进行测量消除影响。

②在对高土壤电阻率的建筑物进行检测接地电阻时，电压极和电流极应选在潮湿或导电良好的土地上，检测出的接地电阻数据相对准确。

③在受电磁场干扰严重的环境下，检测时缩短测量导线的长度或尽可能远离产生干扰的设备或与之垂直，以减少电磁场干扰的影响。

④接地电阻应选择在天气晴朗的枯水季节进行测量，连续无雨水天气在一周以上进行，保证测量的接地电阻数据反映实际运行情况。

⑤电极与土壤保持良好的接触，在疏松的土壤中可在电极四周浇灌一些水，使土壤湿润，达到消除接触电阻的影响。


四、结语

总之，接地电阻的检测至关重要，合格的接地电阻可以防止电力设备及仪器发生击穿和漏电对人员、电力设备、仪器及建筑物造成威胁，因此必须严格执行国家有关接地电阻的标准，对测量不合格的数据进行详细分析，避免接地电阻测量不准确的方法，严格保证接地电阻符合要求。随着接地技术的逐步发展，对接地电阻检测的方法也很多，通过对接地电阻的检测，保证了接地电阻的检测过程中测量数据的准确性，确保了接地装置的可靠性，保障了电力设备、仪器、人员的安全。