ETCR2000鉗形接地電阻測試儀測量原理

1. 電阻測量原理

ETCR2000系列鉗形接地電阻測試儀測量接地電阻的基本原理是測量回路電阻。見下圖。鉗表的鉗口部分由電壓線圈及電流線圈組成。電壓線圈提供激勵信號，并在被測回路上感應一個電勢E。在電勢E的作用下將在被測回路產生電流I。鉗表對E及I進行測量，并通過下面的公式即可得到被測電阻R。

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2. 電流測量原理

ETCR2000C鉗形接地電阻儀測量電流的基本原理與電流互感器的測量原理相同。見下圖。被測量導線的交流電流I，通過鉗口的電流磁環及電流線圈產生一個感應電流I1，鉗表對I1進行測量，通過下面的公式即可得到被測電流I。

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其中：n為副邊與原邊線圈的匝數比。

2.3 接地電阻測量方法

1. 多點接地系統

對多點接地系統（例如輸電系統桿塔接地、通信電纜接地系統、某些建筑物等），它們通過架空地線（通信電纜的屏蔽層）連接，組成了接地系統。見下圖。

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當用鉗表如上圖測量時，其等效電路見下圖。

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????其中：R1為欲測的接地電阻。

R0為所有其它桿塔的接地電阻并聯后的等效電阻。

雖然，從嚴格的接地理論來說，由于有所謂的“互電阻”的存在，R0并不是通常的電工學意義上的并聯值（它會比電工學意義上的并聯值稍大），但是，由于每一個桿塔的接地半球比起桿塔之間的距離要小得多，而且畢竟接地點數量很大，R0要比R1小得多。因此，可以從工程角度有理由地假設R0=0。這樣，我們所測的電阻就應該是R1了。

多次不同環境、不同場合下與傳統方法進行對比試驗，證明上述假設是完全合理的。

2. ?有限點接地系統

這種情況也較普遍。例如有些桿塔是5個桿塔通過架空地線彼此相連；再如某些建筑物的接地也不是一個獨立的接地網，而是幾個接地體通過導線彼此連接。在這種情況下，如果將上圖中的R0視為0則會對測量結果帶來較大誤差。
????出于與上述同樣的理由，我們忽略互電阻的影響，將接地電阻的并聯后的等效電阻按通常意義上的計算方法計算。這樣，對于N個（N較小，但大于2）接地體的接地系統，就可以列出N個方程：

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其中：R1、R2、…….RN是我們要求得的N個接地體的接地電阻。R1T、R2T、……RNT分別是用鉗表在各接地支路所測得的電阻。
????這是一個有N個未知數，N個方程的非線性方程組。它是有確定解的，但是人工解它是十分困難的，當N較大時甚至是不可能的。
????為此，請選購我公司的有限點接地系統解算程序軟件，用戶即可使用辦公電腦或手提電腦進行機解。從原理上來說，除了忽略互電阻以外，這種方法不存在忽略R0所帶來的測量誤差。但是，用戶需要注意的是：您的接地系統中，有幾個彼此相連接的接地體，就必須測量出同樣個數的測試值供程序解算，不能或多或少。而程序也是輸出同樣個數的接地電阻值。

3.單點接地系統

從測試原理來說，ETCR2000系列鉗表只能測量回路電阻，對單點接地是測不出來的。但是，用戶完全可以利用一根測試線及接地系統附近的接地極，人為地制造一個回路進行測試。下面介紹二種用鉗表測量單點接地的方法，此方法可應用于傳統的電壓-電流法無法測試的場合。

（1）二點法

見下圖，在被測接地體RA附近找一個獨立的接地較好的接地體RB（例如臨近的自來水管、建筑物等）。將RA和RB用一根測試線連接起來。

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由于鉗表所測的阻值是兩個接地電阻和測試線阻值的串聯值。

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?其中：RT為鉗表所測的阻值。RL為測試線的阻值。將測試線頭尾相連即可用鉗表測出其阻值RL。

所以，如果鉗表的測量值小于接地電阻的允許值，那么這兩個接地體的接地電阻都是合格的。

（2）三點法

如下圖，在被測接地體RA附近找二個獨立的接地體RB和RC。

第一步，將RA和RB用一根測試線連接起來，見下圖。用鉗表讀得第一個數據R1。

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第二步，將RB和RC連接起來，見下圖。用鉗表讀得第二個數據R2。

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第三步，將RC和RA連接起來，見下圖。用鉗表讀得第三個數據R3。

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上面三步中，每一步所測得的讀數都是兩個接地電阻的串聯值。這樣，就可以很容易地計算出每一個接地電阻值：

由于：

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所以：

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這就是接地體RA的接地電阻值。為了便于記憶上述公式，可將三個接地體看作一個三角形，則被測電阻等于鄰邊電阻相加減對邊電阻除2。

其它兩個作為參照物的接地體的接地電阻值為：

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