K—2127B土壤电阻率测试仪使用初探

姜涛++段吟红++鲁燕鹏

摘 要：本文介绍了K-2127B土壤电阻率测试仪的适用范围，四级法测量电阻、电阻率原理及使用中应该注意的问题。

关键词：K-2127B土壤电阻率测试仪 土壤电阻率及接地电阻测试原理 使用中注意的问题

中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）03（c）-0123-01

土壤电阻率是评估接地电阻值的重要依据，接地电阻值是衡量接地装置是否合格的重要因素。K-2127B土壤电阻率测试仪已经在各防雷中心广泛应用于土壤电阻率和接地电阻的测量，合理利用该仪器可以显著提升检测工作的科学性和效率。

1 K-2127B土壤电阻率测试仪适用范围

1.1 测量小型接地体接地电阻

K-2127B土壤电阻率测试仪属小电流测量法。可以测量外部干扰电压小于20 V的接地电阻，最大测量电阻1.99 kΩ，不能测量发电厂、变电所、中波发射天线等大中型地网。土壤电阻率测量电极距离最大30 m/90ft，最大测量电阻率1999 kΩm。

1.2 抗干扰能力强

K-2127B土壤电阻率测试仪可选50Hz或者60 Hz频率进行测量，具有较强的抗干扰能力，当测量回路中存在较强干扰电流时，测量结果会在LCD显示屏上提示告警；可以自动去除检测线的线阻，可以自动储存250个测量结果并带有RS232数据接口可以直接连接PC分析软件进行测量数据处理。

2 K-2127B土壤电阻率测试仪原理

2.1 接地电阻测试原理

电阻测试原理为四极法[1][2]，四极法是在三极法的基础上在被测电极附近再插入一个辅助电压极，这样可以有效地消除引线上产生的互感，并且通过倒相能消除地中干扰电流影响。将H（RC）极和S（RP）极插入地表，E极和ES极接被测接地装置地网，黑色导线与E端相连，H（RC）和蓝，S（RP）和红。将接地棒插在地表湿润的地方，如在干燥或多石或沙地可洒上一些水使其变得潮湿一些，遇到水泥地等无法插入的地方（不适用柏油地面）可以将接地极横放的地面上，铺两块钢板（250mm×250mm）洒上足够的盐水。测量时将旋转开关从“OFF”位旋转到“REARTH”等到LCD显示屏出现“- - -”便可按下“START”进行测量，如果测量结果没有显示条件告警“！”说明属于正常测量。

2.2 土壤电阻率测试原理

土壤电阻率测试是采用等距法或温纳（Wenner）法，两电极之间的距离a应等于或大于电极埋设深度h的20倍，即a≥20h。由接地电阻测量仪的测量值R，得到被测场地的土壤电阻率。

ρ=2πaR （1）

式中：a为电极间距离；R为工频接地电阻值；ρ为土壤电阻率

测量时将旋转开关从“OFF”位旋转到“ρEARTH”位在LCD显示屏出现“- - -”后，按向上或向下键选择好两电极之间的距离a后按下“START”键设置好距离参数后再按一次“START”键进行测量，如果测量结果没有显示条件警告“！”说明属于正常测量。需要注意的是每次两电极距离a改变后均要修改仪器中两电极距离参数。

3 仪器使用中应该注意的问题

（1）接地电阻测量时电流极的位置必须大于地网最长直线距离的5倍以上并且使接地极处于零电位状态。

（2）为了得到较合理的土壤电阻率的数据，最好改变极间距离a，求得视在土壤电阻率ρ与极间距离a之间的关系曲线ρ=f（a），极间距离的取值可为5、10、15、20、30 m，最大的极间距离30 m/90ft。四根极棒布设在一条直线上，极棒的间距相等为a；接线时，极棒与仪表上接线端子的连接顺序不能颠倒；各极棒的打入地下深度不应超过极棒间距a的1/20；为避免地下埋设的金属物对测量造成的干扰，在了解地下金属物位置的情况下，可将接地棒排列方向与地下金属物（管道）走向呈垂直状态。

温纳法测试后经得出的土壤电阻率计算值应根据测量时的情况进行季节系数修正。

计算接地装置的土壤电阻率时，应取雷雨季节中无雨水时最大的土壤电阻率，一般按下式计算：

（2）

式中：为季节系数；为实测值；为计算值。

在计算接地电阻时，实测的土壤电阻率，要乘以季节系数、或进行修正。

（3）在接地电阻或土壤电阻率测量中，显示结果出现告警原因主要有以下几种：电压极和电流极位置不正确；外部电压过高大于20V a.c/d.c；接地电阻过高大于50KΩ；噪声干扰太大。

（4）当仪器与pc连接时必须确保仪器在关机状态；长时间不使用或仪器复位时必须把电池内干电池取出，以免电池液腐蚀损坏仪器。

4 结语

土壤电阻率是估算接地电阻，防雷设计的重要参数，还是分析雷电灾害事故、进行雷击风险评估、总结防雷经验的重要参考，接地电阻的测试值的准确性，是我们判断接地是否良好的重要因素之一，我们工作中一定要了解仪器性能、正确使用仪器，科学制定测量方法和科学得出准确数据。

参考文献

[1] 李忠国.四极法测量大型地网接地电阻的误差分析[J].高电压技术，1989（1）.

[2] 方瑜.四极法测量地网接地电阻分析[J].高电压技术，1989（4）：43-46，93.endprint