影响接地电阻测量因素的分析及改善措施

赵丽霞（鹤壁市气象局，河南鹤壁　458030）



影响接地电阻测量因素的分析及改善措施

赵丽霞
（鹤壁市气象局，河南鹤壁458030）

【摘 要】接地电阻是表示接地体接地状态是否良好的主要技术指标，其测试值的准确性是判断整个防雷工程接地电阻是否符合规范要求的重要依据［1］。但在日常的防雷设施检测中，因各种因素的存在会产生不可避免的误差，为确保雷电安全检测工作的有效性，有必要对影响接地电阻值的各种因素进行系统分析［2-3］。本文从理论和实践研究分析接地电阻测量误差，找出提高测量准确度的办法，最大限度地保证接地电阻值的准确性。

【关键词】接地电阻测量误差方法

1　接地电阻的基本概念

接地电阻是指电流经过接地体进入大地并向周围扩散时所遇到的电阻。接地装置的接地电阻由下列四部分组成：（1）接地线的电阻。（2）接地体本身的电阻。（3）接地体与周围土壤接触部分的接触电阻。（4）流散电阻。流散电阻包括接地体与土壤的接触电阻和土壤自身电阻［4］。一般来说，接地引下线的电阻及接地体本身的电阻与其本身的几何尺寸有关。而引下线与接地体都用金属材料制造，电阻率很小，所以只要其几何尺寸足够大，则所占的接地电阻的比例就甚微，故起决定作用的为接触电阻及流散电阻。

2　测量误差来源

防雷接地电阻测量误差主要有四个来源：（1）装置误差：测量仪结构不完善、安装、调整不当。（2）人员误差：测量者感觉器官的鉴别能力有限，反映在仪器的安置、照准、读数等方面产生的误读。（3）环境误差：测量时所处的外界条件，如温度、湿度、风力、大气折光等因素和变化会对测量数据直接产生的影响。（4）方法误差：是指由于测试方法本身不完善、使用近似的经验公式，或试验条件不完全满足应用理论公式所要求的条件、基体或其他共存组分的干扰等引起的误差。环境误差，即接地电阻测试仪因测量地质环境所导致的误差是防雷接地电阻测量应注意的重点。

3　测量环境的影响因素

在防雷装置安全检测中，影响接地电阻的测量环境主要有以下四个方面：

（1）干扰电流。常用的接地电阻测试仪为小测量电流，当测量回路中有回路电流时，在测量线路叠加上交流信号，影响接地电阻测量精度。（2）地下金属物。在对接地装置和地下金属管道比较复杂的建（构）筑物进行检测时，由于地下金属管道、电缆线的存在，按照正常测量连线时，实际上改变了土壤电阻率和测量仪各电极的电流方向，常引起测量值变小甚至为零或负值现象。（3）磁场。检测区域附近有大功率的移动、微波通信基站或天线等时，会出现较强的磁场干扰，会引起接地电阻测试仪指针摆动不定或读数不稳定的原因。在测量过程中使用功率较大的对讲机，也会对测试结果有一定的影响。（4）接触不良。接地电阻测试仪接线连接处，由于经常弯曲使用容易折断，而由于保护套的存在又很难发现，造成时断时通的现象；另外，由于检测棒夹使用时间过长，有氧化现象也可能造成接触不良，如果被测接地极氧化严重不好，也会影响测量读数。

4　消除或减少量误差的方法

通过对测量误差的多方面因素进行分析，在测量前和测量过程中应采取如下排除或减少测量误差的方法：

（1）保证测试的安全性。在测量运行中设备的接地电阻测试时，如果系统正好出现接地或雷击故障，接地网中将有故障电流流过，引起接地网电位的升高。因此在雷雨天气禁止测量接地电阻。另外，虽然在人触及试验引线时，系统发生接地故障的概率极小，但也应引起重视。因此测试时应使用绝缘鞋、绝缘手套、绝缘垫及其他防护手段。（2）土壤含水量增大会使土壤电阻率降低，测得的接地电阻也会相应偏低，而有些地网设计时应在最严酷的条件下也能满足要求，因此应尽量在干燥的季节测量接地电阻， 新地网交接时应避免在雨后立即测量接地电阻。（3）选择合适的测试仪器。在测量前应根据被测设施的环境、场地及设备要求选择合适的测量仪器和方法。例如，抗干扰电流能力差、测试电流偏小的测试仪，不能测量发电厂、变电所、中波发射天线等大中型等地网接地体。（4）了解测量的地质状况，尽可能在接地极与探棒间找到电阻率较好、均匀、可靠的土壤。询问被检测单位地下管道的布置与走向，查看防雷接地布置图，测量布线时应尽量与这些电缆和管道垂直， 最好采用电位降法。同时，电压、电流探棒与接地极的距离应满足仪器说明书要求的距离。（5）地电位的检测和排除。当测量中发现仪表指针摆动不定，说明受地电位的影响，当地电位大于10V时，不允许测量接地装置的接地电阻。如发现附近有电力供电工作接地，可在停止供电时复测地电压，当地电压小于10V时再作接地电阻测量。（6）测量时，应将试验设备直接连至接地体上，不应通过接地线或其他引线连至接地体上，以减少引线电阻和接触电阻，这对 110kV及以上地网显得尤其重要。（7）用大电流法测量接地电阻时，应尽量将电压导线和电流导线分开，以减少由于互感作用而在电压导线上产生的感应电压，减少测量误差。（8）多点次测量法。出现尚未被认识的因素导致随机误差时，采用多点次测量法，可限制或减少随机误差。在测量结果值的计算过程中，根据莱特准则，残余误差大于标准差3倍的测量值均应被剔除或舍去。已选用的准则可重复运用，直至所保留的测得值不再有粗大误差为止。（9）针对接地电阻测试仪选定的工作频率因仪器老化等原因引起震荡频率改变，不与地容抗耦合，使测量值偏于真值的情况，应将测试仪送进国家法定的计量测试认证机构检定或淘汰。（10）提高工作责任心。准确测量关键是找准零电位区（点）的位置，这个位置不是一次测量就能精确定位的，需要反复多次测量摸索和比较得出的“点”，所以需要测量工作者有强烈的工作责任心和一定工作经验。

5　结语

由理论分析得出结论，在接地电阻测量中，引起测量异常和误差的因素很多，只有对接地网周围环境、类型、操作方法、适用仪器本身等方面客观的寻找原因，找被测物的准零电位点，运用科学合理规范的测试手段和方法，才能够取得较为准确的测量真值。

参考文献：

［1］潘忠林.现代防雷技术［M］.四川:电子科技大学出版社，2005:86—87.

［2］张培刚，陈章伟，张国鸣.大型接地网接地电阻测量误差分析和对策［J］.浙江电力，2009；81—83.

［3］曹晓华，张昭昌，孙伟.接地电阻测量方法［J］.变压器，44（10）:40—42.

［4］苏邦礼，崔秉球，吴望平，等.雷电与避雷工程［M］.广州:中山大学出版社，1996: 250-260.

作者简介：赵丽霞（1987—），女，汉族，河南漯河人，助理工程师 ，主要从事雷电防护工作。