原电池反应对电缆铠装接地测量的影响

胡雪琴 杨亚雄 寸中秋

摘要：万用表和接地导通测试仪测量直流电阻时，输出恒定直流电流，测量被试电阻两端电压，得出相应的电阻值。万用表输出直流电流小，接地导通测试仪输出的直流电流大。电缆外护层破损导致潮气进入，产生原电池反应，原电池反应对测量电阻值会产生影响。本文针对实际测量中的具体情况进行分析，得出万用表在测量电缆铠装接地导通性（接地电阻）的注意事项。

关键词：接地电阻;万用表

引言

电缆铠装作为电缆的重要组成部分，不仅对电缆起机械防护的作用，在运行过程中良好的接地铠装对电缆安全运行起重要作用[1]。10kV交流输电电缆的铠装采用两端接地方式，根据相关要求其接地电阻值不应小于10Ω[2]，在实际测量过程中通常采用万用表定性测量导通性，本单位采用FLUKE 15B数字万用表进行测量。一些电缆敷设于电缆沟内，存在电缆外护套受潮情况，会产生原电池反应，对万用表和接地导通测试仪测量影响。

1电缆结构与电缆铠装接地导通性测量原理

1.1电缆结构

本次测量的10kV电缆型号为YJV22-3*70电缆（铜芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套钢带铠装电力电缆）其结构如图1。

1.2电缆铠装接地导通性测量原理

如图2将电缆铠装A端与地网短接，B用电阻测量装置（万用表、接地电阻测试仪）测量铠装与地网形成的回路的电阻值得到铠装的导通性。

2实例结果

测量结果见表1：

测量方式与接线电阻值（Ω）万用表（FLUKE 15B）测量B端（铠装接万用表+，地网接万用表-）60B端（铠装接万用表-，地网接万用表+）0导通测试仪B端（铠装接万用表+，地网接万用表-）1.78B端（铠装接万用表-，地网接万用表+）1.78通过万用表测量发现电阻值远大于10Ω，然后调换表笔极性得到电阻值为0。另测量发现存在直流电压，见表2。故断开A端的短接线，使电缆铠装悬空，再次测量直流电压值。

测量方式与接线直流电压值（mV）万用表（FLUKE 15B）测量B端（铠装接万用表+，地网接万用表-）8.2B端（铠装接万用表-，地网接万用表+）-8.2依据《电力设备预防性试验规程》附录D，橡胶电缆内衬层和外护套破坏进水的确定方法，当极性组合使电压相加时，电阻值较小;反之，测得电阻值较大。可判断上述两次测得的电阻值相差较大时，表明已形成原电池，[3]。且使用万用表不能测出外护套对地电阻的实际值，因此采用导通测试仪进行测量，得到结果为1.78Ω。

3原电池反应对测量结果的影响分析

3.1电阻测量原理

3.1.1万用表FLUKE 15B测量电阻原理

经过试验发现FLUKE 15B电阻测量原理图如图3，测量原理为：对被试电阻施加恒定直流电流IREF，测量被试电阻上的电压U测，得到R測=U测/IREF。经试验发现FLUKE 15B  IREF≈130uA。

3.1.2导通测试仪测量电阻原理

测量原理图如图3，导通测试仪测量电阻原理为：对被试电阻施加恒定直流电流IREF（IREF=3A），测量被试电阻上的电压U测，得到R测=U测/IREF。

3.1.3有原电池反应时的测量分析

等效原理如图4：

R0为待测电阻值，R1为原电池内阻，E为原电池电动势。

1）万用表测量直流电阻时，输出电流小，导致测量结果受原电池反应影响大，结果偏离实际数据。

2）导通测试仪测量直流电阻时，输出电流大，导致测量结果受原电池反应影响小，结果更准确。

同理可得到当调换电流输入方向时，结论一致，但由于万用表测得电压为负值，R测=0。

4结语

在使用万用表（FLUKE 15B）测量电缆铠装导通性时，应先按《电力设备预防性试验规程》附录D判断电缆有无原电池反应，若有原电池反应时不应采用万用表进行测量直流电阻，应当采用输出电流较大的测试仪器进行直流电阻得测量。由于实际情况，原电池反应的电动势E通常不是恒定的，内阻也会发生变化，会随外部电路的变化而变化[2]，但电动势越小，对测量结果影响越小。

参考文献：

[1]刘刚 刘毅刚. 高压交联聚乙烯电缆试验及维护技术[M].北京：中国电力出版社，2012.

[2]周鹤量. 电气工程师手册[M].北京：中国电力出版社，2008.

[3]电力设备预防性试验规程[S].

溪洛渡电厂  云南省昭通市  657300