儀表結(jié)構(gòu)如下圖:
其中:
A 為鉗口,可張合。用于鉗繞被測接地線。
B (POWER) 為電源開關(guān)按鈕,控制電源的接通及斷開。
C (HOLD) 為保持按鈕,按此鈕可保持儀表的讀數(shù)。再按一次則脫離HOLD狀態(tài)。
D 為液晶顯示屏,用于顯示測量結(jié)果以及其它功能符號。
E 為鉗柄,可控制鉗口的張合。
四、 液晶屏功能
如下圖:
其中:
A 為由四位數(shù)字組成的接地電阻顯示區(qū)。
B為鉗口張符號。鉗口牌張開狀態(tài)時,該符號出現(xiàn)。此時,或者是人為處于張開狀態(tài);或者是鉗口已嚴(yán)重污染,已經(jīng)不能再繼續(xù)工作。
C為電池電壓低符號。當(dāng)電池電壓低地5.3v左右時,此符號出現(xiàn)時,說明電池電壓過低,已不能保證測量精度,應(yīng)更換電池。
D 為保持狀態(tài)符號。此符號出現(xiàn)時,說明儀表的讀數(shù)處于保持狀態(tài)(而
非測量狀態(tài).再按一次HOLD按鈕,儀表將從HOLD狀態(tài)進(jìn)入測量狀態(tài)。
五、 使用方法
鉗表在開機(jī)時,鉗口不能鉗繞任何金屬導(dǎo)體,不能鉗繞被測接地線,也不能鉗繞隨機(jī)測試環(huán)。
A、按下POWER按鈕后,儀表通電。液晶屏的顯示如下圖。此時鉗表處于開機(jī)狀態(tài)。應(yīng)注意在開機(jī)自栓狀態(tài)時一定要保持鉗表的自然靜止?fàn)顟B(tài),不可翻轉(zhuǎn)鉗表,鉗表的手柄不可施加任何外力,更不可對鉗口施加外力。否則將不能保證測量精度。
B、開機(jī)自檢狀態(tài)結(jié)束后,液晶的顯示為OL,如下圖所示,這是正常的開機(jī)自檢結(jié)束符號。此時說明自檢正常完成,并已進(jìn)入測量狀態(tài)。
如果開機(jī)自檢時出現(xiàn)了E符號,如下圖的示,則說明自檢錯誤,不能進(jìn)入測量狀態(tài)。這有兩種可能的情況。
1.鉗口在鉗繞了導(dǎo)體回路(而且電阻較?。┑那闆r下進(jìn)行自檢。此時只須去除此導(dǎo)體回路后,重新開機(jī)即可。
2.鉗表有故障。請送我公司修理。
如果開機(jī)自檢后未出現(xiàn)OL,而是顯示其它一些數(shù)字,如圖所示,可能有兩種情況:
1.鉗口在鉗繞了導(dǎo)體回路(而且電阻較大)的情況下進(jìn)行自檢。此時只須去除此導(dǎo)體回路后,重新開機(jī)即可。
2.鉗表有故障。請送我公司修理。
C、開機(jī)自檢正常結(jié)束后(即顯示OL),即可進(jìn)行測量。如果用戶認(rèn)為有必要,可以如左圖用隨機(jī)的測試環(huán)檢驗一下。此時,顯示值應(yīng)該與測試環(huán)的標(biāo)稱值*(例如5.1Ω)。
測試環(huán)上的標(biāo)稱值是在溫度為20℃下的值。
顯示值與示稱值相差點個字,應(yīng)該是正常的。
例如:測試環(huán)的標(biāo)稱值為5.1Ω時,顯示為5.0Ω或5.2Ω都是正常的。
D、如果在測量電阻時,顯示如下圖所示的OL,則說明被測電阻超過1000Ω。已超出本儀表的測量范圍。
E、如果在測量時,液晶屏顯示LO.1,如下圖所示,則說明被測電小于0.1Ω,已超出本儀表測量范圍。
F、如果在測量過程中液日顯示屏上出現(xiàn)了如下圖的示電池符號,則說明電池電壓已低于5.3V,此時測量結(jié)果已不十分準(zhǔn)確,應(yīng)立即更換電池。
當(dāng)電池電壓低于5.3V時,測量結(jié)果往往偏大。
G、如果在開機(jī)自檢后,并沒有顯示電池符號,但每當(dāng)壓動鉗柄時既自動停機(jī),這也說明電壓過低,應(yīng)立即更換電池。
H、本儀表在開機(jī)5分鐘后,液晶屏即進(jìn)入閃爍狀態(tài),閃爍狀態(tài)持續(xù)30秒后自動關(guān)機(jī),以降低電池消耗。如果在閃爍狀態(tài)按壓POWER按鈕,則儀表重新進(jìn)入測量狀態(tài)。
六、 使用注意事項
A.開機(jī)自檢時應(yīng)使儀表處于松弛的自然狀態(tài),單手握持儀表時手指不可接觸鉗柄。這對保證測量精度是很重要的。
B.當(dāng)被測電阻較大時(例如大于1000Ω),為保證測量精度,在按POWER按鈕之前(即儀表通電之前),按壓鉗柄使鉗口開合2-3次,再啟動儀表。這對保證大于100Ω電阻的測量精度是很重要的。
C.任何時候都要保持鉗口接觸平面的清潔。本儀表的抗污染能力已經(jīng)很強(qiáng),但過大的污染仍會降低儀表的測量精度。尤其是100Ω以上電阻的測量精度。
D.本儀表的抗干擾能力已經(jīng)很強(qiáng)。對于桿塔接地線上的電流有足夠的抗干擾能力,但對接零系統(tǒng)的低壓變壓器,由于其不平衡電流太大,故仍須停電測試。
E.長時間不使用本儀表時請從電池倉中取出電池。
F.在任何情況下,用戶在使用本儀器時,一定要注意安全。
七、 測量原理
ETCR2000的基本原理的測量回路電阻。如下圖所示。儀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(yīng)一個電勢E。在電勢E的作用下將在被測回路產(chǎn)生電流1。儀表對E及1進(jìn)行測量,并通過下面的公式即可得到被測電阻R:
因此,ETCR2000只能測量回路電阻。這似乎是它的一個局限性。但是,只要用戶能有效地利用周圍的環(huán)境,ETCR2000就能測量絕大部分的接地系統(tǒng)。
八、 接地電阻測量方法
A.對多點接地系統(tǒng)(例如輸電系統(tǒng)桿塔接地、通信電纜接地系統(tǒng)、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(tǒng)。如下圖所示。
當(dāng)用ETCR2000如上圖進(jìn)行測量時,其等效電路大概如下圖:
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(lián)后的等效電阻。雖然,從嚴(yán)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(xué)意義上的并聯(lián)值(它會比電工學(xué)意義上的并聯(lián)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(shù)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(shè)R0=0。這樣,欠所測的電阻就應(yīng)該是R1了。
多次不同的環(huán)境,不同的場合下與傳統(tǒng)方法進(jìn)行對比試驗,證明上述假設(shè)的*合理的。
B.有限點接地系統(tǒng):這種情況也較普遍。例如有引起桿塔是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接地網(wǎng),而是幾個接地體通過導(dǎo)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(jié)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(lián)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)接地體的系統(tǒng),就可以列出N個方程:
其中:R1,R2,……RN是我們要求得的N個接地體的接電阻。
R1T,R2T,……RN分別是用ETCR2000在各接地支路所測得的電阻。
這是一個有N個求知數(shù),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(dāng)N較大時甚至是不可能的。
為此,我公司將提供一個求解此類問題的微機(jī)程序,以便于用戶使用辦公電腦或手提電腦進(jìn)行機(jī)解。
從原理來說,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(tǒng)中,有幾個彼此相連接的接地體(幾個接地支路),就必須測量出同樣個數(shù)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(shù)的接地電阻值。
用 戶同樣需要注意的是:多點接地時,每測量一個支路即可馬上得到此支路下的接地體電阻值。而有限點接地時,必須測出一組數(shù)據(jù),才能從程序獲得一組接地電阻值。哪一個接地電阻值是對應(yīng)哪一個接地體,用戶要有所標(biāo)志,不能張冠李戴。
另外,本方法對于兩個接地體的接地系統(tǒng)是無能為力的。
C.單點接地系統(tǒng):從測試原理來說,ETCR2000只能測量回路電阻,對單點接地是測不出來的。但是,用戶*可以利用您的接地系統(tǒng)的周圍環(huán)境,人為地制造一個順路進(jìn)行測試。
這似乎有些牽強(qiáng)、不太簡便。但是,它可能是*的選擇。
用傳統(tǒng)的電壓-電流法測量,必須要打輔助電極。輔助電極的位置必須符合要求,否則會帶來布極誤差。在前面概述中業(yè)已談到,在被測接地系統(tǒng)周圍,我們可能找不到土壤,更可能找不到符合距離要求的土壤。在這種情況下,電壓-電流法是無能為力的。
如下圖,接地系統(tǒng)是A,所要測量的接地電阻是RA,如果能找到另外兩個獨立接地系統(tǒng)B和C(例如臨近的兩個建筑物),那么,*步即可將A和B用一根導(dǎo)線連接起來,用ETCR2000得出*個讀數(shù)R1。
第二步,將B和C連接起來,如下圖所示,并用ETCR2000讀得第二個數(shù)據(jù)R2。
第三步,將C和A起來,如下圖所示。并用ETCR2000讀得第三個數(shù)據(jù)R3。
上面三部中,每一步所測得的讀數(shù)是兩個接地電阻的串聯(lián)值。這樣,就可以很容易地計算出每一個接地電阻值。
由于:R1=RA+RB
R2=RB+RC
R3=RC+RA
所以:
這就是接地體A的接地電阻值。當(dāng)然,也可以計算出其它兩個作為參照物的接地電阻值。
RB=R1-RA
RC=R3-RA
具體操作時,按用戶的具體情況可以使操作更簡便一些。
例如:可以三方協(xié)商后,將A、B、C三個接地體之間串以切換開關(guān)后將連線固定敷設(shè)。每測一條支路時,將此支路的開關(guān)合上,而另外兩條支路的開關(guān)打開。
再如:也可以將A、B、C三個接地體直接用導(dǎo)體相連,并固定敷設(shè)。測量時,沒出每一條支路的阻值后,按有限點接地的公式計算(見八、B)
另外,自來水管有時也可以作為一個參照的接地體。
D.兩點接地系統(tǒng):如果用戶的要求不高,可以直接用ETCR2000去測量,此時的測量結(jié)果是兩個接地體的串聯(lián)值。那么,每個接地體接地電阻值肯定不會大于它。
如果用戶一定要得到一個準(zhǔn)確值,那就只好將它解扣,再找一個參考接地體,按單點接地系統(tǒng)的測量方法去測。
九、 有關(guān)測量方法的注意事項
A.用戶有時會用ETCR2000和傳統(tǒng)的電壓電流法進(jìn)行對比測試,并出現(xiàn)較大的差異,對此,我們敬請用戶注意如下問題。
1.傳統(tǒng)的電壓電流法測試時是否解扣了(即是否把被測接地體從接地系統(tǒng)中分離出來了)。如果未解扣,那么所測量的接地電阻值是所有接地體接地電阻的并聯(lián)值。
測量所有接地體接地電阻的并聯(lián)值大概是沒有什么意義的。因為我們測量接地電阻的目的是將與有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的一個允許值進(jìn)行比較,以判定接地電阻是否合格。但迄今為止,我們尚未發(fā)現(xiàn)哪個國家(行業(yè))標(biāo)準(zhǔn)是對整個接地系統(tǒng),而非對單個接地支路規(guī)定的。
例如:在GB50061-97《66KV及以下架空電力線路設(shè)計規(guī)范》中所規(guī)定的接地電阻允許值是針對所謂"每基桿塔"而規(guī)定的。在標(biāo)準(zhǔn)條文解釋中明確指出:"每基桿塔的接地電阻,是指接地體與地線斷開電氣連接所測得的電阻值。如果接地體未斷開與地線的電氣連接,則所測得的接地電阻將是多基桿塔并聯(lián)接地電阻。"
這個規(guī)定是相當(dāng)明確的。
前已述及,用ETCR2000測量出的結(jié)果是每條支路的接地電阻,在接地線接觸良好的情況下,它就是單個接地體的接地電阻。
十分明顯,在這種情況下,用傳統(tǒng)的電壓電流法和ETCR2000測試,它們的測量結(jié)果根本就沒有可比性。被測對象既然不是同一的,測量結(jié)果的顯著差異就是十分正常的了。
2.用ETCR2000所測得的接地電阻值是該接地支路的綜合電阻。它包括該支路到公共接地線的接觸電阻、引線電阻以及接地體電阻。而用傳統(tǒng)的電壓電流法在解扣的條件下,所測得的值僅僅是接地體電阻。
十分明顯,前者的測量值要較后者大。差別的大小就反映這條支路與公共接地線接觸電阻的大小。
應(yīng)該說明,國家標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的接地電阻是包括接地引線電阻的。在DL/T621-1997《交流電氣裝置的接地》中的名詞術(shù)語中有如下規(guī)定:"接地極或自然接地極的對地電阻和接地線電阻的總和,稱為接地裝置的接地電阻。"
這種規(guī)定同樣十分明確。這是因為引線電阻和接地體接地電阻在防 l雷安全上來說是等效的。
正因為如此,在各行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中都規(guī)定了;(接地引下線)"宜有可靠的電氣連接"。但如何檢驗這種可靠性,卻從不涉及。我們認(rèn)為原因十分簡單,那就是,這對傳統(tǒng)的電壓電流法是無能為力的。
而ETCR2000卻*能提供這樣的測量數(shù)據(jù)。
下面一段話引自《高電壓技術(shù)》雜志的第27卷"幾種桿塔接地電阻測量儀器和方法的比較",以供用戶參考。
"接地系統(tǒng)中因土壤或某些接地棒的腐蝕或接觸不良,會使整個接地回路電阻變大。因為腐蝕或接觸不良的情況不一定存在于土壤中接地體上,而可能存在于引下線等位置,故僅依靠測量接地體自身的接地電阻不一定可以發(fā)現(xiàn)。鉗表法(引者注:此即指ETCR2000類的儀表)測得的是回路電阻,因此不但可以測接地體電阻值,還可以發(fā)現(xiàn)整個接地回路的接觸情況和連接情況,這是傳統(tǒng)的接地?fù)u表無法做到的。"
這種接觸電阻究竟占接地電阻中多大的份額,這是很難一言以蔽之的。各行業(yè)接地結(jié)構(gòu)的不同,接地結(jié)構(gòu)設(shè)計上的非規(guī)范性、施工上的非規(guī)范性、甚或非預(yù)期的連接(例如斷路)恐怕都會產(chǎn)生較大的影響。但是,我們確實發(fā)現(xiàn)一些接地系統(tǒng),接地引線和公共接地線的連接正是處于承雨面。日久年深,如忽略其接觸電阻,恐怕會有些失之武斷了。
A. 其它注意事項:
1.有時,用戶使用ETCR2000進(jìn)行測試,會得到小于0.10的結(jié)果(液晶屏上顯示"LO.1")。這往往是由于所測的支路是由金屬(例如:圓鋼、角鋼、扁鋼等)導(dǎo)體形成了一個環(huán)路,所測的阻值是金屬環(huán)路的電阻。此時,用戶應(yīng)仔細(xì)查看些接地系統(tǒng)的接地結(jié)構(gòu),更換一個正確的測試點再進(jìn)行測試。
2.有時,用戶ETCR2000進(jìn)行測試,會得到大于1000Ω的結(jié)果(液晶屏上顯示"QL")。這往往是由于抽測的支路未形成回路,此時用戶應(yīng)仔細(xì)檢查測試點是否例題。如果合理,那么各個接地體的公共連接線就有可能是斷路的。
這種情形恰恰是ETCR2000比電壓-電流法一個*的特點。因為傳統(tǒng)的方法是測不出架空地線的故障的(此見九、A節(jié))。
十、 關(guān)于和技術(shù)服務(wù)
我公司將為用戶提供有關(guān)接地電阻測量方面的和技術(shù)服務(wù)。
0.1~0.99 | 0.01 | ±(1%+0.01Ω) |
1.0~49.9 | 0.1 | ±(1.5%+0.1Ω) |
50.0~99.5 | 0.5 | ±(2%+0.5Ω) |
100~199 | 1 | ±(3%+1Ω) |
200~395 | 5 | ±(6%+5Ω) |
400~590 | 10 | ±(10%+10Ω) |
600~1000 | 20 | ±(20%+20Ω) |