淺析大型地網接地電阻異頻測量方法

大型地網接地電阻測試儀主要由提供測試電流的異頻電源、電流和電壓測量電路以及微電腦測控系統組成。儀器通過測量接地裝置的電位升高與流入接地裝置的電流之比來測量接地阻抗。

      目前國內接地裝置的測試工作比較薄弱，一些關鍵的技術觀念比較模糊，技術手段落后。針對上述現狀，我國制訂了最新行業標準DL/T475-2006和國家標準GB/T17949.1-2000。新標準對舊標準做了很多重要改變。

      在對接地裝置進行測量時，由于受不平衡零序電流以及射頻等各種干擾，使得測試結果產生很大的誤差。特別是大型接地網的接地阻抗一般很�。ㄒ话阍�0.5Ω以下），干擾帶來的相對誤差更大。為了降低現場干擾的影響，目前采用的方法主要有兩種，一種是增大測試電流，一種是使用異頻法。種方法是通過加大測試電流來加大信號電壓和信號電流，從而提高信噪比，減小測量誤差。這種方法由于采用了很大的測試電流（DL/T475-2006標準推薦不宜小于50A），使得設備非常笨重，且布線勞動強度很大，耗時耗力。

      介紹一種地網接地電阻異頻測量方法，該方法在試驗電流頻率與系統工頻相當的條件下，可獲得穩定可信的測量結果。分析了外界干擾的來源及特點，結合模擬試驗和現場實測結果，研究討論試驗電流頻率以及測量引線的布置方式對測試結果的Z,R和X的影響。

      測量地網接地電阻有工頻電流法和異頻電流法。前者是傳統方法，工頻試驗電流、試驗電源容量、電流線截面都大，設備笨重。近十年來應用的異頻測量法試驗電流的頻率范圍約在40-250Hz。因試驗頻率越近工頻，測量儀器在硬、軟件上的技術難度越大，故多數異頻測試儀器的試驗頻率遠離50Hz，異頻測試結果與工頻測試結果的等效性令人關心。先研究出一種獨特的硬、軟件抗干擾方法，使試驗頻率與工頻相當接近，可獲得穩定可信的測量結果。

      操作步驟和方法

      1.儀器通過測量接地裝置的電位升高與流入接地裝置的電流之比來測量接地阻抗。

      2.儀器內部結構如圖1所示。異頻恒流電源可輸出頻率為45Hz或55Hz的正弦波測試電流，輸出頻率受微電腦系統控制。其輸出經過隔離后通過儀器面板上的E、C兩個端子輸出。電壓放大器為一個高輸入阻抗放大器，它將P1、P2兩端的電壓放大后送給濾波器。電流放大器將從電流互感器取得的電流信號進行放大后送給濾波器。濾波器用于濾除干擾信號，只允許45Hz和55Hz信號通過。A/D轉換器用于將電壓和電流信號轉換為數字信號以便微電腦系統進行分析處理。

      3.用戶啟動接地阻抗測量后，儀器首先開啟異頻電源使之輸出頻率為45Hz的電流，待電流穩定之后，微電腦系統通過A/D轉換器取得電壓和電流波形數據，進行數字濾波后計算出電壓V45和電流I45及其相位差,再進一步計算出阻抗Z45、電阻分量R45和電抗分量X45。然后，切換異頻電源的輸出頻率為55Hz，經過同樣的步驟后可計算出阻抗Z55、電阻分量R55和電抗分量X55。取Z45 和Z55的平均值作為工頻接地阻抗Z50。最后，關閉異頻電源，通過液晶屏顯示測量結果。因此阻抗測量時，儀器測量的是兩電壓輸入端P1、P2之間的電壓與電源輸出電流之比。