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電力技術
地網接地電阻測定儀
時間：2023-03-03
中試控股技術研究院魯工為您講解： 地網接地電阻測定儀
ZSDW-5A大型地網接地電阻測試儀
參考標準：DL/T 475-2017
ZSDW-5A大型地網接地電阻測試儀用來做什么試驗的：用于精確測量大型接地網接地阻抗、接地電阻、接地電抗、場區地表電位梯度、接觸電位差、接觸電壓、跨步電位差、跨步電壓、轉移電位、接地引下線導通電阻、土壤電阻率等接地特性參數的軟硬件系統。采用逐點變頻，抗干擾極強，能在強干擾環境下準確測得工頻50Hz下的數據。系統輸出功率大（2-20KW），電壓高(0-1000V)，輸出電流大（0-50A），不會引起測試時接地裝置的電位過高，同時它還具有極強的抗干擾能力，故可以在不停電的情況下進行測量
任何接地裝置的接地電阻，若在0.5Ω以下時，均可認為是合乎標準的。
由接地干線到接地的電氣設備間的接地電阻值，應不大于0.05Ω。
（一） 故障現象
在某校柱上50kVA變壓器接地引下線處，發生了一起觸電事故。當天下午17時，該校幾位同學一起到小河游泳。18:15左右一位學生上岸，走到柱上變壓器的接地引下線處，背靠電桿和和變壓器右邊支架撐擔休息，發生觸電。
（二） 故障原因
現場檢查該變壓器的接地引下線，發現接地引下線采用的鋁芯塑料線與接地極連接處的7股濾芯全部斷裂，使接地引下線與接地極斷開。現場測量，接地電阻為2.7Ω，是合格的。三相合閘供電時，接地引下線對地電壓近200V。接地引下線與接地極連通時電流可達3.4A。接地引下線是從變壓器中性線柱引到外殼螺釘接地處，然后引下連接地極的，而變壓器是安裝在支架上，支架承擔與變壓器外殼連通。當該學生游泳上岸后，赤腳立在地上，以潮濕的裸露身背貼靠撐擔角鋼和電桿時，因接地引下線斷裂，電流就立即通過人體流入大地，造成觸電。
為什么接地引下線與接地極暗斷對地電壓又近200V，接地引下線與接地極連通電流有3.4A呢？這是因為：該變壓器低壓側線路質量低劣，架設極不正規，有的綁扎固定在樹上，有的固定在墻壁上，鋁塑線經天長日久風吹雨打絕緣老化，對地漏電；加上照明用戶三相符合不平衡等。上述情況，均能使中性點嚴重位移。因此，當接地引下線與接地極斷開時就存在高電位差，當接地引下線與接地極連通時就有較大電流。
（三） 防止措施
為防止類似事故的發生，應采取下列措施：
（1）變壓器接地引下線改用Ф8mm的圓鋼線或48mm×4mm的扁鋼，并在接地引下線外加裝絕緣護罩，防止人體與接地線接觸。
（2）運行中加強對變壓器接地引下線的檢查。
（3）在變壓器接地引下線處懸掛“有電危險”標示牌。
某單位有一個工作間，需用大量易揮發的易燃油料，因而列為易燃易爆場所。所用油料用油泵輸送。為了安全，油泵和電動機、啟動器以其他電氣設備都安裝在另一個專用房間內，電氣設備的金屬外殼都采用保護接零。在工作間的機器設備上裝有供操作用的防爆按鈕。工作間的地面是木質地板結構，并裝有暖氣設備。金屬的輸油管沿墻角明敷設在地板上面。
一天，一次工作人員在班前準備工作時，無意中將輸油管碰到暖氣管上（輸油管沒有固定在地板上），當時發現有火花產生，大家認為是電氣設備漏電造成的，立即通知電工檢修。
電工經過認真檢查，證明一切電氣設備良好，沒有絕緣電阻降低或絕緣破損等漏電現象。保護接零線的安裝也符合要求無缺陷，而且在電線進戶處裝有重復接地線。
根據上述檢查情況，又在輸油管與暖氣管之間用電壓表進行測量，發現存在6~8V電壓。測完，就有意地將輸油管直接或經其他金屬物間接地碰觸暖氣設備，每次都有火花產生，有時火花還很大。這樣試完后，將電源總開關斷開，再重復試驗時，仍有火花產生。當將電動機上的保護接零線拆除后，輸油管與暖氣設備之間的電壓消失，也不再產生火花了。
根據上述試驗結果證明，產生火花的異常現象時由于零線對地有電位差造成的。
原因找到后，用銅線將輸油管與暖氣設備連通（零線仍接在電動機上），這樣經過幾年工作再未發生類似現象。
采用保護接零是為了保障人身和設備的安全。根據上述現象，說明在易燃易爆的特殊場所，在采用保護接零（或接地）的同時，所有金屬管道都要用導體互相連接。這樣，可以防止產生火花，引起爆炸，對于防雷保護也有好處。
某廠三套生產化肥的設備主機均為380V、320kV同步電動機。它們的控制原理及設備元件完全一樣。生產工藝要求主機拖動的壓縮機必須在油泵運行時才能工作，即油泵電動機與主機在電氣上聯鎖。曾因接地扁鐵長期受水腐蝕而發生連跳數臺機的事故。
（一）事故經過
一天上午，當停3號主機的油泵時，竟然使正在運行的1號、2號主機也跳閘了。為了尋找和排除故障，這三臺機暫時停產，影響大半個班沒有產量。
（二）事故分析
這三臺主機電氣安裝與60年代，控制柜和勵磁柜在電纜溝終端。柜的基礎連接在電纜溝的接地扁鐵上，再與Y，yn0(Y/Y0-12)變壓器低壓側中性點相連。這三臺電機的控制電源的工作零線接在控制柜的接地螺絲上，構成三相四線。安裝單位將1號、2號機的油泵電動機接觸器220V繞組及指示燈等都接在A相電源上，將3號機油泵接觸器220V繞組及指示燈等接在B相電源上。由于三臺機組的電氣元件型號一樣，各個元件的阻抗一樣，造成A相電源帶了兩臺機的單相負載，所以A相電源上的負載等效阻抗小于B相電源所帶的負載等效阻抗。再者電纜溝經常積水，使接地扁鋼焊接頭嚴重腐蝕、生銹，產生較大的接地電阻。經測量故障點對地電壓達40V，使控制電源的星點至變壓器的中性點構成節點電壓。對等效阻抗大的相分得電壓高，等效阻抗小的相分得電壓低。由于B相上負載阻抗本來就比A相負載阻抗大，當接在B相上的3號機油泵接觸器繞組停電切除時，B相上的并聯負載減少，等效負載阻抗更加增大，從而B相電壓猛增，相對使A相分得電壓大大減少，所以接在A相上的油泵接觸器繞組因電壓降低不能保持吸合，故分別聯鎖跳了兩臺主機。
（三）事故處理
（1）將2號機油泵接觸器線圈及指示燈220V負載改接在控制電源C相上。
（2）鑒于安琪對電氣設備腐蝕性大，要加強檢查及維修。
（3）對于電纜溝接地體重復接地，并經常抽水。
某電站系水庫壩后式電站，建于90年代末，次年竣工發電。電站裝機2×250kW，兩臺主變壓器（容量為315kVA）單獨與高壓并網。
（一）事故現象
電站在雷雨季節多次發生因過電壓造成發電機繞組絕緣擊穿、二次線短路燒毀等事故。據統計，一號發電機繞組絕緣擊穿一次，二號發電機繞組絕緣擊穿三次；控制及保護屏二次線路擊穿并引起短路使整個二次回路燒廢兩次；鋪設接地網裝置的區域內，水田耕種者幾次觸電擊倒并電死水牛一頭，導致一遇雷電就無法正常發電運行。
（二）事故分析
分析上述的事故原因，初步認為是雷電過電壓或三相電壓不平衡造成的。因接地裝置是地下隱蔽工程，難以查尋事故隱患，但通過對其施工記錄及接地電阻的測試分析，發現接地裝置存在下列問題。
（1）接地電阻不合規范要求。兩變壓器均為單獨接地網，用接地電阻表測試，量接地網接地電阻均超過30Ω，大于規范允許值。
ZSDW-5A大型地網接地電阻測試儀
參考標準：DL/T 475-2017
ZSDW-5A大型地網接地電阻測試儀用來做什么試驗的：用于精確測量大型接地網接地阻抗、接地電阻、接地電抗、場區地表電位梯度、接觸電位差、接觸電壓、跨步電位差、跨步電壓、轉移電位、接地引下線導通電阻、土壤電阻率等接地特性參數的軟硬件系統。采用逐點變頻，抗干擾極強，能在強干擾環境下準確測得工頻50Hz下的數據。系統輸出功率大（2-20KW），電壓高(0-1000V)，輸出電流大（0-50A），不會引起測試時接地裝置的電位過高，同時它還具有極強的抗干擾能力，故可以在不停電的情況下進行測量
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ZSDW-5A大型地網接地電阻測試儀
異頻地網接地阻抗測試儀實現抗干擾測量的關鍵是要抑制干擾信號。選頻電壓表采用的高精度自適應數字陷波技術，能夠自動跟蹤并抑制干擾頻率。該算法的理論抑制能力接近百萬分之一。與一些進口選頻電壓表幾百分之一的抑制能力相比，選頻電壓表基本可以忽略干擾的存在。
地網接地阻抗測試儀產品特點
1、測量的工頻等效性好。測試電流波形為正弦波，頻率僅與工頻相差更小0.25Hz，更大為5Hz。可用于50hz或60hz兩種頻率進行測量。
2、抗干擾能力強。本儀器采用異頻法測量，配合現代軟硬件濾波技術，使得儀器具有更高的抗干擾性能，測試數據穩定可靠。
3、異頻地網接地阻抗測試儀測量精度高。基本誤差僅0.005Ω，可用來測量接地阻抗更小的大地網。
4、功能強大。可測量電流樁，電壓樁，地網阻抗、接地電阻，接地導通、土壤電阻率等。
5、操作簡單。全中文菜單式操作，直接顯示出測量結果。
6、布線勞動量小，無需大電流線。
7、安全可靠。儀器具有接地保護，限流和限壓保護，聲光報警等功能，以確保試驗人員和設備的安全。
異頻地網接地阻抗測試儀技術參數
1、阻抗測量范圍：0～5000Ω 分辨率：0.001mΩ 測量誤差：±（讀數×2％+0.01Ω）
2、測試電流波形：正弦波
3、測試電流頻率：45、50、55、60、65Hz單頻 45/55Hz、55/65Hz、47.5/52.5Hz自動雙變頻
4、輸出電流：1、2、3、4、5A 更大輸出電壓：500V
5、抗干擾能力: 抗工頻50Hz電壓10V;
6、土壤電阻率測量范圍: 0-9999.9Ω/M，精度：±2%，分辨率：0.001Ω/M;
7、測量線要求： 電流線銅芯截面積≥1.5mm2
電壓線銅芯截面積≥1.0mm2
8、供電電源：AC180～270V，50/60Hz
9、外形尺寸：370×285×285mm 儀器重量：18kg
10、可測量電流樁，電壓樁，接地電阻，接觸電壓
關于檢測接地電阻讀數不準確的探討
接地電阻測試儀是檢驗測量接地電阻的常用儀表，也是電氣安全檢查與接地工程竣工驗收不可缺少的工具。
因接地電阻檢測儀是由許多精密的電子元器件構成，有比較長的檢測線，在不良環境及操作的影響下，往往引起測量誤差，難以確認所測接地電阻的準確值，其主要有以下因素：
(1)地表處存大電位差，多處有獨立接地的存在，串聯諧振試驗裝置，如工廠、綜合樓等的變壓器接地，由于多種原因，引起接地電阻變大、變壓器本身絕緣變差，產生漏電現象，使接地極周圍產生電位差，如果檢測棒放在其周圍，就將影響測量準確度。
(2)附近有發射機、天線等發出的強電磁場存在：在大功率的發射基地附近，如移動、微波、BP機等通信發身場，高壓變電所及高壓線路附近，大功率設備頻繁起動場所。
(3)接地裝置和金屬管道所埋地比較復雜時也可引起接地電阻測量不良或不穩，如加油站、化工廠等，由于地下金屬管道布置復雜，按照正常檢測連線時，地下金屬道貌岸然的存在，實際上改變了測量儀各端的電流方向，常引起測量值為零或負值現象，如果同一場地存在不同的土壤電阻率，也可引起這種現象。
(4)檢測高層建筑時，過長的檢測線感應出電壓而引起檢測誤差，同時長線本身也有線阻存在。
(5)被測接地極本身存有交變電流（用電設備絕緣不好，部分短路引起的泄漏現象，引下線附近有并接的高壓電源干擾）；以前的早期建筑物結構比較混亂，接線零亂，有時甚至地零線電位差在100V電壓以上，直影響到接地電阻的測量誤差。
(6)接觸不良（包括儀器本身）：接地電阻測試儀接線連接處，由于經常彎曲使用，容易折斷，而由于保護套的存在，又很難發現，造成時斷時通的現象；另外，由于檢測棒及鱷魚夾使用時間長，有氧化銹蝕現象，也可造成接觸不良；如果被測接地極氧化嚴重去銹不好，則也會影響測量讀數。
(7)用土壤電阻率很大，吸水性特差的砂性土作為整層建筑基礎墊層時，往往測出的接地電阻是偏大的。
(8)操作不按使用說明書規定的方法進行，儀器本身維護不當，使用帶病，超檢儀器。
ZSDW-5A大型地網接地電阻測試儀適用于測試各類接地裝置的工頻接地阻抗、接觸電壓、跨步電壓、等工頻特性參數以及土壤電阻率。本儀器采用異頻抗干擾技術，能在強干擾環境下準確測得工頻50Hz下的數據。測試電流大5A，不會引起測試時接地裝置的電位過高，同時它還具有極強的抗干擾能力，故可以在不停電的情況下進行測量。
ZSDW-5A大型地網接地電阻測試儀
1、全觸摸超大液晶顯示器
操作簡單，儀器配備了高端的全觸摸液晶顯示屏，超大全圖形操作界面，每過程都非常清晰明了，操作人員不需要額外的專業培訓就能使用。輕輕觸摸一下就能完成整個過程的測量，是目前非常理想的智能型測量設備。
2、變頻技術、精準測量
抗干擾能力強，由儀器內部自帶變頻電源模塊提供儀器測量輸出電源，頻率可變為45Hz或55Hz，并采用數字濾波技術，有效地避開了現場各種工頻干擾信號，使儀器實現高精度、準確可靠的測量。
3、DSP高速處理器
精準快速，儀器內部采用專業的DSP快速數字信號處理器作為處理核心，在保證測量數據精準的前提下，大大的提升了儀器本身的運算處理能力。
4、全過程智能測控
儀器在內部高性能處理核心的強力支持下，對整個測量過程當中的電流輸出、電壓采集以及頻率變換等一系列復雜的運算步驟，快速自動的完成。儀器可以自動判斷電流回路的阻抗，并據此自動調節異頻電源的輸出電流值（額定輸出電流為5A），無須人為干預，即可自動完成測試任務。儀器的測量內容包括地網的接地阻抗Z、純電阻分量R和純感抗分量X。
5、海量存儲數據
儀器內部配備有日歷芯片和大容量存儲器，能將檢測結果按時間順序保存，隨時可以查看歷史記錄，并可以打印輸出。
6、pc機數據處理
儀器所測量的數據可以通過U盤導出，然后在pc機上用儀器配套的軟件查閱和管理相關數據。
ZSDW-5A大型地網接地電阻測試儀地網接地電阻的測量主要采用工頻大電流三極法。地面電阻測試儀，采用新型變頻交流電源，并采用微機處理控制和信號處理等措施，很好地解決了測試過程中的防干擾問題，簡化了測試操作過程，提高了測試結果的準確性和準確性，大大降低了測試人員的勞動強度和測試成本。
該儀器適用于各種接地裝置的工頻接地阻抗、接觸電壓、階躍電壓、工頻特性參數和土壤電阻率的測試。
該儀器采用不同頻率的抗干擾技術，能夠在強干擾環境下準確測量50hz 工頻以下的數據。測試電流最大5a，不會造成測試接地裝置電位過高，同時它還具有很強的抗干擾能力，因此可以測量無電源故障。
接地電阻測試儀的主要特點：
1、測量的工頻等效性好。測試電流的波形為正弦波，頻率與電源頻率相差僅5Hz。45Hz和55Hz兩種頻率用于測量。
2、抗干擾能力強。本儀器可以采用異頻法測量，配合我們現代軟硬件濾波處理技術，使得儀器發展具有很高的抗干擾性能，測試分析數據安全穩定可靠。
3、精度高。基本信息誤差僅0.005Ω，可用來進行測量系統接地阻抗影響很小的大地網。
4、強大。可測量電流樁、電壓樁、地面電阻器、步進電壓、接觸電壓。
5、操作簡單。所有中文菜單操作都可以直接顯示測量結果。
ZSDW-5A大型地網接地電阻測試儀是大家在做高壓電力試驗，尤其是在野外進行試驗的是，經常需要用到的設備，因此不論是在選擇設備，還是在使用設備的時候，都需要格外注意。
任何接地裝置的接地電阻，若在0.5Ω以下時，均可認為是合乎標準的。
由接地干線到接地的電氣設備間的接地電阻值，應不大于0.05Ω。
（一） 故障現象
在某校柱上50kVA變壓器接地引下線處，發生了一起觸電事故。當天下午17時，該校幾位同學一起到小河游泳。18:15左右一位學生上岸，走到柱上變壓器的接地引下線處，背靠電桿和和變壓器右邊支架撐擔休息，發生觸電。
（二） 故障原因
現場檢查該變壓器的接地引下線，發現接地引下線采用的鋁芯塑料線與接地極連接處的7股濾芯全部斷裂，使接地引下線與接地極斷開。現場測量，接地電阻為2.7Ω，是合格的。三相合閘供電時，接地引下線對地電壓近200V。接地引下線與接地極連通時電流可達3.4A。接地引下線是從變壓器中性線柱引到外殼螺釘接地處，然后引下連接地極的，而變壓器是安裝在支架上，支架承擔與變壓器外殼連通。當該學生游泳上岸后，赤腳立在地上，以潮濕的裸露身背貼靠撐擔角鋼和電桿時，因接地引下線斷裂，電流就立即通過人體流入大地，造成觸電。
為什么接地引下線與接地極暗斷對地電壓又近200V，接地引下線與接地極連通電流有3.4A呢？這是因為：該變壓器低壓側線路質量低劣，架設極不正規，有的綁扎固定在樹上，有的固定在墻壁上，鋁塑線經天長日久風吹雨打絕緣老化，對地漏電；加上照明用戶三相符合不平衡等。上述情況，均能使中性點嚴重位移。因此，當接地引下線與接地極斷開時就存在高電位差，當接地引下線與接地極連通時就有較大電流。
（三） 防止措施
為防止類似事故的發生，應采取下列措施：
（1）變壓器接地引下線改用Ф8mm的圓鋼線或48mm×4mm的扁鋼，并在接地引下線外加裝絕緣護罩，防止人體與接地線接觸。
（2）運行中加強對變壓器接地引下線的檢查。
（3）在變壓器接地引下線處懸掛“有電危險”標示牌。
某單位有一個工作間，需用大量易揮發的易燃油料，因而列為易燃易爆場所。所用油料用油泵輸送。為了安全，油泵和電動機、啟動器以其他電氣設備都安裝在另一個專用房間內，電氣設備的金屬外殼都采用保護接零。在工作間的機器設備上裝有供操作用的防爆按鈕。工作間的地面是木質地板結構，并裝有暖氣設備。金屬的輸油管沿墻角明敷設在地板上面。
一天，一次工作人員在班前準備工作時，無意中將輸油管碰到暖氣管上（輸油管沒有固定在地板上），當時發現有火花產生，大家認為是電氣設備漏電造成的，立即通知電工檢修。
電工經過認真檢查，證明一切電氣設備良好，沒有絕緣電阻降低或絕緣破損等漏電現象。保護接零線的安裝也符合要求無缺陷，而且在電線進戶處裝有重復接地線。
根據上述檢查情況，又在輸油管與暖氣管之間用電壓表進行測量，發現存在6~8V電壓。測完，就有意地將輸油管直接或經其他金屬物間接地碰觸暖氣設備，每次都有火花產生，有時火花還很大。這樣試完后，將電源總開關斷開，再重復試驗時，仍有火花產生。當將電動機上的保護接零線拆除后，輸油管與暖氣設備之間的電壓消失，也不再產生火花了。
根據上述試驗結果證明，產生火花的異常現象時由于零線對地有電位差造成的。
原因找到后，用銅線將輸油管與暖氣設備連通（零線仍接在電動機上），這樣經過幾年工作再未發生類似現象。
采用保護接零是為了保障人身和設備的安全。根據上述現象，說明在易燃易爆的特殊場所，在采用保護接零（或接地）的同時，所有金屬管道都要用導體互相連接。這樣，可以防止產生火花，引起爆炸，對于防雷保護也有好處。
某廠三套生產化肥的設備主機均為380V、320kV同步電動機。它們的控制原理及設備元件完全一樣。生產工藝要求主機拖動的壓縮機必須在油泵運行時才能工作，即油泵電動機與主機在電氣上聯鎖。曾因接地扁鐵長期受水腐蝕而發生連跳數臺機的事故。
（一）事故經過
一天上午，當停3號主機的油泵時，竟然使正在運行的1號、2號主機也跳閘了。為了尋找和排除故障，這三臺機暫時停產，影響大半個班沒有產量。
（二）事故分析
這三臺主機電氣安裝與60年代，控制柜和勵磁柜在電纜溝終端。柜的基礎連接在電纜溝的接地扁鐵上，再與Y，yn0(Y/Y0-12)變壓器低壓側中性點相連。這三臺電機的控制電源的工作零線接在控制柜的接地螺絲上，構成三相四線。安裝單位將1號、2號機的油泵電動機接觸器220V繞組及指示燈等都接在A相電源上，將3號機油泵接觸器220V繞組及指示燈等接在B相電源上。由于三臺機組的電氣元件型號一樣，各個元件的阻抗一樣，造成A相電源帶了兩臺機的單相負載，所以A相電源上的負載等效阻抗小于B相電源所帶的負載等效阻抗。再者電纜溝經常積水，使接地扁鋼焊接頭嚴重腐蝕、生銹，產生較大的接地電阻。經測量故障點對地電壓達40V，使控制電源的星點至變壓器的中性點構成節點電壓。對等效阻抗大的相分得電壓高，等效阻抗小的相分得電壓低。由于B相上負載阻抗本來就比A相負載阻抗大，當接在B相上的3號機油泵接觸器繞組停電切除時，B相上的并聯負載減少，等效負載阻抗更加增大，從而B相電壓猛增，相對使A相分得電壓大大減少，所以接在A相上的油泵接觸器繞組因電壓降低不能保持吸合，故分別聯鎖跳了兩臺主機。
（三）事故處理
（1）將2號機油泵接觸器線圈及指示燈220V負載改接在控制電源C相上。
（2）鑒于安琪對電氣設備腐蝕性大，要加強檢查及維修。
（3）對于電纜溝接地體重復接地，并經常抽水。
某電站系水庫壩后式電站，建于90年代末，次年竣工發電。電站裝機2×250kW，兩臺主變壓器（容量為315kVA）單獨與高壓并網。
（一）事故現象
電站在雷雨季節多次發生因過電壓造成發電機繞組絕緣擊穿、二次線短路燒毀等事故。據統計，一號發電機繞組絕緣擊穿一次，二號發電機繞組絕緣擊穿三次；控制及保護屏二次線路擊穿并引起短路使整個二次回路燒廢兩次；鋪設接地網裝置的區域內，水田耕種者幾次觸電擊倒并電死水牛一頭，導致一遇雷電就無法正常發電運行。
（二）事故分析
分析上述的事故原因，初步認為是雷電過電壓或三相電壓不平衡造成的。因接地裝置是地下隱蔽工程，難以查尋事故隱患，但通過對其施工記錄及接地電阻的測試分析，發現接地裝置存在下列問題。
（1）接地電阻不合規范要求。兩變壓器均為單獨接地網，用接地電阻表測試，量接地網接地電阻均超過30Ω，大于規范允許值。
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