1、接地系统只有一个棒状接地电极
测量结果=u/i=re
其中:
u:通过内部电压表测得的p1和p2之间的电压值
i:从c1和c2两端口施加到回路中的电流
只有一个接地电极,因此测量非常简单。建议使用4线测试法而不是3线测试法,因为4线测试法不用考虑测试夹的接触电阻以及待测电极表面的生锈情况,这些不会对4线测试法造成影响。
测量时,接地棒可以按直线排列,也可按等边三角形排列。
2、接地系统只有一个带状接地电极
测量结果=u/i=re
其中:
u:通过内部电压表测得的p1和p2之间的电压值
i:从c1和c2两端口施加到回路中的电流
这种测试方法与上节中的相似,区别在于接地电极为带状电极,因此需考虑其长度,如上图所示 。
测量时,接地棒可以按直线排列,也可按等边三角形排列。
3、复杂接地系统(多个电极并联)
在这些系统中,以下两点非常重要:
•接地系统的总接地电阻retot,等于多个接地电极的并联电阻。足够低的总接地电阻可以完全避免设备故障时受到电击,但是当有大气放电现象(例如雷击)的时候可能不会提供有效保护。
•re1...ren是并联的接地电极
当接地系统用于保护不受雷击,这些电阻必须足够低。大气放电非常迅速,放电电流中含有高频成分,当接地系统中存在任何感性成分时,对这些高频电流会产生很大的阻抗。因此不能将电流导入大地,这将会造成灾难性的后果。
若系统中在不同的位置安装一些避雷针,则会很好的解决这个问题,尤其是接地电阻比较高的情况下。避雷针的特殊构造会吸引雷电,并将其引入大地。在避雷针系统的周围可能会存在很高的电厂及气体电离现象。
3.1测量总接地电阻
(a)四线,两探头原理
电压及电流测试杆的安装位距离接地系统比较远,因此接地点可看做为一点。其中d为接地系统中,相距*远的两个接地电极的距离。电流探头的距离至少为5d。
测量结果=u/i=re1//re2//re3//re4//=retot
这种方法的优点是测量结果精确可靠,缺点是安装探头过程中需要很长的距离,在城市中这种测量方法很不方便。
(b)仅使用两个电流夹钳,无需接地杆
当接地系统中有附加的接地电极,或总接地电阻较小时,可使用该方法。这种情况常见于城市已建区域。
上图中:
re1-re4为待测接地系统中单个的接地电阻
re5-ren为辅助接地系统中(总接地电阻较小)单个的接地电阻
r为两个电流夹钳之间的距离,至少为30cm。
下图为接地系统的等效电路图:
测量结果=(re1-re4接地系统总的接地电阻) (re5-ren辅助接地系统接地电阻)
若假设re1-re4阻值远大于re5-ren阻值,那么:
测量结果≈re1-re4接地系统总的接地电阻
3.2单个接地电阻的测量
(a) 断开待测的接地电极,使用4线2探头的方法测量
结果=u/i=re4
这种测量方法的缺点是,测量前需要断开待测接地电极的电路,有时候接口处会有生锈,不易断开;优点是测量结果精确可靠
(b) 断开待测的接地电极,使用4线2探头的方法测量
结果=re4 (re1//re2//re3),若re1//re2//re3远低于re4,则:
结果≈re4
(c) 使用4线2探头,并结合测试夹钳测量接地电阻
下图为测量的等效电路:
其中:
ut为测试电压
rc为电流测试探头的电阻
rp为电压测试探头的电阻
itot为由测试电压ut产生的总电流,由电流探头测得
i1-i4为电路分流
(d)仅使用两个夹钳测量
或