电气安规认识和测量电气安全性能仪器介绍——接地电阻测试仪

　　四、接地电阻测试仪

　　"接地电阻"定义并不十分明确，有些标准（如家用电器安全标准）指设备内部的接地电阻；有些标准（如接地设计规范）指整个接地装置的电阻。此处指设备内部接地电阻，即一般产品安全标准中所说的接地电阻（或接地阻抗），反映的是设备的各处外露导电部分与设备的总接地端子之间的电阻，一般来讲标准规定这个电阻≤0.1Ω。接地电阻指用电器的绝缘一旦失效，电器外壳等易触及金属部件可能带电，需要有可靠的接地保护电器使用者的安全，接地电阻是衡量电器接地保护可靠的重要指标。

　　电器设备的接地电阻是指接地线端子的接地触点与易触及金属部件之间的电阻，又称接触电阻。由于电器设备的接地电阻很小，正常一般在几十毫欧，因此必须采用四端测量才能够消除测量端子引入的引线电阻，得到准确的测量结果；四线连接可以消除引线电阻对测试误差影响，测试设备要尽可能靠近测试点，以便缩短测量引线并尽量减少测试电路中不希望的电阻对测试的影响。

　　接地电阻可用接地电阻测试仪来测量，一般采用四端测量来消除接触电阻，得到准确的测量结果。接地电阻测试仪由测试电源、测试电路、指示器和报警电路组成。测试电源产生25A（或10A）的交流测试电流，测试电路将被测电器取得的电压信号通过放大与转换，由指示器显示，如果测接地电阻大于报警值（例如0.1Ω或0.2Ω），接地电阻测试仪会发出声光报警。

　　现场应用和电气接地性能中一般使用手持接地电阻测试仪，也称为接地电阻表，俗称摇表，现在大多数接地电阻表都采用电子式，相比于传统的摇表，它们无须手摇、电池供点、测量更准确。接地电阻表有三种测量方法来判断接地电阻的优劣：

　　1、伏-安法：最传统的测量接地电阻方法，需要两个辅助接地棒（即打地桩）来完成（见图1）；

　　2、环路电阻法：测试可直接在插座上完成，无须辅助接地棒，是一种便捷方法，但只适用于TT配电系统（见图2）；

　　3、钳型接地电阻法：只需要用钳口钳住接地物，便可测量接地电阻，使用中无须辅助接地棒和断开接地极，是一种方便快捷的接地电阻测量方法（见图3）。其中一般常用第1种和第3种方法，伏-安法相对来讲比较准确和常用，但是它需要在大地上打辅助接地棒和要有足够的空间和场地来完成打辅助接地等缺点。如果在大的接地系统和形成接地回路的场所（例如楼宇的防雷系统），建议使用钳型接地电阻法。

　　图1  伏-安法测接地电阻       图2  环路电阻法测接地电阻      图3  钳型接地电阻法

　　海洋仪器（010-62176775）主要推出的接地电阻测试仪有三种：

　　1、OI61-920钳型接地电阻表（手持式），售价为￥9800元，测量接地电阻可到1200Ω，同时还测量30A泄放电流和10Ω电阻以下导通蜂鸣指示，在测量分辨率为0.01Ω的接地电阻下,更可以测量交流电流和泄漏电流（含接地线中流动的泄漏电流），更具有99个数据存储和背光显示等功能，钳口直径为32mm，是广泛使用的钳型接地电阻表；

　　2、OI61-796三极接地电阻表（手持式），售价为￥5500元，测量接地电阻可到2000Ω，并且在被测电路中不触发漏电保安器，在测量分辨率为0.01Ω的接地电阻下,更可以测量0～200V接地电压，更具有数据保持和0Ω调整等功能，是经济适用的接地电阻表。

　　3、OIGCT-9040交流接地阻抗测试仪（台式），售价为￥12800元，测量接地电1.0mΩ～650.0mΩ，具有40A交流接地阻抗测试能力，含有上/下限比较、计时器功能。

　　更多讲述，见文章：接地电阻的测试方法

　　总之，随着科学技术的发展，各种安全标准将不断完善，电气安全测试仪器门类也随之发展更新。耐压测试仪已从工频交流和直流，已发展到标准波冲击耐压仪；泄漏电流测试仪从平均值整流发展到真有效值整流；接地电阻测试仪从单重积分已发展到双重积分方式。这些水平的提高，使电气安全测试技术已发展到一个新水平，更好地对电气安规进行测试。

　　附录：电气安规测试相关俗语

　　Arc detection/电弧侦测   chemical hazards/化学事故   electric fire/电气火灾

　　electric shock/电击   energy hazards/触电事故

　　electrical safety tester/电气安规测试器     Leakage current meter泄漏电流表

　　GR ground resistance meter，ground bond tester，ground continuity tester接地电阻表或接地电阻测试仪   milli-ohm meter微欧计   withstanding voltage tester耐压测试仪

　　mechanical and heat hazards机械与热事故   radiation hazards辐射事故

　　IR insulation tester，insulation resistance tester绝缘电阻表或绝缘电阻测试仪

　　TT方式供电系统：指将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统，第一个T表示电力系统中性点直接接地；第二个T表示负载设备外露不与带电体相接的金属导电部分与大地直接联接，与系统如何接地无关；在TT系统中负载的所有接地均称为保护接地。

　　TN方式供电系统：将电气设备的金属外壳与工作零线相接的保护系统，称作接零保护系统(TN)

　　TN-C方式供电系统：用工作零线兼作接零保护线，称作保护中性线(NPE)。

　　TN-S方式供电系统：把工作零线N和专用保护线PE严格分开的供电系统，适用于工业与民用建筑等低压供电系统。

　　资料文献：

　　杨胜兵等《新型接地电阻测试系统研究》，《仪器仪表标准化与计量》第121期，2005年。

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