一、用途
本儀器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、轉移電位、場區(qū)地表電位梯度等工頻特性參數(shù)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(huán)境下準確測得工頻50Hz下的數(shù)據(jù)。測試電流較小（0～3.0A），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。
二、概述
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(xiàn)狀，我國制訂了*新行業(yè)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。為了方便廣大現(xiàn)場測試和研究人員，我們根據(jù)這些*新標準，結合我們多年研究大型地網(wǎng)測試的實際經(jīng)驗，研制成功本儀器。
工頻接地阻抗，是指接地裝置對遠方電位零點間的電位差與通過接地裝置流入地中的工頻電流的比值。工頻接地阻抗以往被習慣地稱為“工頻接地電阻”。此名稱的糾正，在國家標準GB/T17949.1-2000“接地系統(tǒng)的土壤電阻率，接地阻抗和地面電位測量導則**部分：常規(guī)測量”以及電力行業(yè)標準“接地裝置特性參數(shù)測量導則修訂稿”（取代DL475-92）中作了闡述。本測量儀采用交流電流進行測試，故所測數(shù)值稱為接地阻抗，而不再沿用以往的稱呼“接地電阻”。
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(chǎn)生很大的誤差。特別是大型接地網(wǎng)的接地阻抗一般很小（一般在0.5Ω以下），干擾帶來的相對誤差更大。為了降低現(xiàn)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。而且，由于主要干擾與信號同頻，無法從根本上消除干擾的影響，為解決該問題，湖南省電力工業(yè)局文件（湘電科[1997]111號）“關于下達1997年科技攻關、開發(fā)及科技成果推廣計劃的通知”第38項下達了“運行中大型變電站接地網(wǎng)接地電阻測試與研究”攻關計劃，與華中理工大學聯(lián)合攻關，解決了工頻流入地網(wǎng)電流干擾及測試引線線間的干擾問題。該研究成果獲得了華中電網(wǎng)集團科技進步二等獎，湖南省電力公司科技進步二等獎。異頻法則是通過改變測試電流的頻率來避開工頻干擾，由于信號頻率與干擾頻率不同，就可以通過濾波器來濾除干擾的影響，從而提高測量精度。異頻法由于采用的測試電流較小，因此設備小巧，布線勞動強度也大大減輕。由于具有測試結果穩(wěn)定可靠和省時省力的優(yōu)點，異頻法測試已被國內外專家廣泛接受和采用。
但是根據(jù)定義，工頻接地阻抗是指接地裝置在工頻電流下呈現(xiàn)出的阻抗，而異頻法采用的測試電流頻率不為工頻,因此測得的數(shù)值就會與工頻電流下測得的值有偏差。理論和實踐表明，產(chǎn)生偏差的原因是，接地裝置的接地阻抗是復數(shù)阻抗，不僅包含電阻性分量，還含有與頻率有關的電感性和電容性分量。采用的測試頻率與工頻相差愈遠則等效性愈差，即測量誤差越大。為了保證測試的準確性，測試頻率與工頻不能相差太遠，且測試電流的波形應為正弦波（其他波形如方波含有豐富的諧波頻率）。中國國家標準GB/T17949.1-2000要求測試電流頻率應該盡量接近工頻，行業(yè)標準DL/T475-2006規(guī)定了測試電流頻率宜在40～60Hz之間。本儀器采用多鐘頻率進行測量，再計算出50Hz下的等效阻抗，因此測量的準確性和等效性進一步得到提高。
三、性能特點
1、測量的工頻等效性好。測試電流波形為正弦波，使用兩種頻率進行測量。
2、抗地電壓干擾能力強。本儀器采用異頻法測量，配合現(xiàn)代軟硬件濾波技術，使得儀器具有很高的抗干擾性能，測試數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠。15V工頻（50Hz）干擾電壓帶來的誤差僅為0.001Ω。
3、精度高?？捎脕頊y量接地阻抗很小的大型地網(wǎng)。
4、功能強大?？蓽y量相關標準規(guī)定的接地裝置的全部特性參數(shù)。不僅可測量接地阻抗，還可測量出電阻分量和電抗分量。
5、具備斷線報警功能，避免了錯誤測量。
6、操作簡單。全中文菜單式操作，直接顯示出測量結果,且自帶微型打印機可現(xiàn)場打印測量結果。
7、布線勞動量小，無需大電流線。
8、本儀器體積小、重量輕，方便攜帶。
四、技術指標
阻抗測量范圍：0～30Ω分辨率：0.001Ω
測量誤差：±（讀數(shù)×1％+0.001Ω）
抗地電壓干擾能力:15V工頻干擾電壓帶來的誤差僅為0.001Ω
輸出電流：0～3.0A 電壓：0～100V
8、測量線要求： 電流線銅芯截面積≥1.0mm2
電壓線銅芯截面積≥0.2mm2
9、供電電源：AC220V±10％，50Hz
10、使用環(huán)境：溫度：-10℃～50℃；相對濕度：<90%
11、外形尺寸：440×350×310
12、儀器重量：6.0kg
五、儀器內部結構和測試原理
本儀器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(tǒng)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。
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(tǒng)控制。其輸出經(jīng)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(shù)字信號以便微電腦系統(tǒng)進行分析處理。
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