接地電阻測量

保證住宅或者工廠電氣安全的一個基本的先決條件就是提供一個接地電極。如果沒有接地電極，人員將有生命危險，電氣裝置及其他財產(chǎn)也將受到損害。然而，一個單獨(dú)的接地電極不能夠*保證安全。只有定期檢查才能保證電氣裝置的正確操作。接地電阻測量有許多方法，取決于中性線系統(tǒng)、安裝類型、切斷電源的可能性等等。

接地電極由什么組成？

設(shè)置電極有各種各樣的方法，取決于不同國家，建筑法規(guī)以及適用的標(biāo)準(zhǔn)。在法國，使用下列類型：

• 地下接地回路

• 陷入混凝土護(hù)層的金屬條或電纜

• 平板

• 地樁或管子

• 帶狀導(dǎo)體或電線

• 其他

無論選擇什么類型的接地電極，都是為了與土壤緊密接觸，這樣才可以提供一個泄露電流排入地下的渠道。接地電極的質(zhì)量取決于三個關(guān)鍵特性：

• 接地電極的類型

• 接地導(dǎo)體

• 地勢的類型和土壤電阻率（這就是為什么在安裝新的接地電極前測量土壤電阻率那么重要）

土壤電阻率

土壤電阻率（ρ）用歐姆·米（Ω·m）表示。相當(dāng)于橫截面為1㎡，長度為1m的圓柱體大地的電阻。測量土壤電阻率可以發(fā)現(xiàn)土壤的導(dǎo)電能力好不好。所以土壤電阻率越低，該地點(diǎn)所需的接地電極阻值越低。

根據(jù)地區(qū)和土壤類型的不同，土壤電阻率變化顯著，因?yàn)樗Q于不同的濕度和溫度水平（冰凍或干旱使土壤電阻率增大）。這就是為什么接地電阻會根據(jù)不同季節(jié)或者測量條件而變化。距離地表越遠(yuǎn)越深的接地系統(tǒng)，隨環(huán)境變化而變化的敏感度越低，因此我們應(yīng)盡可能的將接地電極埋得越深越好。

下圖體現(xiàn)了接地電阻由于季節(jié)和深度不同的變化曲線：

測量土壤電阻率的方法

目前業(yè)界有幾種方法可以用來確定土壤電阻率，*泛運(yùn)用的是“4個電極"法，主要是以下兩種方法：

• WENNER法：適合于單深度測量；

• SCHLUMBERGER法：適用于地質(zhì)土壤剖面所需的不同深度的測量。

Wenner法（普遍的方法）

測量原理

在土壤中設(shè)置四個電極成一線，每個之間隔開相同距離“a"。在兩個靠外的電極之間（E和H），一個電流源用于注入測量電流“I"。在中間的兩個電極之間（S和ES）使用電壓表測出電勢△V。測量儀器通過注入電流值、測量電壓值，計算出電阻值R，并通過以下簡化公式得出電阻率：

其中，a為電極之間的距離，單位為m，法國CA公司推薦距離“a"至少為4m。

Schlumberger法

測量原理

Schlumberger法基于相同測試原理，不同之處在于電極的位置：

• 靠外的兩個電極間的距離為2d

• 靠內(nèi)的兩個電極間的距離為A

儀器測得的電阻可以使用以下公司計算電阻率：

這個方法在野外可以節(jié)省相當(dāng)多的時間，尤其當(dāng)你想要進(jìn)行多次土壤電阻率的測量用以制作地形剖面圖。額外節(jié)省的時間是由于只需要移動靠外的2個電極，而Wenner法需要同時移動4個電極。

盡管Schlumberger法更節(jié)省時間，但是Wenner法更有廣泛應(yīng)用，所需數(shù)學(xué)公式也更簡單。

法國CA公司的接地電阻測試儀C.A646X系列和C.A647X系列以上兩種方式均可支持計算出土壤電阻率。

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CA6471是法國CA公司多功能接地電阻綜合測試儀系列中的一款，這是一臺集接地測量、選擇性接地測量、電阻率測量、耦合測量及導(dǎo)通性測量為一體的5合1綜合測試儀。其配備有堅固的防護(hù)外殼，是專業(yè)的現(xiàn)場測量儀器。多項(xiàng)符合人體工學(xué)的設(shè)計，便于應(yīng)用：大型背光顯示屏、不同顏色端口便于區(qū)分連接、選擇開關(guān)直接選擇測量模式等。即使在高電阻土壤中也可保證操作者的安全并得到準(zhǔn)確的測量結(jié)果。

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特點(diǎn)

• 堅固、防護(hù)外殼適用于野外測量

• 3級法、4級法接地電阻測量

• 雙鉗法測量

• 導(dǎo)通性測量

• 土壤電阻率測量

• USB通訊接口，配合軟件出具專業(yè)報告