影響接地電阻測量因素的分析及改善措施研究

劉潔 羅莉 汪亞芬

摘 要：準確而有效地測量接地電阻，是相關工作人員在實施防雷安全檢測過程中非常重要的一項檢測內容。接地電阻不 僅能夠有效衡量電氣裝置與大地接觸的狀況，而且能夠有效顯示出接地網的規模。測量人員在實際測量過程中，為了能夠有效保證測量數值的準確性，不僅要掌握各種測量技能、熟悉并執行檢測規范與標準，而且必須具有強烈的責任心。

關鍵詞：接地電阻 電流 測量

中圖分類號：P427.32 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）06（c）-0038-02

如何借助科學合理的測量措施實施接地電阻測量，對于準確獲得接地電阻將具有極其重要的意義。

1 接地電阻內涵分析

接地電阻在通常情況下，指借助接地裝置通過大地這種介質，向周圍擴散電流時所遇到的電阻。接地電阻不僅能夠有效衡量電氣裝置與大地接觸的狀況，而且能夠有效顯示出接地網的規模。接地裝置中的接地電阻在通常情況下，不僅指地線與接地體本身的電阻，而且也指接地體以及大地電阻之間的接觸電阻。同時，兩接地體之間大地的電阻或者接地體到無限遠處的大地電阻都屬于接地電阻。接地引下線的電阻以及接地體本身的電阻在一般情況下，都會與其自身幾何尺寸具有一定關系。如果引下線與接地體屬于金屬材料，那么其電阻率就會相對較小，接地電阻比例也就較小。

2 接地電阻測量誤差原因分析

在實際測量過程中，導致防雷接地電阻測量出現誤差的原因有以下幾個方面：第一，測量儀器結構不合理，安裝調整不科學會導致測量出現誤差；第二，測量工作人員在儀器的安置、照準以及讀數等方面，如果鑒別能力欠缺，就有可能出現誤差；第三，測量工作人員運用的測量方法不科學，也會導致測量結果出現誤差；第四，測量工作人員在溫度、濕度、風力以及大氣折光等不利于測量的環境下進行測量時，也容易出現測量誤差。在此背景下，測量人員會對不同的點進行測量，借助取其平均值的方法來降低環境的不利影響；通過更換測量儀器的電池、重新校準等方法，進而提高測量儀器的準確度；科學調整放線方向，能夠最大限度降低干擾的影響，使儀器讀數準確。

3 影響接地電阻測量結果的因素分析

判斷接地是否良好的一個重要標準是接地電阻測試值的準確性。如果測試值偏大或偏小，不僅導致避雷器或變壓器燒毀，以致浪費人力與物力，而且還會形成極大的安全隱患。

3.1 電流極引線與電壓極引線之間的互感影響

工作人員在測量接地電阻過程中，如果借助直線補償法實施測量，并且接地網的對角線在幾百米的長度時，電流極引線以及電壓極引線就會達到數千米，電流極和電壓極引線的平行敷設范圍就會很大。在這種情況下，間距如果較小，互感電勢就會變得很大，就會對接地電阻測量值形成極大的不利影響。同時，線纜的長度、敷設的距離以及距地面的高度等都會對測量值產生極大影響。所用測試電流的幅值以及頻率也會對測量產生一定不利影響。通常情況下，電流極引線中電流的流動會與電壓極引線之間形成耦合現象，進而產生電壓。所測電壓會直接受到這種電壓的影響，進而電壓極電位就會升高。這樣，就會導致接地電阻值變大而不準確。在兩條平行試驗引線間，因電感耦合而形成的測量誤差甚至可以達到0.1Ω/100m。這種現象，在接地阻抗相對較小的地網中表現更加突出。同時，在范圍較大的接地網上，必須使用比較長的試驗引線對低接地阻抗予以測量，才能夠引到遠方零電位點。在這種情況下，一般借助三角形法布置電極的方法，能夠最大限度消除引線互感的影響。

3.2 地下附近金屬物體的影響

隨著社會的快速發展，城市建筑物的配套設置地下金屬管道也隨之增多，也就給接地電阻值的測量形成不可低估的影響。如果被測量位置附近有其他小地網，那么所測量的接地電阻的測量曲線就會趨于平坦，就會在一定程度上影響電壓極補償點位置的準確選擇。這樣，就會影響小地網范圍內接地電阻的測量，最終也會導致測量數據不科學。因此，測量人員在建筑物周圍實施接地電阻測量過程中，首先應對建筑物周圍土壤結構、金屬管道區域等情況進行總體了解，并對補償點的正確位置予以科學計算，然后，測量的數據才是真實準確的。同時，還可以借助增加電流極引線的長度，對補償點的位置進行準確確定。

3.3 干擾信號的影響

接地電阻測量在很大程度上也會受到干擾信號的影響。與工業相關的各種接地系統以及電源變壓器等，都會向大地釋放一定的電流。尤其是在高壓配電線、鐵路等位置，經常有相對較高的漏電電流。因此，在這些位置進行接地電阻測量時，由于很多干擾信號在一定程度上會影響接地電阻的測量結果，因此，測量人員在測量時，必須借助一定的屏蔽措施，使干擾電壓不能夠超過測量儀器的規定范圍。采取的措施有：第一，依據干擾信號頻率實施相應濾波措施。第二，合理改變接地電阻測試儀頻率。第三，增強測量信號強度。第四，測量極的線路直接連接待測量設備。通過這些措施，能夠有效避免干擾信號的影響。

3.4 測量電極的影響

測量人員在進行接地電阻測量過程中，經常遇到測量電極對測量結果的影響。首先，接觸電阻的影響。由于測量人員的測試電極插入土壤后，會與土壤之間形成接觸電阻，進而會導致測量人員測得的接地電阻中含有部分接觸電阻，以致使接地電阻值不準確。產生接觸電阻的主要原因是由于工作人員運用螺紋鋼做材質的測試電極，容易導致測試電極表面形成空氣層，而引起較高的接觸電阻。因此，測量人員應盡量使用不易彎曲且表面光滑的圓鋼，減少與土壤之間的接觸面積，進而最大限度減少接觸電阻的產生。其次，測量電源注入電流的影響。由于接地電阻與測量電源的內阻屬于串聯關系，因此，注入電流在很大程度上會受到電流極的影響。那么，測量電源的注入電流在一定程度上也影響著接地電阻測量結果。一般情況下，如果測量電源電壓不變，那么接地電阻與注入電流之間是反比關系。所以，測量人員在實際測量過程中，為了能夠獲得相對較大的注入電流，使測量結果更加準確，經常借助在電流極周圍澆水、電流極全部打入土壤等措施，進而提高測量的準確度。最后，電極極化效應的影響。金屬電極與土壤之間在外電場作用下，能夠形成電極極化效應。這樣，測量儀器準確性，在一定程度上就會受到電極極化效應的影響。

3.5 激發極化效應的影響

激發極化效應指大地的視電阻率在交流電流通過大地時，因電流頻率的增大而減小的現象。激發極化效應的產生與大地中含有疏松沙粒的情況有一定關系。大地中可被極化的物質的含量在一定程度上，影響著視電阻率隨電源頻率的變化。被極化物質發生激發極化效應的出現情況，在一定程度上受電流流過區域的影響。如果出現激發極化效應，所測量的接地電阻值比實際接地電阻值小。所以，只有對土壤實際狀況予以合理分析，并對測得的數值予以科學完善，就能夠最大程度降低誤差的產生。

4 結語

影響測量人員測量接地電阻值數值的因素多種多樣。測量人員在實際測量過程中，為了能夠有效保證測量數值的準確性，不僅要對掌握各種測量技能、熟悉并執行檢測規范與標準，而且必須具有強烈的責任心。同時，測量人員在實施測量工作前，必須對測量的實際環境予以科學分析與了解，對影響測量結果的各種因素予以最大程度的排除，才能夠獲得相對比較真實的測量數值。

參考文獻

[1] 郭在華，邢天放，吳廣寧，等.冰凍土壤中垂直接地極的接地電阻變化規律[J].高電壓技術，2014，40（3）：698-706.

[2] 李家啟，陳宏.接地電阻測量環境影響機理及其對策[J].氣象科技，2012，40（6）：1013-1017.