LYBDJ-II係列大型地網接地電阻測試儀用途
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一、
適用於測試各類接地裝置的工頻接地阻抗、接觸電壓、跨步電壓（yā）、轉移電位、場區地表電位梯度等工頻特性參數以及土壤（rǎng）電阻率。本儀器采用（yòng）異頻抗（kàng）幹擾（rǎo）技術，能在強（qiáng）幹（gàn）擾環境下準確測得工頻50Hz下的數據（jù）。測（cè）試電流較小（*大（dà）3A），不會引起測試（shì）時接地裝（zhuāng）置的電位過高，同時它還具有極強的抗幹擾能力，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（xiē）關鍵的技術觀念比較模糊，技（jì）術手段落（luò）後。針對上述現狀，我國製訂了（le）*新行業標（biāo）準DL/T475-2006和國家標準GB/T17949.1-2000。新標準對舊標準（zhǔn）做了很（hěn）多重要改變。為了方（fāng）便廣大現場測試和（hé）研究人員，我們根據這些（xiē）*新標準（zhǔn），結合我們多年研究大型地網測（cè）試的實際經驗，研製成功本儀器。
工頻接地阻抗，是指接地（dì）裝置對遠方（fāng）電位（wèi）零點間的電位（wèi）差與通過接地裝置流入地中的工頻電（diàn）流的比值。工頻接地阻抗以往被習慣地稱為“工（gōng）頻接地電（diàn）阻”。此名稱的糾正（zhèng），在國家標準GB/T17949.1-2000“接（jiē）地係統的（de）土壤電阻率，接地阻抗和地麵電位測量導（dǎo）則**部（bù）分：常規（guī）測量”以及電力（lì）行業標準“接（jiē）地裝置特（tè）性參數（shù）測量導則修訂稿（gǎo）”（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（zhì）進行測量時，由於受不平衡零序電流（liú）以及射頻等各種幹擾，使得測試結果產生很大的（de）誤差。特別是大型接地網的接地阻抗一（yī）般很（hěn）小（一般在0.5Ω以下（xià）），幹擾帶（dài）來的相對誤差更大。為了降低現場幹擾的影（yǐng）響，目前采用的方法主要有兩種，一種是增大測（cè）試電流，一種是使用異頻法。**種方法是（shì）通過加（jiā）大測試電流來加大信號電壓和信號電流，從（cóng）而提高（gāo）信噪比，減小測量誤差。這種方法由於采用了很大的測試電流（DL/T475-2006標準推薦不宜小於50A），使得設備（bèi）非常笨重，且布線勞動強度很（hěn）大，耗時耗力。而且，由於主要幹擾與信號同頻，無法從根（gēn）本上消除幹（gàn）擾的影響。異頻法則是通過改變測（cè）試電（diàn）流的頻率來避開工頻幹擾，由於信號（hào）頻率與幹擾頻率不同，就可以通過濾波器來濾除幹（gàn）擾的影響，從而提高測量精度。異頻法由於采用的測試（shì）電流較小，因此設備小巧，布線勞（láo）動強度也大大減（jiǎn）輕。由於具（jù）有測試結果穩定可靠和省時省力（lì）的優（yōu）點，異頻法測試已被國內外專家廣泛接受和采用。但是根據定義，工頻（pín）接地阻抗是指接地裝置在工（gōng）頻電流下呈現出的阻抗，而異頻法采用的測試電流頻率不為工（gōng）頻,因此測得的數值就會與工（gōng）頻（pín）電流下測得的值有偏差。理論和實（shí）踐表明，產生偏差的原因是，接地裝置的接地阻抗是複數阻抗，不僅（jǐn）包含電阻性分量，還含有與頻率有關（guān）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（cè）量誤（wù）差越大。為了保證測試的準（zhǔn）確性，測試頻率與（yǔ）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（lǜ））。早（zǎo）在70年代，美國、日本等國就規定了（le）測試頻率與工頻之差（chà）不能超過10Hz。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，行業標準DL/T475-2006規定（dìng）了測試電流（liú）頻率宜在40～60Hz之（zhī）間。本儀器采用45Hz和（hé）55Hz兩種頻率進行（háng）測量，再計（jì）算出50Hz下的等效阻抗（kàng），因此測量的準確性和等效性進一步得到提高。
三、LYBDJ-II係列大（dà）型地網（wǎng）接地電阻測（cè）試儀性能特點
1、測量（liàng）的工（gōng）頻等效性好。測試電流波形（xíng）為正弦波，頻率（lǜ）與工頻之差僅為5Hz，使用45Hz和55Hz兩種頻率進行測量（liàng）。
2、抗地電壓（yā）幹擾能力強。本儀器采用異頻法測量，配合現代軟硬件濾波技術，使得儀器（qì）具（jù）有很高的抗幹擾性能（néng），測試數據（jù）穩（wěn）定可靠。20V工頻幹擾僅（jǐn）帶來0.002Ω誤差。
3、精度高。可用來測量接（jiē）地阻抗很小的大型地網。
4、功能強大。可測量（liàng）相關標準規定的接（jiē）地裝置的全部特性（xìng）參數。不僅可測量（liàng）接地阻抗，還可測量出電阻分（fèn）量和電抗分（fèn）量。
5、可測量（liàng）現場幹擾，方便用戶（hù）估（gū）計測量誤差。
6、具備斷線報警功能（néng），避免了錯誤測量。
7、操作簡單。全中文菜單式操作（zuò），直接顯示出測（cè）量結果。
8、可保存50組測量數據，且自帶微型打印機可現場打印測量結果（guǒ）。
8、布線勞動量小，無需大（dà）電流線。
10、本儀器體積（jī）小、重量輕，方便攜帶。
四（sì）、LYBDJ-II係列大（dà）型地網接地電阻測試儀技（jì）術指標
1、阻抗測量範圍：0～200Ω；
2、分辨（biàn）率：0.001Ω；
3、測（cè）量誤差（chà）：±（讀數×1％+0.001Ω）；
4、抗地電壓幹擾能力：20V工頻幹擾電壓帶來的誤差僅為0.002Ω；
5、測試電流波形：正弦（xián）波；
6、測（cè）試電流頻（pín）率：45Hz、55Hz雙頻；
7、*大（dà）輸出電流：3A；
8、*大輸出電（diàn）壓：120V；
9、測量（liàng）線要求： 電流線銅芯（xīn）截麵積≥1.5mm2；
電（diàn）壓線銅芯截麵積≥0.2mm2；
10、供電電源（yuán）：AC220V±10％，50Hz；
11、使用環境：溫度：-10℃～40℃；相對濕度（dù）：<90%；
12、外形尺寸：440×350×210；
13、儀（yí）器重量：8.5kg；
五、LYBDJ-II係列大型地網接地電阻測試儀內部結構（gòu）和測試原理
LYBDJ-II係列大型地網接地電阻測試儀主要由提供測試電流的異頻（pín）電源、電流和電壓測量電路以及微電腦測控係統組（zǔ）成（chéng）。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（gòu）如圖1所示。異頻恒流電源可（kě）輸出頻率為45Hz或55Hz的正弦波（bō）測試電流，輸出頻率受微電腦係統控製。其輸出經過隔離後通過儀（yí）器麵板上的E、C兩個（gè）端子輸出。電壓放大器（qì）為一個高輸入阻（zǔ）抗放大器，它將P1、P2兩端的電壓放大後（hòu）送給濾波器。電流放大器將從（cóng）電流互感器取得的電流信（xìn）號進行放大後送給濾波器。濾（lǜ）波器用於濾除幹擾信號，隻允許45Hz和55Hz信號通過。A/D轉換器用於將電壓和電流信號轉換為數字（zì）信號以便微電腦係統進行分析處理。
用戶啟動接地阻抗測量後，儀器首先（xiān）開啟異頻電源使之（zhī）輸（shū）出頻率為（wéi）45Hz的電流，待電流穩定之後，微電腦係統通過A/D轉換器取得電壓和（hé）電流波形數（shù）據，進（jìn）行數（shù）字濾波後計算出電壓V45和電流I45及其相位差,再進（jìn）一步計算（suàn）出阻抗Z45、電阻分量R45和電抗分量X45。然後，切換異頻電源（yuán）的輸出頻率為55Hz，經過（guò）同樣的步驟後可計算出阻抗Z55、電阻分量R55和電抗分（fèn）量X55。取Z45 和Z55的（de）平均（jun1）值作為工頻（pín）接地（dì）阻抗Z50。*後，關閉異頻電源，通過液晶屏顯示測量結果。因此（cǐ）阻抗測量時，儀器測量的是兩電壓輸入端P1、P2之間的電（diàn）壓與電源輸出電（diàn）流之比。
六、LYBDJ-II係列大型（xíng）地網（wǎng）接地電阻測試儀麵板說明
LYBDJ-II係列大型地網接（jiē）地電阻測試儀麵板布置如圖2所示
圖2 麵板圖
1、接線端子：位於麵板右側，共有4個接線柱，分別是
E —電源輸出端1，進行接地阻抗測（cè）量時接被測接（jiē）地裝置
C —電源輸（shū）出（chū）端2，進行接地阻抗測量（liàng）時通過電流線連接到電流極
P1—電壓輸入端1，進行接地阻抗測量時接（jiē）被測接地裝置
P2 —電（diàn）壓輸入端2，進行接地阻抗（kàng）測量時（shí）通過電壓線（xiàn）連接到電位極
2、按鍵
共4個按鍵（jiàn），位於麵（miàn）板（bǎn）中下部
3、微（wēi）型（xíng）打印機
位於麵（miàn）板之左上部
4、液晶顯示器
液晶屏位（wèi）於麵板之中部偏右處。
七、LYBDJ-II係列大型地網接地電阻測試儀使用說明
首先應根據實際需要，布置好測試回路並接好線，檢查接線無誤（wù）後方可打開儀器電源開關。注（zhù）意，為了確保**，接線時請將電源開關置（zhì）於斷開的位置。打開電源開關後，液晶屏首先顯示“歡迎使用”約3秒，之（zhī）後自動進入日期設置屏（píng）。此時可（kě）通過按鍵修（xiū）改日期，按（àn）“確（què）認（rèn）”鍵後進入功能選擇菜單。屏幕如下圖所示：
圖3
按一下
或者“光標”鍵可改變待執行的功能選項，按“確認”鍵後，儀器（qì）執行右箭（jiàn）頭所（suǒ）指示的（de）功（gōng）能。
§7.1“測量接地阻抗”功能（néng）
本功能用於測量工頻接地阻抗、接觸電壓、跨步電壓、轉移電（diàn）位、場區地表電位梯度等工頻特性參數和土壤電阻率。本文將在下麵章節中詳敘。
§7.2“測量土壤電阻（zǔ）率”功（gōng）能
此（cǐ）功能專門（mén）用於四（sì）極（jí）法測量土壤電阻率，輸入電極間距後，儀器自動（dòng）測量（liàng）並計算出土壤電阻率。
§7.3 “測量幹擾電壓”功能（néng）
啟動此功能後，幹擾電壓（yā）將被不斷地測量（liàng）並將其有效（xiào）值顯示出（chū）來。按任意鍵（jiàn）可以退出此功能。
§7.4“曆史數據”功能
選擇“曆（lì）史數據”菜單後，液晶屏上將（jiāng）顯示出用戶測量並存儲的曆史測量數據記錄。屏（píng）幕（mù）顯示如下所示
屏幕**行的“NO.01”表示*後1次存儲的數據（jù），若為“NO.02”則表（biǎo）示是倒數第2次存儲的數據。其後為年月日。按（àn）上箭頭鍵（jiàn）或下箭頭鍵可以查看其他數據記錄。
屏幕第三行分別（bié）顯示了45Hz和55Hz下的測試電流有效值。 屏（píng）幕第四行為功能菜單區，通過按“光標”鍵改變選擇。選擇“打印”菜單後，可打印出本條記錄的（de）全部數據。選擇“刪除（chú）”菜單後，可刪除（chú）本條記錄。當光標位於*後（hòu）的▼上時（shí），按一下“確認”鍵可以查看本記錄的其他參數，包（bāo）括兩種頻率下的阻抗值、電（diàn）阻分量、電抗分量等。如下例所示
第1行的數（shù）值分別為（wéi）45Hz和55Hz下的阻抗（單位（wèi）為（wéi）Ω）。
第2行的數值分別為45Hz和（hé）55Hz下的電阻分量（單位為Ω）。
第3行的數值分別為45Hz和55Hz下的電抗分量（單位為Ω）。
上（shàng）例中，45Hz下的阻抗、電阻分類、電抗分量分別為： Z45=1.021Ω,R45=1.011Ω,X45=0.143Ω
按“確認”鍵可以退出本屏幕（mù）返回前一屏。