K—2127B土壤電阻率測試儀使用初探

姜濤++段吟紅++魯燕鵬

摘 要：本文介紹了K-2127B土壤電阻率測試儀的適用范圍，四級法測量電阻、電阻率原理及使用中應(yīng)該注意的問題。

關(guān)鍵詞：K-2127B土壤電阻率測試儀 土壤電阻率及接地電阻測試原理 使用中注意的問題

中圖分類號：TP274 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（c）-0123-01

土壤電阻率是評估接地電阻值的重要依據(jù)，接地電阻值是衡量接地裝置是否合格的重要因素。K-2127B土壤電阻率測試儀已經(jīng)在各防雷中心廣泛應(yīng)用于土壤電阻率和接地電阻的測量，合理利用該儀器可以顯著提升檢測工作的科學(xué)性和效率。

1 K-2127B土壤電阻率測試儀適用范圍

1.1 測量小型接地體接地電阻

K-2127B土壤電阻率測試儀屬小電流測量法。可以測量外部干擾電壓小于20 V的接地電阻，最大測量電阻1.99 kΩ，不能測量發(fā)電廠、變電所、中波發(fā)射天線等大中型地網(wǎng)。土壤電阻率測量電極距離最大30 m/90ft，最大測量電阻率1999 kΩm。

1.2 抗干擾能力強(qiáng)

K-2127B土壤電阻率測試儀可選50Hz或者60 Hz頻率進(jìn)行測量，具有較強(qiáng)的抗干擾能力，當(dāng)測量回路中存在較強(qiáng)干擾電流時，測量結(jié)果會在LCD顯示屏上提示告警；可以自動去除檢測線的線阻，可以自動儲存250個測量結(jié)果并帶有RS232數(shù)據(jù)接口可以直接連接PC分析軟件進(jìn)行測量數(shù)據(jù)處理。

2 K-2127B土壤電阻率測試儀原理

2.1 接地電阻測試原理

電阻測試原理為四極法[1][2]，四極法是在三極法的基礎(chǔ)上在被測電極附近再插入一個輔助電壓極，這樣可以有效地消除引線上產(chǎn)生的互感，并且通過倒相能消除地中干擾電流影響。將H（RC）極和S（RP）極插入地表，E極和ES極接被測接地裝置地網(wǎng)，黑色導(dǎo)線與E端相連，H（RC）和藍(lán)，S（RP）和紅。將接地棒插在地表濕潤的地方，如在干燥或多石或沙地可灑上一些水使其變得潮濕一些，遇到水泥地等無法插入的地方（不適用柏油地面）可以將接地極橫放的地面上，鋪兩塊鋼板（250mm×250mm）灑上足夠的鹽水。測量時將旋轉(zhuǎn)開關(guān)從“OFF”位旋轉(zhuǎn)到“REARTH”等到LCD顯示屏出現(xiàn)“- - -”便可按下“START”進(jìn)行測量，如果測量結(jié)果沒有顯示條件告警“！”說明屬于正常測量。

2.2 土壤電阻率測試原理

土壤電阻率測試是采用等距法或溫納（Wenner）法，兩電極之間的距離a應(yīng)等于或大于電極埋設(shè)深度h的20倍，即a≥20h。由接地電阻測量儀的測量值R，得到被測場地的土壤電阻率。

ρ=2πaR （1）

式中：a為電極間距離；R為工頻接地電阻值；ρ為土壤電阻率

測量時將旋轉(zhuǎn)開關(guān)從“OFF”位旋轉(zhuǎn)到“ρEARTH”位在LCD顯示屏出現(xiàn)“- - -”后，按向上或向下鍵選擇好兩電極之間的距離a后按下“START”鍵設(shè)置好距離參數(shù)后再按一次“START”鍵進(jìn)行測量，如果測量結(jié)果沒有顯示條件警告“！”說明屬于正常測量。需要注意的是每次兩電極距離a改變后均要修改儀器中兩電極距離參數(shù)。

3 儀器使用中應(yīng)該注意的問題

（1）接地電阻測量時電流極的位置必須大于地網(wǎng)最長直線距離的5倍以上并且使接地極處于零電位狀態(tài)。

（2）為了得到較合理的土壤電阻率的數(shù)據(jù)，最好改變極間距離a，求得視在土壤電阻率ρ與極間距離a之間的關(guān)系曲線ρ=f（a），極間距離的取值可為5、10、15、20、30 m，最大的極間距離30 m/90ft。四根極棒布設(shè)在一條直線上，極棒的間距相等為a；接線時，極棒與儀表上接線端子的連接順序不能顛倒；各極棒的打入地下深度不應(yīng)超過極棒間距a的1/20；為避免地下埋設(shè)的金屬物對測量造成的干擾，在了解地下金屬物位置的情況下，可將接地棒排列方向與地下金屬物（管道）走向呈垂直狀態(tài)。

溫納法測試后經(jīng)得出的土壤電阻率計(jì)算值應(yīng)根據(jù)測量時的情況進(jìn)行季節(jié)系數(shù)修正。

計(jì)算接地裝置的土壤電阻率時，應(yīng)取雷雨季節(jié)中無雨水時最大的土壤電阻率，一般按下式計(jì)算：

（2）

式中：為季節(jié)系數(shù)；為實(shí)測值；為計(jì)算值。

在計(jì)算接地電阻時，實(shí)測的土壤電阻率，要乘以季節(jié)系數(shù)、或進(jìn)行修正。

（3）在接地電阻或土壤電阻率測量中，顯示結(jié)果出現(xiàn)告警原因主要有以下幾種：電壓極和電流極位置不正確；外部電壓過高大于20V a.c/d.c；接地電阻過高大于50KΩ；噪聲干擾太大。

（4）當(dāng)儀器與pc連接時必須確保儀器在關(guān)機(jī)狀態(tài)；長時間不使用或儀器復(fù)位時必須把電池內(nèi)干電池取出，以免電池液腐蝕損壞儀器。

4 結(jié)語

土壤電阻率是估算接地電阻，防雷設(shè)計(jì)的重要參數(shù)，還是分析雷電災(zāi)害事故、進(jìn)行雷擊風(fēng)險評估、總結(jié)防雷經(jīng)驗(yàn)的重要參考，接地電阻的測試值的準(zhǔn)確性，是我們判斷接地是否良好的重要因素之一，我們工作中一定要了解儀器性能、正確使用儀器，科學(xué)制定測量方法和科學(xué)得出準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 李忠國.四極法測量大型地網(wǎng)接地電阻的誤差分析[J].高電壓技術(shù)，1989（1）.

[2] 方瑜.四極法測量地網(wǎng)接地電阻分析[J].高電壓技術(shù)，1989（4）：43-46，93.endprint