接地电阻测试仪：接地系统设计与测量

接地电阻测试仪：接地系统设计与测量

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/ankangshunsui/article/details/146259019

接地系统是电气系统安全运行的基础保障，通过将设备金属外壳、杆塔或过电压保护装置与大地建立低阻抗连接，实现安全防护、电磁兼容和雷电防护等功能。本文将详细介绍接地电阻测试仪在接地系统设计与测量中的应用，包括接地电阻的物理意义与测量挑战、现代数字化仪器的技术优势及应用等。

接地系统的核心概念与功能

接地是电气系统安全运行的基础保障，通过将设备金属外壳、杆塔或过电压保护装置与大地建立低阻抗连接，实现以下核心功能：

• 安全防护：当设备绝缘失效时，将故障电流导入大地，避免人体触电风险。
• 电磁兼容：提供信号参考电位，抑制共模干扰，保障精密仪器的稳定运行。
• 雷电防护：通过防雷接地装置将雷击电流快速泄放，保护建筑物及设备安全。

接地电阻的物理意义与测量挑战

参数构成模型

接地电阻由三部分构成：

1. 接地体本体电阻（Rb < 0.1Ω，可忽略）
2. 接触电阻（Rc）：与土壤颗粒接触面积相关，潮湿土壤可低至 0.5Ω
3. 散流电阻（Rs）：主导因素，占比 > 90%

高压系统需引入阻抗概念：

（其中 f 为频率，L 为接地体电感）

测量影响因子分析

1. 土壤参数：

• 电阻率范围：黏土 10-100Ω・m vs 沙土 1000-10000Ω・m
• 湿度影响：含水率每增加 10%，电阻率下降约 40%

2. 环境条件：

• 温度系数：每升高 10℃，电阻率下降约 3%
• 冻土影响：电阻率提升 2-3 个数量级

传统人工手摇式测量设备易受工频干扰，导致测量误差。现代数字化仪器如 KD2571 通过低频恒流技术（25Hz-1kHz），有效规避了杂散电流干扰，提升了测量精度。

图片版权：武汉凯迪正大电气有限公司

现代数字化仪器的技术优势及应用

关键参数的工程解读

1. 量程与恒流值匹配原则

高精度测量需根据目标阻值选择最优量程：0-2Ω 档采用 10mA 恒流突破接触电阻，20-200Ω 档通过 1mA 降低土壤极化效应。典型仪器支持三端钮 / 四端钮自动切换，实现从地阻（0.001Ω 分辨率）到土壤电阻率的全场景覆盖。

2. 抗干扰技术指标

优质设备应具备：

• 5V 工频电压容限（误差≤5%）
• 锁相环同步检波抑制射频干扰
• 辅助电极电阻容限（电流极 < 1.8kΩ，电压极 < 40kΩ）

3. 环境适应性设计

需关注工作温湿度范围（0℃-45℃，≤85% RH）及防护等级（IP54），特殊场景可选用低温型号（-10℃）或防水外壳。

KD2571 接地电阻测量操作规范

使用 KD2571 进行测量时，需遵循以下步骤：

1. 测试准备

• 检查电池电量（建议使用充满的镍氢电池组）
• 清洁被测点表面氧化层
• 布置辅助电极：电流极 C 与电压极 P 距被测点 20m/10m 呈直线排列

2. 测量流程

graph TD
A[开机自检] --> B{选择模式}
B -->|地阻测量| C[连接E-P-C端子]
B -->|电压测量| D[直接表笔测量]
C --> E[选择量程]
E --> F[启动测量]
F --> G{数据稳定?}
G --是--> H[记录结果]
G --否--> I[调整电极位置]  

3. KD2571 接地电阻测量注意事项

• 避免在雷雨天气或土壤冻结时测量
• 当被测点存在 5V 以上工频电压时，需开启抗干扰模式
• 测量高阻土壤时，可在电极周围泼水或添加降阻剂

典型应用场景分析

接地系统的设计与维护是保障电力电子设备安全运行的关键环节。通过掌握接地电阻的测量技术，遵循规范的操作流程，并结合现代智能检测手段，可有效提升接地系统的可靠性。在实际工程中，需根据具体场景选择合适的测量方法，建立全生命周期的管理体系，确保接地系统持续满足技术要求。