接地网接地电阻测量方法研究

指导老师：王富荣 姓名：于航 学号：20051743

概要 1.主要接地电阻测量方法

2.基于三极法测量技术，对均匀土壤中的接地系统， 以互电阻总和为零为约束条件建立确定补偿点位置的 数学模型。分析了补偿点的取值范围，并考虑电极几 何形状和工程中确定接地网中心位置可能存在偏差这 两个因素对测量结果的影响。 3.对于不均匀土壤,以典型的水平双层土壤进行讨论。 仍以互电阻总和为零为约束条件，建立确定补偿点位 置的数学模型。并从计算角度对模型进行优化。

4.在前面建立的均匀土壤模型基础上，引入一个等 效土壤电阻率，对均匀土壤模型进行修正，使其对测 量水平双层土壤中的接地系统也能适用。 5.结合异频法对根据测量模型进行修正，排除测量回 路中感性分量对测量结果的影响。 6.结论

1、接地电阻测量方法的发展 电位降法

原理：布置电流极和电压极两个辅助电极，通过不断改 变电压极位置测量得到接地体与电压极之间的电位降曲 线，分析测量曲线，得到接地电阻的测量值。 缺点：绘制电位曲线图，需要在接地网附近选择多个点 进行多次测量，工作量很大；2电位降法以平坦段作为 电压极位置的选取标准,存在一定的系统误差。虽然可 以通过尽量拉长电流极引线长度减小该误差，但这又给 现场布线造成了很大不便。

三极法

原理：由于电位降法在实际应用中存在工作量过大的 不足，实际中常采用三极法作为电位降法的简化方法。 电路连接如上所示。1,2,3分别表示接地极，辅助 电压极和辅助电流极。实际测量时需外接电源。测量 时由1极注入电流，在1,3极和之间的大地形成回路， 用电流表测量得到回路的电流值。并用电压表测得 1,2极之间的电压值。用电压值比上电流值即得到接 地电阻值。

四极法

原理：与三极法类似，用一大电阻的电压表测出各电 极之间的电压和一个电流表测出回路电流，即可求出接 地电阻。特点：能有效地消除测量回路导线间的互感影响

瓦特表法

原理：与三极法的工作原理类似，但测量参数不同， 通过测量回路电流和功率求得接地电阻。缺点： A 瓦特表的内阻不能比电压极的接地电阻大许多,过大要对 结果进行修正。若瓦特表的内阻太小，使得电压回路中 有电流流过，也改变了原来电流在地中的电场分布使测 量结果偏小;

B

测量误差还取决于表针的偏转大小。当瓦特表指针偏转 超过2/3时，误差稳定在较小水平。若指针偏转较小则 误差要相应增大。线圈中电流与电流线圈中的电流之间的相位差可能很大

, 存在超过瓦特表标定的功率因数的限值而引入新的误差。

C 如果电压极引线上的互感电压足够大时，瓦特表的电压

2.三极法测量均匀土壤接地网电阻的数学 模型

当只有接地极存在时，由接地极注入电流，电位分布规 律是接地体附近的区域电位基本一致，随着与接地极距 离的增大，地表电位迅速下降，当与接地极的距离远远 大于接地体本身几何尺寸时，地表电位下降变得平缓， 逐渐接近于零电位。 由于辅助电流极的存在，使无穷远与辅助电流极之间存 在极性与接地极相反的电流。该电流形成的电场与原电 场叠加，使地表电位下降速度加快。零电位点不再是在 无穷远处，而是在接地极与电流极之间。此时无穷远处 的电位为负值。模型的目标是寻找该零电位点的位置。

3.三极法测量双层土壤接地网电阻的数学 模型