测量输电线路接地电阻（架空输电线路接地电阻测量）

接地电阻的大小直接影响架空输电线路的防雷水平，因此定期开展输电线路接地电阻测量工作，掌握当前接地状态，有利于消除隐患缺陷提高线路防雷水平。

一、接地的基本概念

1、什么是接地？

电力系统的某些导电部分，经接地线连接至接地极。

2、什么是接地线？

电力系统与接地极之间的金属导电连接部分。因为接地极被埋在大地中，简单理解就是电力设施与大地之间的那部分。

3、什么是接地极？

埋入土壤或特定的导电介质（如混凝土或焦炭）中与大地有电接触的可导电部分（规程定义）。可以理解成埋在大地中且与大地零距离亲密接触的金属导体，这个金属导体就叫做接地极（体）。

接地极

4、什么是接地装置？

接地线 接地极=接地装置

5、什么是接地电阻？

接地极对地电阻和接地线电阻的总和。它的数值等于接地装置对地电压与通过接地极流入大地中电流的比值。有两种：

工频接地电阻：根据通过接地极流入地中工频交流电流求得的电阻。

冲击接地电阻：根据通过接地极流入地中冲击电流求得的接地电阻（接地极上对地电压的峰值与电流的峰值之比）。

6、接地的作用

接地的作用主要是利用接地极把故障电流或雷电流快速地泄放进大地中，以达到保护人身安全和电气设备安全的目的，为故障电流或者雷电流提供了一条流入大地的通道（路径）。

二、输电杆塔接地的意义

杆塔接地装置是输电线路的重要组成部分，其作用是确保雷电流可靠泄入大地，保护线路设备绝缘，减少线路因为雷击造成的跳闸。确保接地装置完整性是降低输电线路雷击跳闸率的有效措施，降低接地装置接地电阻是提高线路耐雷水平的主要措施。

三、接地电阻的测试原理

接地电阻是雷电流流经接地装置时所表现出来的电阻，它在数值上等于流过接地装置入地的电流与这个电流产生的电压降之比。

R=U/I

四、接地电阻测量的基本方法

杆塔接地电阻测试方法有多种，比如三极法（直线法、夹角法、反向原理法）、钳表法等。下面简单介绍一下各种方法：

1、直线法

该方法中用金属导线将断开的各接地极并联，将接地装置作为一个整体来进行测量。电压极P安插在立杆塔基础边缘DGP=4L处，电流极C安插在DGC=2.5L处。L为杆塔接地极最大射线的长度。DGP是接地装置G与电压极P之间的直线距离，DGC是接地装置G与电流极C之间的直线距离。三个电极保持在一条直线上，且电压极P和电流极C在接地装置G的一侧。

直线法

2、夹角法

用于接地装置周围土壤电阻率较为均匀的条件下。测量时取DGP=DGC=2L，L为杆塔接地极最大射线的长度，θ一般取30°。山区因为地形原因，不建议采用此方法。

夹角法

3、反向远离法

该方法与直线法差不多，只是电压极P和电流极C要放在接地装置G的两侧，DGC=2.5L处，DGP=4L处。

反向法

以上为不同接线方式的三极法测量原理。采用三极法测量前，要将杆塔与接地装置之间的电气连接全部断开；测量前应做好杆塔号、环境温度、土壤状况等记录；为提高准确度，可以将测量电极更深地插入土壤中或者是给电流极泼水等方式降低电流极的接地电阻方式；宜采用四端子接地电阻测试仪，如果要采用三端子接地电阻测试仪的话，应尽量减小接地电阻测试仪G端子与接地装置之间的引线长度和接触电阻。

杆塔与接地装置的电气连接断开

4、钳表法

它的优点是不用布置电极，也不用外加电源。缺点是钳表法测量得到的是异频（或中频）回路电阻，整个接地电阻易受天气、土壤或某些接地棒的腐蚀或接触不良所引起的回路电阻变化的影响，因素较多，无误差修正曲线，无标准可循。是对三极法的一种测量方法的补充。

测量时保留一根接地线与杆塔连接，其他接地线均与杆塔断开，并用金属导线将所有接地线并联。使用钳形接地电阻测试仪钳住被保留的接地线，保持接地线位于钳口中间，保持稳定读数。保持钳口清洁，防止夹入野草等影响精度。

钳表法测量图

五、接地电阻测试仪器

常用的测量接地电阻仪器有ZC-8型（三端子型、四端子型）、数字式。

1、ZC-8型

主要是由手摇发电机、相敏整流放大器、电位器、电流互感器及检流计等构成，全部密封在铝合金铸造的外壳内。仪表都附带有两根探针，一根是电位探针，另一根是电流探针。ZC-8型接地摇表的数字盘上显示为1、2、3…10共10个大格，每个大格中有10个小格。三端钮的接地摇表倍数盘内有1、10、100三种倍数。

三端子型

接线端子及其他部件介绍：

（1）接地极（C2、P2，测量时两者均与接地装置相连接）、电位极（P1）、电流极（C1）、用于连接相应的探测针。

（2）调整旋钮：用于检流计指针调零。

（3）倍率盘：显示测试倍率，×0.1、×1、×10。

（4）测量盘旋钮：用于测试中调节旋钮：使检流计指针指于中心线。

（5）倍率盘旋钮：调节测试倍率。

（6）发电机摇把：手摇发电，为地阻仪提供测试电源。

三端子接线图

四端子接线图

2、数字式

采用的测量原理是三极法，接线端子数量与ZC-8型（三端子）相类似。

接线端子介绍：H/C2 插孔，用于连接辅助电极；S/P2 插孔，用于连接探针；E/C1 插孔，用于连接接地极。

数字式接地电阻测试仪

测量电阻类型：Rh = 辅助电极电阻；Rs = 探针电阻；Re = 接地电极电阻

测量方法：

（1）如下图将探针和辅助电极棒插入到土壤中。确保探针接地棒与接地电极之间的最小距离为 20m。确保辅助电极棒与探针棒之间的距离不小于20m。放置辅助电极棒时要使它与接地极和探针棒成一直线。

（2）将旋转开关设至OFF位置。

（3）如下图所示安装测试线。将接地电极连接到插孔E/C1中。将探针连接到S/P2插孔。将辅助电极连接到H/C2插孔。

（4）将旋转开关设至3pole（三极）位置并按START按钮。待测量完成后，自动显示接地极电阻(RE)。要显示辅助电极电阻(RH)，按 DISPLAY按钮。要显示探针电阻(RS)，再按一次DISPLAY按钮。

接线图

其他品牌的数字式测试仪接线方法或者操作流程与其相类似，具体操作可参照说明手册。

六、接地电阻测量标准及结果

根据规程规范的要求，并参照当地土壤地质地貌的具体情况，测量结果比规范中规定的数值要低时即可，当然接地电阻越低越好，说明基建时的接地工程效果很好，也没有必要进行防雷接地电阻改造，省去不少的改造成本。

规程中电阻率参考值

规程中接地电阻阻值参考

七、接地电阻测量的重要性

架空输电线路的雷击跳闸一直是困扰电力安全供电的难题。据故障分类统计表明：高压线路运行的总跳闸次数中，由于雷击引发的故障约占50%—60%。尤其是在多雷、电阻率高、地形复杂的山区，雷击输电线路引起的故障次数更多，理论和运行实践证明，500KV及以下线路，雷击送电线路杆塔引起其电位升高造成“反击”跳闸的次数占了线路跳闸总次数的绝大部分。在绝缘配置一定时，影响雷击输电线路反击跳闸的主要因素是接地电阻的大小。所以，做好接地装置的检查，规范接地电阻测量方法保证线路杆塔可靠接地，并使其接地电阻值在规程要求范围内已成为线路防雷的一项重要工作。

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