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接地电阻测量仪的工作原理
点击次数:43 发布时间:2020-07-23

接地电阻测量仪的工作原理

ZC-8型接地电阻测量仪是按补偿法的原理制成的,内附手摇交流发电机作为电源,其工作原理如图所示。图(a)中,TA是电流互感器,F是手摇交流发电机,Z是机械整流器或相敏整流放大器,S是量程转换开关,G是检流计,Rs是电位器。该表具有3个接地端钮,它们分别是接地端钮E(E端钮是由电位辅助端钮P2和电流辅助端钮C2在仪表内部短接而成)、电位端钮Py以及电流端钮C)。各端钮分别按规定的距离通过探针插人地中,测量接于E、P)两端钮之间的土壤电阻。为了扩大量程,电路中接有两组不同的分流电阻R1~R3以及R5~R8,用以实现对电流互感器的二次电流I2以及检流计支路的三挡分流。分流电阻的切换利用量程转换开关S完成,对应于转换开关有三个挡位,它们分别是0~1Ω.1~10Ω和10~100Ω。

图ZC-8型接地电阻测量仪工作原理

将图(a)的线路进行简化,画成实际测量时的原理图,如图(b)所示。图中E′为接地体,P′为电位接地极,C′为电流接地极,它们各自连接E、P1、C1端钮,分别插人距离接地体不小于20m和40m的土壤中。

假设手摇交流发电机F在某一时刻输出交流电,其左端为高电位,则此刻电流J经电流互感器的原边→端钮E→接地体E′→大地→电流接地极C′→端钮C1,再回到手摇交流发电机右端,构成一个闭合回路。在E′的接地电阻Rx上形成的压降为IRx,压降IRx随着与E′极距离的增加而急剧下降,在P′极时降为零。同样,两电极P′和C′之间也会产生压降,其值为IRc,电位分布如图(b)所示。

电流互感器的二次电流为KI(K是互感器的变比:I2/I1),该电流经过电位器s点的压降为KIRs。借助调节电位器的活动触点W,使检流计指示为零,此时,P′、s两点间的电位为零,即为

由式(8-2)可见,被测的接地电阻Rx可由电流互感器的变比Κ和电位器的电阻R,所决定,而与电流接地极C′的电阻R,无关。用上述原理测量接地电阻的方法称为补偿法。

需要指出的是,电流接地极C′用来构成接地电流的通路是完全必要的。如果只有一个电极,则测量结果将不可避免地将接地体E′的接地电阻包括进去,这显然是不正确的。还要指出的是,一般都是采用交流电进行接地电阻的测量,这是因为土壤的导电主要依靠地下电解质的作用,如果采用直流电就会引起化学极化作用,以致严重地歪曲测量结果。

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