接地電阻測(cè)試儀工作原理

ZC-8型接地電阻測(cè)量?jī)x是按補(bǔ)償法的原理制成的，內(nèi)附手搖交流發(fā)電機(jī)作為電源，其工作原理如圖所示。圖（a）中，TA是電流互感器，F(xiàn)是手搖交流發(fā)電機(jī)，Z是機(jī)械整流器或相敏整流放大器，S是量程轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，G是檢流計(jì)，Rs是電位器。該表具有3個(gè)接地端鈕，它們分別是接地端鈕E（E端鈕是由電位輔助端鈕P2和電流輔助端鈕C2在儀表內(nèi)部短接而成）、電位端鈕Py以及電流端鈕C）。

各端鈕分別按規(guī)定的距離通過(guò)探針插人地中，測(cè)量接于E、P）兩端鈕之間的土壤電阻。為了擴(kuò)大量程，電路中接有兩組不同的分流電阻R1～R3以及R5～R8，用以實(shí)現(xiàn)對(duì)電流互感器的二次電流I2以及檢流計(jì)支路的三擋分流。分流電阻的切換利用量程轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)S完成，對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)有三個(gè)擋位，它們分別是0～1Ω．1～10Ω和10～100Ω。

將圖（a）的線路進(jìn)行簡(jiǎn)化，畫(huà)成實(shí)際測(cè)量時(shí)的原理圖，如圖（b）所示。圖中E′為接地體，P′為電位接地極，C′為電流接地極，它們各自連接E、P1、C1端鈕，分別插人距離接地體不小于20m和40m的土壤中。

假設(shè)手搖交流發(fā)電機(jī)F在某一時(shí)刻輸出交流電，其左端為高電位，則此刻電流J經(jīng)電流互感器的原邊→端鈕E→接地體E′→大地→電流接地極C′→端鈕C1，再回到手搖交流發(fā)電機(jī)右端，構(gòu)成一個(gè)閉合回路。在E′的接地電阻Rx上形成的壓降為IRx，壓降IRx隨著與E′極距離的增加而急劇下降，在P′極時(shí)降為零。同樣，兩電極P′和C′之間也會(huì)產(chǎn)生壓降，其值為IRc，電位分布如圖（b）所示。

電流互感器的二次電流為KI（K是互感器的變比：I2/I1），該電流經(jīng)過(guò)電位器s點(diǎn)的壓降為KIRs。借助調(diào)節(jié)電位器的活動(dòng)觸點(diǎn)W，使檢流計(jì)指示為零，此時(shí)，P′、s兩點(diǎn)間的電位為零，即為：

由式（8－2）可見(jiàn)，被測(cè)的接地電阻Rx可由電流互感器的變比Κ和電位器的電阻R，所決定，而與電流接地極C′的電阻R，無(wú)關(guān)。用上述原理測(cè)量接地電阻的方法稱(chēng)為補(bǔ)償法。

需要指出的是，電流接地極C′用來(lái)構(gòu)成接地電流的通路是完全必要的。如果只有一個(gè)電極，則測(cè)量結(jié)果將不可避免地將接地體E′的接地電阻包括進(jìn)去，這顯然是不正確的。還要指出的是，一般都是采用交流電進(jìn)行接地電阻的測(cè)量，這是因?yàn)橥寥赖膶?dǎo)電主要依靠地下電解質(zhì)的作用，如果采用直流電就會(huì)引起化學(xué)極化作用，以致嚴(yán)重地歪曲測(cè)量結(jié)果。