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接地电阻测量的三极直线法

添加时间:2022-05-12 08:28:03   浏览次数:16  

地电阻测量的三极直线法 
1 三极直线法的接线
三极直线法是接地电阻测试中使用
zui多和zui普遍的方法,测试时被测接地网1、电压辅助极2与电流辅助极3三点(极)按一直线布置。
在三极直线法测量中,这三个极如何布置呢,具体说,辅助电压极与辅助电流极与被测接地装置(网)的距离如何布置和掌握,这是测准接地电阻的关键之一。一般接地电阻测试仪器仪表都提供有两根辅助接地极,并配套有两根测试导线,一根40m,另一根20m。有些仪器,如日立Kyoritsu 4150A表,的配套导线还更短。用这样的配套导线能否获得准确的测量结果呢?这是每一个测量者都十分关心的问题。
E 测试电源 A 电流表 V 电压表 
1 被测接地装置,2 电压极, 3 电流极 
D 接地网zui大对角尺寸, d13 接地网到电流极的距离 
d12 接地网到电压极的距离,d23 电压极与电流极的距离 
图2 三极直线法测量接地电阻的接线
2 三极直线法的测量原理 
按图2的接线,可以列出三个极的电压方程: 
U1= R1I1­ + R12I2 + R13I3 (4a) 
U2 = R21I1+R2I2 +R23I3 (4b) 
U3 = R31I1+R32I2+R3I3 (4c) 
式中,I1——流入接地装置的电流。 
I2——流入电压极的电流。 
I3——流入电流极的电流。 
R1——接地装置1的自电阻,即接地装置的被测接地电阻。 
R2——电压极的自电阻。 
R3——电流极的自电阻。 
R23和R32——电压极和电流极之间的互电阻,它们相等。 
R12和R21——接地装置与电压极之间的互电阻,它们相等。 
R13和R31——接地装置与电流极之间的互电阻,它们相等。
测试时电流是从接地装置流入大地,而从电流极流出,回到电源。取流入大地的电流方向为正,则I1=-I3。因为流过电压极的电流极小,故可以认为I2=0。又因三对互电阻相等:R23=R32,R12=R21,R13=R31,则方程组可改写为: 
(5a) 
(5b) 
(5c) 
由式(5a)-式(5b),得U 
(6) 
由此可得接地电阻的测量值为: 
(7) 
在式(7)的等式右边,diyi项R1为接地装置接地电阻的真值,于是,后三项互电阻(R23- R12-R13)就为测量误差: 
(8) 

从式(7)和(8)可知,测量误差由三个互电阻构成,而互电阻又是由各电极的相对位置引起,取决于各电极位置的布置。正确的电极位置的布置应使 
(9) 
则测量误差就可等于或接近于零。 
如果电极周围土壤电阻率是均匀的,两个极的互电阻与土壤电阻率成正比,而与两电极间的距离成反比:
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