【正文】 器允許采用1000Ω的電位極。直流電位、極化、以及直流雜散電流都可能嚴(yán)重干擾直流電流測(cè)量。、大型接地系統(tǒng)阻抗的電抗分量大型接地系統(tǒng)的接地阻抗可能非常低（），但其正交分量可能較大。通常地接地阻抗總是出現(xiàn)在大面積接地網(wǎng)上，測(cè)量這種接地網(wǎng)就用得著廠的試驗(yàn)引線，以便引到遠(yuǎn)處零電位點(diǎn)。所測(cè)值降低的數(shù)值和程度，表明地下金屬物的大小和深度。多種土壤電阻率引起額外的復(fù)雜性是通?，F(xiàn)象，而在深度增加時(shí)土壤電阻率不變化也是很少有的現(xiàn)象。土壤電阻率的橫向變化也存在，但通常是漸變的，在測(cè)量地段附近可不考慮土壤電阻率的橫向變化。輸電線路的工頻接地參數(shù)受不同電阻率的各層土壤的影響，而載波頻率、無(wú)線電頻率或沖擊波的地回路阻抗實(shí)際上僅僅受傷曾機(jī)密土壤層的影響。電位端子的尺寸與試樣的截面相比應(yīng)較小，且應(yīng)與電流端子相距較遠(yuǎn)，以保持式樣電流分布近于均勻。 條所述的任一方法，就可進(jìn)行上述測(cè)量。這種儀器易于攜帶，通過(guò)將電極打入地中或挖掘坑土壤的側(cè)壁或底部，可在短時(shí)間內(nèi)對(duì)小塊土壤進(jìn)行大量測(cè)量。然而實(shí)際上，四個(gè)電極通常置于間距為a的直線上，因而可假定b=O，則公式簡(jiǎn)化為：ρ＝2πaR…………………………………………（3）從而得出深度直到a的視在土壤電阻率。由于土壤構(gòu)造的不均勻性土壤電阻率的變化是大而且復(fù)雜的。此二式選用那一個(gè)，取決于近似的程度?？捎袃煞N辦法取得真實(shí)值：(1）將接地棒更深地打入土壤，繼續(xù)測(cè)量；(2）從所測(cè)的測(cè)據(jù)，用分析技術(shù)計(jì)算等值土壤構(gòu)造。自溫納法布置中，所測(cè)得視在土壤電阻率與電極間距a的關(guān)系用曲線表示，此曲線表示該土壤的構(gòu)造。 視在土壤電阻率與電極間距的關(guān)系實(shí)例、儀器、兩點(diǎn)法用西坡土壤電阻率測(cè)定儀或類似的儀器（）。然而，對(duì)于大的間距或極高的上層土壤電阻率，可能需要用超過(guò)1000w的發(fā)送器。在某一大片地區(qū)，土壤可能是相對(duì)均勻的，而在另一些地區(qū)，土壤可能是花崗石、沙子或高祖率的其他物質(zhì)所組成，從而實(shí)際上與周圍地區(qū)絕緣。在接地網(wǎng)埋設(shè)一年或兩年后，接地電阻值通常每年變化不會(huì)太大。因而，接地電阻趨向于加大電流路徑的橫截面，而接地電抗趨向于減少其橫截面，使其更靠近輸電線路，這種趨向確定了遠(yuǎn)離該接地極電流路徑的模式。在本條中把歐姆值成為電阻，且相對(duì)而言該接地網(wǎng)覆蓋較大范圍時(shí)，應(yīng)將電抗分量考慮進(jìn)去。、三點(diǎn)法此法使用兩個(gè)試驗(yàn)電極，其接地電阻分別為rr3，待測(cè)接地極的接地電阻為r1。、比較法采用本法時(shí)，通常使用和電位降法相同的電極形狀，時(shí)待測(cè)接地極的接地電阻與一已知電阻比較。另一個(gè)要注意的事項(xiàng)是示波器的電路的校準(zhǔn)，該電路由高電阻一次回路的電壓互感器構(gòu)成。要設(shè)置一個(gè)電流極，以便向待測(cè)接地極輸人電流，如圖6所示。畫出視在接地阻抗隨間距變化的曲線，該曲線轉(zhuǎn)入水平階段的歐姆值，即當(dāng)作待測(cè)接地極的真實(shí)接地阻抗值（圖8）。對(duì)于大型接地網(wǎng)，所要求的間距不切合實(shí)際或者無(wú)法實(shí)現(xiàn)。該圖的數(shù)據(jù)取自對(duì)一個(gè)約有125m150m接地網(wǎng)的變電站的測(cè)試。電位極的正確間距也是土壤構(gòu)造的函數(shù)，適用于小型接地網(wǎng)的這種函數(shù)關(guān)系如圖10所示。然而要說(shuō)明的是，還沒有證據(jù)表明該電氣中心是一個(gè)像重心那樣，不受電流極位置和特性影響的物理常數(shù)。在兩接地網(wǎng)間無(wú)論加接多大截面的銅導(dǎo)體，也不會(huì)降低二者之間的阻抗。、儀器測(cè)量接地電阻的儀器與測(cè)量土壤電阻率的儀器相同，在第12章中將詳述。當(dāng)故障發(fā)生在進(jìn)入變電站的不同輸電線路時(shí)，上述情況會(huì)導(dǎo)致等電位線的變化。為求出因接地故障電流所形成的實(shí)際電位梯度，可將接地故障電流與測(cè)試電流的比值乘以測(cè)試電流的電位梯度。測(cè)量的次數(shù)取決于經(jīng)濟(jì)性和所要求數(shù)據(jù)的詳細(xì)程度。、跨步電壓和接觸電壓跨步電壓和接觸電壓的大小可按現(xiàn)場(chǎng)測(cè)出的電位圖量出，或用電流表電壓表法實(shí)地測(cè)量（圖11）。由于在接地極處電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到最高值而放電，就將臨近接地極處的土壤層局部短路。按照上述要求，電力部門在高壓變電站用于測(cè)量絕緣配合的移動(dòng)是沖擊電流發(fā)生器可用于測(cè)量沖擊接地阻抗。圖12分流器的靈敏度應(yīng)達(dá)到ANSI/IEEE 4:1978《IEEE 高壓試驗(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》1)的要求。每組示波圖可繪成一組沖擊接地阻抗曲線，以表征在高和低沖擊電流時(shí)的接地性能。(3）電位極應(yīng)為無(wú)棱角的φ3圓線，埋入深度不得超過(guò)3mm。(3）待測(cè)接地極的比例模型。當(dāng)使用帶零位檢測(cè)示波器的電位差計(jì)時(shí)，調(diào)節(jié)R1(R1+R2=R=常數(shù)），使零位檢測(cè)器的電流最小。 比率歐姆表手搖直流發(fā)電機(jī)送出的電流被電流換向開關(guān)周期性反向，在待測(cè)接地極X和電流極C之間的大地中流過(guò)。對(duì)于接地電阻大于1Ω的情況，可將端子Pl和C1連在一起，通過(guò)一條共同的引線接到待測(cè)接地極。上層回路由固定電阻B和可調(diào)滑線變阻器組成，在變阻器上有兩個(gè)滑觸頭Sa和Sb與其接觸。C處電阻過(guò)大可能限制所測(cè)電阻的量程。由于在平衡時(shí)電位極回路的電流可忽略不計(jì)，電位極的電阻不會(huì)影響測(cè)量準(zhǔn)確度，但對(duì)檢流計(jì)的靈敏度會(huì)有影響。顯然，當(dāng)使用高阻電壓表時(shí)，產(chǎn)生的誤差較小，而使用電子電壓表時(shí)，誤差可忽略不計(jì)。這是一種很適合于土壤電阻率和地電阻測(cè)量的高靈敏度、帶特殊測(cè)量電路和電源的四端型儀器。在不增加功率消耗情況下，還可有效地測(cè)量更深土壤層。電流i流過(guò)電流極H和鐵塔接地極M。由于在用榔頭將鋁棒打入硬土?xí)r，鋁棒易于損壞，因此應(yīng)選用鋼接地棒而不用輕質(zhì)鋁棒。、試驗(yàn)引線的選擇由于在測(cè)量時(shí)，必須多次卷繞試驗(yàn)引線，因此應(yīng)選用撓性引線。這種手錘的優(yōu)點(diǎn)是，在不用輔助平臺(tái)的條件下，工作人員就可在便于作業(yè)的高度上工作。為了易于操作，小車應(yīng)做得輕巧和緊湊。此外，在進(jìn)行接地阻抗測(cè)試時(shí)，高頻的電抗分量值將與工頻的電抗分量值不同。對(duì)于大型變電站，用幾盤試驗(yàn)引線可能不能達(dá)到足夠的間距。 按指數(shù)函數(shù)變化的視在土壤電阻率按指數(shù)函數(shù)變化電阻率的土壤可用下列參數(shù)表示：表層土壤電阻率 ρ1深層土壤電阻率 ρ2常數(shù) λ用溫納法測(cè)定土壤電阻率（），可得出如下式所示的作為電極間距a函數(shù)的視在土壤電阻率：A3附錄 B （提示的附錄）兩層土壤模型參數(shù)的確定本附錄旨在使測(cè)量人員從所測(cè)得的土壤電阻率數(shù)據(jù)，得到符合該土壤電阻率數(shù)據(jù)的土壤模型。及式中：ρl、ρh為按式B7第K次算出的值。如I=1A，則因此在本附錄中，表示當(dāng)1A電流通過(guò)接地極E入地后的電位升高。、基本公式的推導(dǎo)電位降法示于圖Cl。本篇論文經(jīng)過(guò)多次的修改，補(bǔ)充，增刪，現(xiàn)已成稿。此時(shí)方程式僅有復(fù)數(shù)根。按照上述定義和符號(hào)，得出下列公式：式中：I′=IA/1AUP——電位極P的電位或GPR（相對(duì)于遠(yuǎn)方地電位）；UE——接地極E的電位或GPR（相對(duì)于遠(yuǎn)方地電位）。如果I=1A，則（在數(shù)值上等于E和G之間的互阻）。當(dāng)重復(fù)計(jì)算到k次時(shí)，得出ρ1(k),ρ2(k)、h(k)，如式B7。ρ由式A2得出。2 K＝0相當(dāng)于同質(zhì)土壤，公式簡(jiǎn)化為：如果在某一現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量接地棒各種埋地深度l113……ln（至少應(yīng)有三種深度）的接地電阻Rl、RR3……Rn,通過(guò)解聯(lián)立方程A4，可得出未知數(shù)ρK和h。 兩層土壤用溫納法測(cè)定土壤電阻率（），可得出作為電極間距a函數(shù)的視在土壤電阻率。此時(shí)，電感和互阻抗的效應(yīng)僅在暫態(tài)過(guò)程時(shí)比較明顯，如果各個(gè)回路的時(shí)間常數(shù)足夠低，這個(gè)效應(yīng)可忽略不計(jì)。土壤的導(dǎo)電實(shí)際上是電解導(dǎo)電，因此在試驗(yàn)電極上會(huì)產(chǎn)生反電壓。、距離測(cè)量當(dāng)距離不長(zhǎng)時(shí)，用卷尺或測(cè)鏈測(cè)距較方便。、輔助設(shè)備的選擇下列設(shè)備有利于測(cè)量和縮短測(cè)量時(shí)間。如果該電流過(guò)小，則要打入另外的接地棒以降低電流極的電阻。第十四章 有關(guān)測(cè)量的其他事項(xiàng)土壤電阻率和接地電阻的測(cè)量是耗費(fèi)體力的工作，在測(cè)量時(shí)如果測(cè)試設(shè)備不良更是如此。由于測(cè)量時(shí)不靠近帶電導(dǎo)線，可避免電擊危險(xiǎn)，測(cè)量原理見圖19。發(fā)送器通過(guò)兩個(gè)電極將直流大電流通入土壤，然后突然將該電流斷開（通?？烧{(diào)的脈沖寬度相當(dāng)于電流通斷周期為2s、4s、8s）。圖17為用選頻式電壓表一電流表時(shí)的簡(jiǎn)化測(cè)量接線圖。該防護(hù)端子可將這些泄漏電流旁路入地，以消除這種誤差。第一對(duì)接點(diǎn)用于變換變壓器一次電流的方向，該變壓器的輸出電流流過(guò)電流極和待測(cè)接地極。此時(shí)X和P之間的電位降等于滑線變阻器Rb部分的電位降，待測(cè)接地極的電阻Rx即為：Sb的滑動(dòng)刻度可直接以Rx表示。、雙平衡電橋測(cè)量接地電阻的橋式電路如圖15所示。通過(guò)這兩個(gè)線圈的電流分別對(duì)應(yīng)流過(guò)待測(cè)接地極的電流和電壓降，因此該儀表的刻度可以歐姆為單位表示。則實(shí)際的接地電阻為：Rreal = Rmodelμρ /μL式中：Rreal——實(shí)際接地電阻；Rmodel——模型接地電阻。圖13電解槽 電阻測(cè)量(l）將接地極模型和電流極懸掛在A和B處（AB應(yīng)至少為接地極模型尺寸的3～4倍）。 測(cè)量?jī)x器模型試驗(yàn)所需的物品為（圖13):(1）用絕緣材料制作的槽體一個(gè)。(2）當(dāng)該模型由多層土壤組成時(shí)，其每層土壤電阻率對(duì)參考層土壤電阻率之比值應(yīng)該等于其各自的實(shí)際土壤層所對(duì)應(yīng)的比值。通常用雙線示波器進(jìn)行電壓和電流沖擊波的同時(shí)記錄。在測(cè)量沖擊接地阻抗是采用8/20us或4/10us的沖擊電流波形。按電壓和電流世博圖的連續(xù)時(shí)間間隔，逐點(diǎn)計(jì)算該二暫態(tài)量的商，即可得出沖擊接地阻抗。在高都讀沖擊波波頭（或沖擊電流突然增加）時(shí)，出現(xiàn)在接地電抗兩端的附加電壓分量被認(rèn)為是接地阻抗的增加。圖11埋地金屬物如中型導(dǎo)線、電纜鎧裝、金屬水管和氣管等，地面金屬結(jié)構(gòu)如變電站附近的鐵路路軌、柵欄、架空地線等，無(wú)論是否接入接地網(wǎng)，通常都對(duì)電位梯度長(zhǎng)生較大的影響，在測(cè)量電位梯度時(shí)應(yīng)予以考慮。遠(yuǎn)方電流極的距離，對(duì)于小型接地網(wǎng)為300m。、等電位線測(cè)定進(jìn)行等電位線測(cè)定是為了查明在事故狀況下接地電氣裝置附近的危險(xiǎn)電位梯度。從接地極開始，沿地面幅向所測(cè)得的等電位面間的距離，將隨若干因數(shù)變化。對(duì)于兩點(diǎn)間有直流電壓的那些接地網(wǎng)，測(cè)試電流引起的電壓變化可用于計(jì)算電阻。該銅導(dǎo)線與周圍的低阻抗大地相連。以上表明，%規(guī)則，應(yīng)滿足以下條件：（1）有完全同質(zhì)的土壤；（2）有足夠大的間距，以便電極可采取半圓的形式。 低阻抗接地系統(tǒng)實(shí)例測(cè)試表明在電流極和變電站接地極間存在互阻，這就是曲線B未能變平的原因。 高阻抗接地系統(tǒng)實(shí)例而當(dāng)電位極置于電流極C同一側(cè)，但遠(yuǎn)離該電流極（P1處）時(shí)，則在某一具體位置處可測(cè)得真實(shí)的接地電阻值。該作用范圍有時(shí)被稱為變電站接地范圍，在該范圍以外，地電流所引起的地電位升高可忽略不計(jì)。以待測(cè)接地極E為參考點(diǎn)測(cè)量地面電位，為方便計(jì)，假定該E點(diǎn)電位為零電位。但是在所有的情況下，均應(yīng)給出合適的允許誤差。多級(jí)大電流發(fā)和故障電流法所采用的一起是相同的，其目的是在一個(gè)或多個(gè)示波器上錄取所選測(cè)點(diǎn)之間的電壓。在測(cè)量單根接地極接地電阻時(shí)，三個(gè)電極相互間的距離應(yīng)至少為5m，最好為10m或以上。與待測(cè)接地極的接地電阻相比較，輔助接地極的基地電阻被認(rèn)為是可忽略的，因此用歐姆表示的所測(cè)電阻值即稱為待測(cè)接地極的接地電阻值。為了減少土壤電阻率和接地電阻之間不對(duì)應(yīng)的誤差因素，建議在相似氣候和濕度條件下進(jìn)行土壤電阻率和接地電阻的測(cè)量。大面積接地網(wǎng)為期18年的記錄表明，其所側(cè)接地電阻值無(wú)甚變化，而在同一面積內(nèi)的土壤電阻率測(cè)量表明土壤電阻率變化很大（在淺層大17:1)應(yīng)該注意到，只有少量接地棒的接地網(wǎng)的接地電阻，可能緊隨土壤電阻率測(cè)定所示的電阻變化。隨著接地導(dǎo)體或接地棒的不斷增加，其將地接地阻抗的效果相應(yīng)減少。測(cè)量接地阻抗的目的為：(1)測(cè)定接地電路的真實(shí)阻抗；(2)對(duì)計(jì)算值進(jìn)行校核；(3)確定；（a）由于電力系統(tǒng)接地故障電流引起的地面電位升高及在整個(gè)地段內(nèi)的電位變化；（b）防雷保護(hù)接地極的適用性；（c）無(wú)線電發(fā)射機(jī)發(fā)射電路接地極的適用性（4）取得建筑物的法律保護(hù)，建筑物內(nèi)設(shè)備防雷保護(hù)及有關(guān)人身安全所必需的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。這就要用電高達(dá)180V電池電源的靈敏直流電位差計(jì)測(cè)量。某些經(jīng)常使用的分析方法在附錄B中有敘述。用簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)程序或用試探法，就可得到與測(cè)試結(jié)果吻合得很好的土壤模型數(shù)據(jù)（附錄B）。 土壤電阻率隨深度的變化從曲線可知，土壤構(gòu)造至少可分為三層，在淺層土壤（深2～5m)，土壤電阻率為210Ω、深度變化法（三點(diǎn)法，附錄A）在下列分析中，假定被試電極是一個(gè)打入深度為l的接地棒。為了能測(cè)量大間距電流極時(shí)的土壤電阻率，可用圖3b）的布置方式。V/I極為用Ω表示的電阻R。、兩點(diǎn)法可用西坡土壤電阻率測(cè)定儀和相似的兩點(diǎn)法在現(xiàn)場(chǎng)粗略的測(cè)量來(lái)經(jīng)翻動(dòng)過(guò)的土壤的電祖率。、深度變化法（三點(diǎn)法）此法又名三點(diǎn)法，用此方法許多次測(cè)量接地電阻，每次測(cè)量時(shí)，北側(cè)電極的埋地深度需加深以給定量，其目的是迫使更多的測(cè)試電流流過(guò)深層土壤。為此要進(jìn)行地質(zhì)勘探，以獲取有關(guān)土壤的特性和構(gòu)造的大量資料。對(duì)于電力線路和通信線路，取兩個(gè)水平層的土壤構(gòu)造和指數(shù)函數(shù)的土壤構(gòu)造，可得到較好的近似值，在進(jìn)行接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，該值是有用的。m。在需要測(cè)量土壤電阻率的地方，如懷疑有地下金屬物，卻能確定這些地下金屬物的位置時(shí)，可通過(guò)將試驗(yàn)電極排列的與該地下金屬物的走向垂直，來(lái)減少金屬物對(duì)土壤電阻率測(cè)量結(jié)果的影響。試驗(yàn)引線間的耦合可通過(guò)適當(dāng)?shù)陌才烹娢灰€和電流引線的走向而減少。本標(biāo)準(zhǔn)的第二部分《特殊測(cè)量》將規(guī)定大型接地系統(tǒng)的阻抗測(cè)量方法。、交流雜散電流地中交流雜散電流、待測(cè)接地系統(tǒng)的雜散電流、以及試驗(yàn)電極中的雜散電流是測(cè)量變得復(fù)雜化。對(duì)于第二種情況，在進(jìn)行直流電流測(cè)試時(shí)，測(cè)試電流應(yīng)增加，以克服地中直流雜散電流的干擾效應(yīng)。通常提高測(cè)試電流的最有效方法，是降低電流極的接地電阻。在采用點(diǎn)位降法測(cè)量低阻抗是，對(duì)試驗(yàn)