【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，測量這種接地網(wǎng)就用得著廠的試驗引線，以便引到遠處零電位點。所測值降低的數(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)雜性是通常現(xiàn)象，而在深度增加時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、無線電頻率或沖擊波的地回路阻抗實際上僅僅受傷曾機密土壤層的影響。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，以保持式樣電流分布近于均勻。 條所述的任一方法，就可進行上述測量。這種儀器易于攜帶，通過將電極打入地中或挖掘坑土壤的側(cè)壁或底部，可在短時間內(nèi)對小塊土壤進行大量測量。然而實際上，四個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，取決于近似的程度?？捎袃煞N辦法取得真實值：(1）將接地棒更深地打入土壤，繼續(xù)測量；(2）從所測的測據(jù)，用分析技術(shù)計算等值土壤構(gòu)造。自溫納法布置中，所測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)系實例、儀器、兩點法用西坡土壤電阻率測定儀或類似的儀器（）。然而，對于大的間距或極高的上層土壤電阻率，可能需要用超過1000w的發(fā)送器。在某一大片地區(qū)，土壤可能是相對均勻的，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，且相對而言該接地網(wǎng)覆蓋較大范圍時，應(yīng)將電抗分量考慮進去。、三點法此法使用兩個試驗電極，其接地電阻分別為rr3，待測接地極的接地電阻為r1。、比較法采用本法時，通常使用和電位降法相同的電極形狀，時待測接地極的接地電阻與一已知電阻比較。另一個要注意的事項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)置一個電流極，以便向待測接地極輸人電流，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)作待測接地極的真實接地阻抗值（圖8）。對于大型接地網(wǎng)，所要求的間距不切合實際或者無法實現(xiàn)。該圖的數(shù)據(jù)取自對一個約有125m150m接地網(wǎng)的變電站的測試。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。然而要說明的是，還沒有證據(jù)表明該電氣中心是一個像重心那樣，不受電流極位置和特性影響的物理常數(shù)。在兩接地網(wǎng)間無論加接多大截面的銅導(dǎo)體，也不會降低二者之間的阻抗。、儀器測量接地電阻的儀器與測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)生在進入變電站的不同輸電線路時，上述情況會導(dǎo)致等電位線的變化。為求出因接地故障電流所形成的實際電位梯度，可將接地故障電流與測試電流的比值乘以測試電流的電位梯度。測量的次數(shù)取決于經(jīng)濟性和所要求數(shù)據(jù)的詳細程度。、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)場測出的電位圖量出，或用電流表電壓表法實地測量（圖11）。由于在接地極處電場強度達到最高值而放電，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量絕緣配合的移動是沖擊電流發(fā)生器可用于測量沖擊接地阻抗。圖12分流器的靈敏度應(yīng)達到ANSI/IEEE 4:1978《IEEE 高壓試驗技術(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的接地性能。(3）電位極應(yīng)為無棱角的φ3圓線，埋入深度不得超過3mm。(3）待測接地極的比例模型。當(dāng)使用帶零位檢測示波器的電位差計時，調(diào)節(jié)R1(R1+R2=R=常數(shù)），使零位檢測器的電流最小。 比率歐姆表手搖直流發(fā)電機送出的電流被電流換向開關(guān)周期性反向，在待測接地極X和電流極C之間的大地中流過。對于接地電阻大于1Ω的情況，可將端子Pl和C1連在一起，通過一條共同的引線接到待測接地極。上層回路由固定電阻B和可調(diào)滑線變阻器組成，在變阻器上有兩個滑觸頭Sa和Sb與其接觸。C處電阻過大可能限制所測電阻的量程。由于在平衡時電位極回路的電流可忽略不計，電位極的電阻不會影響測量準(zhǔn)確度，但對檢流計的靈敏度會有影響。顯然，當(dāng)使用高阻電壓表時，產(chǎn)生的誤差較小，而使用電子電壓表時，誤差可忽略不計。這是一種很適合于土壤電阻率和地電阻測量的高靈敏度、帶特殊測量電路和電源的四端型儀器。在不增加功率消耗情況下，還可有效地測量更深土壤層。電流i流過電流極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。、試驗引線的選擇由于在測量時，必須多次卷繞試驗引線，因此應(yīng)選用撓性引線。這種手錘的優(yōu)點是，在不用輔助平臺的條件下，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，在進行接地阻抗測試時，高頻的電抗分量值將與工頻的電抗分量值不同。對于大型變電站，用幾盤試驗引線可能不能達到足夠的間距。 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量人員從所測得的土壤電阻率數(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)過多次的修改，補充，增刪，現(xiàn)已成稿。此時方程式僅有復(fù)數(shù)根。按照上述定義和符號，得出下列公式：式中：I′=IA/1AUP——電位極P的電位或GPR（相對于遠方地電位）；UE——接地極E的電位或GPR（相對于遠方地電位）。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)計算到k次時，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，公式簡化為：如果在某一現(xiàn)場測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，電感和互阻抗的效應(yīng)僅在暫態(tài)過程時比較明顯，如果各個回路的時間常數(shù)足夠低，這個效應(yīng)可忽略不計。土壤的導(dǎo)電實際上是電解導(dǎo)電，因此在試驗電極上會產(chǎn)生反電壓。、距離測量當(dāng)距離不長時，用卷尺或測鏈測距較方便。、輔助設(shè)備的選擇下列設(shè)備有利于測量和縮短測量時間。如果該電流過小，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)測量的其他事項土壤電阻率和接地電阻的測量是耗費體力的工作，在測量時如果測試設(shè)備不良更是如此。由于測量時不靠近帶電導(dǎo)線，可避免電擊危險，測量原理見圖19。發(fā)送器通過兩個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的簡化測量接線圖。該防護端子可將這些泄漏電流旁路入地，以消除這種誤差。第一對接點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電流極和待測接地極。此時X和P之間的電位降等于滑線變阻器Rb部分的電位降，待測接地極的電阻Rx即為：Sb的滑動刻度可直接以Rx表示。、雙平衡電橋測量接地電阻的橋式電路如圖15所示。通過這兩個線圈的電流分別對應(yīng)流過待測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。則實際的接地電阻為：Rreal = Rmodelμρ /μL式中：Rreal——實際接地電阻；Rmodel——模型接地電阻。圖13電解槽 電阻測量(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）。 測量儀器模型試驗所需的物品為（圖13):(1）用絕緣材料制作的槽體一個。(2）當(dāng)該模型由多層土壤組成時，其每層土壤電阻率對參考層土壤電阻率之比值應(yīng)該等于其各自的實際土壤層所對應(yīng)的比值。通常用雙線示波器進行電壓和電流沖擊波的同時記錄。在測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)時間間隔，逐點計算該二暫態(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，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，無論是否接入接地網(wǎng)，通常都對電位梯度長生較大的影響，在測量電位梯度時應(yīng)予以考慮。遠方電流極的距離，對于小型接地網(wǎng)為300m。、等電位線測定進行等電位線測定是為了查明在事故狀況下接地電氣裝置附近的危險電位梯度。從接地極開始，沿地面幅向所測得的等電位面間的距離，將隨若干因數(shù)變化。對于兩點間有直流電壓的那些接地網(wǎng)，測試電流引起的電壓變化可用于計算電阻。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)實例測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)實例而當(dāng)電位極置于電流極C同一側(cè)，但遠離該電流極（P1處）時，則在某一具體位置處可測得真實的接地電阻值。該作用范圍有時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。以待測接地極E為參考點測量地面電位，為方便計，假定該E點電位為零電位。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，其目的是在一個或多個示波器上錄取所選測點之間的電壓。在測量單根接地極接地電阻時，三個電極相互間的距離應(yīng)至少為5m，最好為10m或以上。與待測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電阻值即稱為待測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應(yīng)的誤差因素，建議在相似氣候和濕度條件下進行土壤電阻率和接地電阻的測量。大面積接地網(wǎng)為期18年的記錄表明，其所側(cè)接地電阻值無甚變化，而在同一面積內(nèi)的土壤電阻率測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。測量接地阻抗的目的為：(1)測定接地電路的真實阻抗；(2)對計算值進行校核；(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地段內(nèi)的電位變化；（b）防雷保護接地極的適用性；（c）無線電發(fā)射機發(fā)射電路接地極的適用性（4）取得建筑物的法律保護，建筑物內(nèi)設(shè)備防雷保護及有關(guān)人身安全所必需的設(shè)計數(shù)據(jù)。這就要用電高達180V電池電源的靈敏直流電位差計測量。某些經(jīng)常使用的分析方法在附錄B中有敘述。用簡單的計算機程序或用試探法，就可得到與測試結(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（三點法，附錄A）在下列分析中，假定被試電極是一個打入深度為l的接地棒。為了能測量大間距電流極時的土壤電阻率，可用圖3b）的布置方式。V/I極為用Ω表示的電阻R。、兩點法可用西坡土壤電阻率測定儀和相似的兩點法在現(xiàn)場粗略的測量來經(jīng)翻動過的土壤的電祖率。、深度變化法（三點法）此法又名三點法，用此方法許多次測量接地電阻，每次測量時，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試電流流過深層土壤。為此要進行地質(zhì)勘探，以獲取有關(guān)土壤的特性和構(gòu)造的大量資料。對于電力線路和通信線路，取兩個水平層的土壤構(gòu)造和指數(shù)函數(shù)的土壤構(gòu)造，可得到較好的近似值，在進行接地系統(tǒng)設(shè)計時，該值是有用的。m。在需要測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，可通過將試驗電極排列的與該地下金屬物的走向垂直，來減少金屬物對土壤電阻率測量結(jié)果的影響。試驗引線間的耦合可通過適當(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《特殊測量》將規(guī)定大型接地系統(tǒng)的阻抗測量方法。、交流雜散電流地中交流雜散電流、待測接地系統(tǒng)的雜散電流、以及試驗電極中的雜散電流是測量變得復(fù)雜化。對于第二種情況，在進行直流電流測試時，測試電流應(yīng)增加，以克服地中直流雜散電流的干擾效應(yīng)。通常提高測試電流的最有效方法，是降低電流極的接地電阻。在采用點位降法測量低阻抗是，對試驗