鉗形接地電阻儀及其檢定規(guī)程

介紹了鉗形接地電阻儀測(cè)量的基本概念和原理，闡述了筆者對(duì)JJG1054-2009《鉗形接地電阻儀檢定規(guī)程》的初步認(rèn)識(shí)以及如何根據(jù)規(guī)程開(kāi)展鉗形接地電阻儀檢定工作。

0、引言
國(guó)家質(zhì)檢總局于2009年10月09日發(fā)布了JJF1054-2009《鉗形接地電阻儀檢定規(guī)程》，并于2010年1月9日起正式實(shí)施。作為相關(guān)的檢定單位，我們應(yīng)該采取怎樣的措施去完善我們的檢定條件，使之滿足新規(guī)程的要求呢？下面筆者就鉗阻儀檢定的相關(guān)知識(shí)作一初步的分析。
1、接地電阻表簡(jiǎn)述
接地電阻表是一種常用的計(jì)量器具，它廣泛應(yīng)用于電力、防雷、通信、交通等領(lǐng)域的電氣設(shè)備及傳輸線路接地電阻的測(cè)量，是電氣**檢查和接地工程竣工驗(yàn)收必不可少的工具。隨著科學(xué)的不斷發(fā)展，接地電阻的的測(cè)量方法也在不斷進(jìn)步，接地電阻表發(fā)展到現(xiàn)階段主要有以下三種：①模擬式接地電阻表，這是比較傳統(tǒng)的儀表，它的基本原理是采用三點(diǎn)式電壓落差法，測(cè)量方法是在被測(cè)地極的同一側(cè)地上打入兩根輔助測(cè)試極，三者在同一直線上，輔助測(cè)試極與被測(cè)地極的距離分別為20m和40m左右，按一定的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，使電阻表內(nèi)部的電機(jī)產(chǎn)生電能，在兩端的電極之間產(chǎn)生電流，形成回路，從而在被測(cè)電極和輔助電極之間產(chǎn)生一個(gè)電壓，從而計(jì)算出被測(cè)接地極的電阻。它的缺點(diǎn)是采用手搖式的，輸出電壓不夠穩(wěn)定，影響測(cè)量結(jié)果。②數(shù)字式接地電阻測(cè)試儀，它的測(cè)量方法有兩線法、三線法、四線法。三線法的接線方法跟模擬式地阻表相同，但其穩(wěn)定性遠(yuǎn)優(yōu)于前者。兩線法測(cè)量不需要打輔助接地樁，可以把水管、交流電插座的零線等作為輔助接地。四線法是在三線法的基礎(chǔ)上改進(jìn)而來(lái)的，在低值測(cè)量和接線對(duì)測(cè)量結(jié)果影響較大的情況下，可以有效消除誤差，提高準(zhǔn)確性。③鉗形接地電阻測(cè)試儀，它的測(cè)量方法包含單鉗法和雙鉗法，基于兩極法測(cè)量。鉗表的鉗口部分包含電壓和電流線圈，電壓線圈提供激勵(lì)信號(hào)，在被測(cè)回路上感應(yīng)電勢(shì)E，從而產(chǎn)生回路電流I，對(duì)E及I進(jìn)行測(cè)量，得出R，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是全電路歐姆定律在實(shí)際中的體現(xiàn)。它是一種新穎的測(cè)量工具，方便快捷，不需要輔助測(cè)試極，只需往測(cè)地線上一夾，就可得出結(jié)果。此外，它還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以在線測(cè)量設(shè)備的電阻，不像傳統(tǒng)儀表要切斷電源或斷開(kāi)地線。但它還存在著較大的局限性，它的測(cè)量值實(shí)際上是包含被測(cè)試接地電阻在內(nèi)的整個(gè)環(huán)路電阻，且易受外接電磁場(chǎng)干擾，無(wú)法測(cè)量土壤的電阻率，不能完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)地阻表測(cè)量單個(gè)接地體的接地電阻。
由此可見(jiàn)，接地電阻的測(cè)試技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)階段，鉗形接地電阻表和傳統(tǒng)的接地電阻表各有各的優(yōu)缺點(diǎn)，使用人員在實(shí)際的測(cè)量過(guò)程中，要根據(jù)實(shí)際情況選擇*佳的儀器，接地電阻的測(cè)量方法還有很大的發(fā)展空間。
2、鉗形接地電阻儀的檢定
2010年以前，鉗形接地電阻儀的檢定主要是參照J(rèn)JG366-2004《接地電阻表檢定規(guī)程》，但由于鉗形接地電阻儀在應(yīng)用范圍、技術(shù)要求、檢定項(xiàng)目、檢定方法等方面與一般的地阻表有所不同，JJG366-2004不能覆蓋，從而導(dǎo)致了各地在檢定鉗形接地電阻儀時(shí)，檢定項(xiàng)目、檢定方法、標(biāo)準(zhǔn)器等方面的要求不能統(tǒng)一。針對(duì)這一情況，國(guó)家質(zhì)檢總局發(fā)布了JJF1054-2009《鉗形接地電阻儀檢定規(guī)程》，規(guī)范和完善了鉗形接地電阻儀的檢定。

JJF1054-2009《鉗形接地電阻儀檢定規(guī)程》和JJG366-2004《接地電阻表檢定規(guī)程》相比，在具體的檢定要求上有什么不同呢？計(jì)量檢定單位現(xiàn)有的檢定接地電阻表的條件能否用于檢定鉗形接地電阻儀呢？帶著這些問(wèn)題，筆者通過(guò)對(duì)兩本規(guī)程的學(xué)習(xí)和對(duì)比，總結(jié)出以下幾點(diǎn)（由于鉗阻儀均為數(shù)顯儀表，在新規(guī)程實(shí)施之前，其檢定都是參照數(shù)字式地阻表的技術(shù)要求進(jìn)行的，故此處對(duì)比對(duì)象只是數(shù)字地阻表，模擬式地阻表的檢定無(wú)可比性）：
2.1檢定環(huán)境條件JJF1054-2009在JJG366-2004的基礎(chǔ)上增加了“0.5m內(nèi)應(yīng)無(wú)任何電磁干擾設(shè)備”一條。由于鉗阻儀測(cè)量原理的局限性，其測(cè)量結(jié)果極易受到周圍電磁場(chǎng)的干擾，由此，其檢定的環(huán)境條件較一般接地電阻表的要求要高。
2.2檢定用設(shè)備JJF1054-2009所需要的標(biāo)準(zhǔn)器為“標(biāo)準(zhǔn)電阻器或接地電阻儀檢定裝置”，就本單位而言，原有的用于檢定一般地阻表的JD-1B型接地電阻表檢定裝置可以滿足規(guī)程的要求。
2.3檢定項(xiàng)目與JJG366-2004相比，JJF1054-2009增加了儀器分辨力、顯示能力、偏心位置影響、測(cè)量重復(fù)性、報(bào)警臨界值設(shè)定誤差五個(gè)檢定項(xiàng)目，刪除了絕緣電阻、輔助接地電阻的影響這兩個(gè)檢定項(xiàng)目。
2.3.1偏心位置影響。由于鉗阻儀的構(gòu)造特殊，連接導(dǎo)線置于近似鉗頭幾何中心位置與連接導(dǎo)線偏離鉗頭幾何中心位置往往存在著較大的誤差，故增加偏心位置影響誤差的測(cè)量是很有必要的。偏心位置影響誤差不能超過(guò)鉗形接地電阻儀允許誤差的五分之一。
2.3.2示值誤差的檢定。與一般地阻表采用直接跟標(biāo)準(zhǔn)電阻器連接，直接比較的方法不同，鉗阻儀的檢定方法是用鉗阻儀鉗住標(biāo)準(zhǔn)電阻器輸出端的連接導(dǎo)線，連接導(dǎo)線應(yīng)置于鉗頭幾何中心位置，并與鉗圈垂直，按選取的檢定點(diǎn)調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)電阻器的電阻值，記下鉗阻儀顯示讀數(shù)值。兩者的誤差表示形式相同，在準(zhǔn)確度等級(jí)的劃分方面，鉗阻儀增加了10級(jí)、20級(jí)兩個(gè)準(zhǔn)確度等級(jí)，這是由于鉗阻儀測(cè)量原理的局限性，會(huì)產(chǎn)生較大誤差所決定的。
2.3.3報(bào)警臨界值設(shè)定誤差。采用標(biāo)準(zhǔn)電阻器法，接線方法與示值誤差檢定的方法相同，在電阻值1Ω、4Ω、10Ω、30Ω、100Ω點(diǎn)進(jìn)行檢定。
2.3.4與一般地阻表不同，鉗阻儀在測(cè)量過(guò)程中不需要輔助接地電阻，所以與JJG366-2004相比，JJF1054-2009并沒(méi)有輔助接地電阻影響這一項(xiàng)。
通過(guò)對(duì)比，筆者認(rèn)為，在檢定工作中，計(jì)量檢定單位根據(jù)JJG366-2004《接地電阻表檢定規(guī)程》所配備的環(huán)境條件、檢定用設(shè)備均已能滿足JJF1054-2009《鉗形接地電阻儀檢定規(guī)程》檢定鉗阻儀的要求，只要有關(guān)檢定人員加以學(xué)習(xí)，參加相應(yīng)的培訓(xùn)和考核，就可進(jìn)行鉗阻儀的檢定工作。