LYBDJ-II係（xì）列大地網接地阻抗測試儀（yí）用途
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一、
適用於測試各類接地裝置（zhì）的工頻接地阻抗、接觸電壓（yā）、跨步電壓、轉移電位、場區地表電位梯度（dù）等工頻特性參數以及土壤（rǎng）電阻率。本儀器采用異頻抗幹擾技術，能在強幹擾環境下準確測得工頻50Hz下的數據（jù）。測試電流較小（*大3A），不（bú）會引起測試（shì）時接地裝置的電位過高，同時它還具有極強的抗幹擾能力，故可以在不停電的情（qíng）況（kuàng）下進（jìn）行測量。
二、LYBDJ-II係列大地網接（jiē）地阻抗測試（shì）儀概述
目前國內接地裝置的測試工作比較薄弱，一些關（guān）鍵的技術觀念比較模糊，技術手段落後。針對上述（shù）現（xiàn）狀，我國製訂（dìng）了*新行業標準DL/T475-2006和國家標準GB/T17949.1-2000。新標準對（duì）舊標準（zhǔn）做了很多重要改變。為了方便廣大現場測試和研究人員，我們根據這些*新標準，結（jié）合我們多年研（yán）究大型地網測試的實際經驗，研製成功本（běn）儀器。
工頻接地阻抗，是指接地裝置對遠方電位（wèi）零點（diǎn）間的（de）電位差與通過接地裝置流入地中的工頻電流的比值。工頻接地（dì）阻抗以往被習慣地（dì）稱為“工頻接地電阻”。此（cǐ）名稱的糾正，在國家標準GB/T17949.1-2000“接地係統的土壤電阻率，接地阻抗和地麵電位測量導則**部（bù）分：常規測量”以及電力行業標準“接地裝置特性參（cān）數測量導則修訂稿”（取代DL475-92）中作了闡述。本測（cè）量儀采用交流電流進行測試，故所測數值稱為（wéi）接地阻（zǔ）抗，而不再沿用（yòng）以往的稱呼“接地電阻”。在對接地裝（zhuāng）置進行測量時，由於受不平衡零序電流以及射頻等各種幹擾，使得測試結（jié）果產生很大的誤差。特別是大型接地網的接地阻抗一般很小（一般在（zài）0.5Ω以下），幹擾帶來的相對誤差更大。為了降低現場幹擾的影響，目（mù）前（qián）采用的方法主要有兩種，一（yī）種是增大測試電流，一種（zhǒng）是使用異頻法。**種方法是（shì）通過（guò）加大測試電流（liú）來加大信號電壓和（hé）信（xìn）號（hào）電流，從而提高信噪比，減小測量誤差。這（zhè）種（zhǒng）方法由於采（cǎi）用了很（hěn）大的測試電流（DL/T475-2006標準（zhǔn）推薦不宜小於50A），使得設備非常笨重，且布線勞動強度很大，耗時耗力。而且（qiě），由於主要幹擾與信（xìn）號（hào）同頻，無（wú）法從根本上消除幹擾的影響。異頻法則是通過（guò）改變測試電（diàn）流的頻率來避開工頻幹擾，由（yóu）於信號頻率與幹擾頻率不同，就（jiù）可以通過濾波器來濾除幹擾的影響，從而（ér）提高測（cè）量精度。異頻法由於采用的測試電流較（jiào）小，因此設備小巧，布線勞動強度也大（dà）大減輕。由於具（jù）有測試結果（guǒ）穩定可靠和省時省力的優點，異頻法測試已被國內外專家廣泛接受和采用。但是根據定義，工頻接地阻抗是指接地裝置在工頻電流下呈（chéng）現出的阻抗，而異頻（pín）法采用的測試電（diàn）流頻率不為工頻（pín）,因此測得的數值就會與工頻（pín）電流下測得的值有偏差。理論和（hé）實（shí）踐表明，產生偏差的原因是，接地（dì）裝（zhuāng）置的接地阻抗（kàng）是複數阻抗，不僅包含電阻性分量，還含有與頻率有關的電感性和電（diàn）容性分（fèn）量。采用的測（cè）試頻率與工頻（pín）相差愈遠則等效性愈差，即測量誤（wù）差越大。為了保證測試的準確性，測（cè）試頻率與工頻不能相差太遠，且測試（shì）電流的波形應為正弦波（其他波形如方波含有豐（fēng）富的諧波頻率（lǜ））。早在70年代，美國、日本（běn）等國就規定了測試頻率與工頻之差不能超（chāo）過10Hz。中國國家標準GB/T17949.1-2000要求測試電流頻率應該盡量接近工頻，行（háng）業標準DL/T475-2006規（guī）定了測試電流頻率宜在40～60Hz之間。本儀器采用45Hz和（hé）55Hz兩種頻率進行測（cè）量，再（zài）計算出50Hz下（xià）的等效（xiào）阻抗，因此（cǐ）測量（liàng）的準確（què）性和等效（xiào）性進一步得到（dào）提高。
三、LYBDJ-II係列大地網接地阻抗測試儀性能特點
1、測量的工頻等效性好（hǎo）。測試電流波形為正弦波（bō），頻率與工頻之差僅為5Hz，使用45Hz和55Hz兩種頻率進行測量。
2、抗地電壓幹擾能力強。本儀器采用異頻法測量，配合現代（dài）軟硬件（jiàn）濾波技術（shù），使得儀器具有很高的（de）抗幹擾性能，測試數據穩定可靠。20V工頻幹（gàn）擾僅帶來0.002Ω誤差（chà）。
3、精度（dù）高。可（kě）用（yòng）來測量接地阻抗很小的大型地網。
4、功能強大。可測（cè）量相關標準規定的接地裝置的全（quán）部特性（xìng）參數。不僅可測量接地（dì）阻抗，還可測量出電阻分量和電抗分量。
5、可測量現場幹擾，方（fāng）便用戶估計測量誤（wù）差。
6、具備斷線報警功能（néng），避免了（le）錯誤測量。
7、操作簡單。全中文（wén）菜單式（shì）操作，直接顯示出測量結果。
8、可保存50組測（cè）量數（shù）據，且自帶微型打印機可現場打印測量結果。
8、布（bù）線勞動（dòng）量小（xiǎo），無（wú）需大電流線。
10、本（běn）儀器（qì）體積小、重量輕，方（fāng）便攜帶。
四、LYBDJ-II係列大地網接地阻抗測試（shì）儀技術指標
1、阻抗測量範圍：0～200Ω；
2、分辨率：0.001Ω；
3、測量（liàng）誤差：±（讀數×1％+0.001Ω）；
4、抗地電壓幹擾能力：20V工頻幹擾電壓（yā）帶來的誤（wù）差僅（jǐn）為0.002Ω；
5、測試電（diàn）流波形：正弦波；
6、測試電流頻率：45Hz、55Hz雙頻；
7、*大（dà）輸出電流：3A；
8、*大輸出電（diàn）壓：120V；
9、測量線要求： 電流線銅芯截麵（miàn）積≥1.5mm2；
電壓線銅芯截麵積≥0.2mm2；
10、供電電源：AC220V±10％，50Hz；
11、使用環境：溫度：-10℃～40℃；相對濕度：<90%；
12、外形（xíng）尺寸：440×350×210；
13、儀器重量：8.5kg；
五、LYBDJ-II係（xì）列大地網接地阻抗測試儀內部結構和測試原理
主要由提供測（cè）試電流的異（yì）頻電（diàn）源、電流和電壓測量電路以及微電腦測控係統組成。儀器通過測量（liàng）接地裝置的電位升高與流入接地裝置的電流之比來測量接地阻抗。儀器內部結構如圖1所示。異（yì）頻恒流電（diàn）源可（kě）輸（shū）出頻率為45Hz或55Hz的正弦（xián）波測試電流，輸出頻率受微電腦係統控（kòng）製。其輸出經過隔離後通過儀器麵板上的E、C兩個（gè）端（duān）子輸出。電壓放大器為一個高（gāo）輸入阻抗放大器，它將P1、P2兩端的電壓放大後（hòu）送給（gěi）濾波器。電流放大器將從電流互感器取得的電流信號進（jìn）行放大後送給濾波器。濾波器用於濾（lǜ）除幹擾信號，隻允許45Hz和55Hz信號通過。A/D轉換器用於將電壓和電流（liú）信號（hào）轉換為數字信號以便微電腦（nǎo）係統進（jìn）行分析處理。
用戶啟動接地阻抗測量後，儀器首先（xiān）開啟異頻電源使之輸出頻率為45Hz的電流，待電流穩定之後，微電腦係統通過A/D轉換器取得電壓和電流波形數據，進行數字濾波後計算出電壓V45和（hé）電（diàn）流I45及其相（xiàng）位差,再進（jìn）一步計算出阻抗Z45、電阻分量R45和電抗分量X45。然後，切換異頻電源的輸出頻率為55Hz，經過同樣的步驟（zhòu）後可（kě）計算出阻抗Z55、電阻分量R55和電抗分量X55。取Z45 和Z55的平均值作為工頻接地阻抗Z50。*後，關閉異頻電源，通（tōng）過液晶屏顯示測量結果。因此阻抗測量時，儀（yí）器測量的是兩電壓輸入端P1、P2之（zhī）間的電壓（yā）與（yǔ）電源（yuán）輸出電流之比。
六、LYBDJ-II係列大地網接地阻（zǔ）抗測試儀麵板說明
LYBDJ-II係列大地網接地阻抗測試儀麵（miàn）板布置如圖2所示
圖2 麵板圖
1、接線端子：位於麵板右（yòu）側，共（gòng）有4個（gè）接線柱，分別是
E —電源輸出端1，進行接地阻抗測量時接被（bèi）測接地裝置
C —電源輸出端2，進行接地阻抗測量時通過電流線連接（jiē）到電流極
P1—電壓輸入端1，進行接地阻抗測量時接被測接地裝置
P2 —電壓輸入端2，進（jìn）行接地阻抗測（cè）量時通過電（diàn）壓線連接到電位極
2、按鍵
共4個按鍵，位於麵板中下部
3、微型打印機
位於麵板之左上部
4、液（yè）晶顯示器
液晶屏位於麵板之中部偏右處。
七、LYBDJ-II係列大地網接地阻抗測試儀使用說明（míng）
首先應（yīng）根據實際需要，布置好測試回路並接好線（xiàn），檢查接線（xiàn）無誤後方可打開儀器電源開關（guān）。注意，為（wéi）了確保**，接線時請將電源開關置於（yú）斷開的位置。打開電源開（kāi）關後，液（yè）晶（jīng）屏首先顯示“歡迎使用”約3秒，之後自動進入日期設置屏。此時可通過按鍵修（xiū）改日期，按“確認”鍵後進入功能（néng）選擇菜單。屏（píng）幕如下圖所示：
圖3
按一下
或者“光標”鍵可改變待執行的（de）功能選項，按“確認”鍵後，儀器執（zhí）行右箭（jiàn）頭所指示（shì）的功能。
§7.1“測量接（jiē）地阻抗”功能
本功能（néng）用（yòng）於測（cè）量工頻接地阻抗、接觸電壓、跨步電壓、轉移電位、場（chǎng）區地表電位梯度等工頻特性參數和（hé）土（tǔ）壤電阻率。本文（wén）將在下麵章節中詳敘。
§7.2“測量土壤電阻率”功能
此功能專（zhuān）門用於四極法測量土壤電阻率，輸入電極間距後，儀器自動測量並計算出土壤電阻率。
§7.3 “測量幹擾（rǎo）電壓”功能
啟動（dòng）此功能後，幹擾電壓將被不斷地測量並將其有效值顯示出來。按任意鍵可以退出此功能。
§7.4“曆史數據”功能
選擇“曆史數據”菜單後，液晶屏上將顯示出用戶測量並存儲的曆史測量數據記錄。屏幕顯示如下所示（shì）
屏幕**行的“NO.01”表示*後1次存儲（chǔ）的數據，若為“NO.02”則表示是倒數第2次存儲的數（shù）據。其後為年月（yuè）日。按上箭頭鍵或下箭頭鍵（jiàn）可以查看其他（tā）數據（jù）記錄。
屏幕第三行分別顯示了45Hz和55Hz下（xià）的測試電流有效值。 屏幕第四行為功能菜（cài）單區，通過按“光（guāng）標”鍵改變選擇。選擇“打印”菜單後，可打印出本條記（jì）錄的（de）全部數據。選（xuǎn）擇“刪除”菜單後，可刪除本條記錄。當光標位於*後（hòu）的▼上時，按一（yī）下“確認”鍵可以查看本記錄的其他參數，包括兩種頻率下的阻抗值、電阻（zǔ）分量、電抗分量等。如下例所示
第1行的數值分別（bié）為45Hz和55Hz下的阻抗（單位為Ω）。
第2行的數值分別為45Hz和55Hz下的電阻分量（單位為Ω）。
第3行（háng）的數（shù）值分別為45Hz和55Hz下（xià）的（de）電抗分量（單位為（wéi）Ω）。
上例中，45Hz下的阻抗、電阻分（fèn）類、電抗分量分別為： Z45=1.021Ω,R45=1.011Ω,X45=0.143Ω
按“確認”鍵可以退出本屏幕返回前一屏。