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量的基本概念和原理，闡述了筆者對JJG1054-2009《鉗形接地電阻儀檢定規(guī)程》的初步認識以及如何根據(jù)規(guī)程開展鉗形接地電阻儀檢定工作。

0、引言
國家質(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日起正式實施。作為相關(guān)的檢定單位，我們應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)知識作一初步的分析。
1、接地電阻表簡述
接地電阻表是一種常用的計量器具，它廣泛應用于電力、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量，是電氣**檢查和接地工程竣工驗收必不可少的工具。隨著科學的不斷發(fā)展，接地電阻的的測量方法也在不斷進步，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式電壓落差法，測量方法是在被測地極的同一側(cè)地上打入兩根輔助測試極，三者在同一直線上，輔助測試極與被測地極的距離分別為20m和40m左右，按一定的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動搖把，使電阻表內(nèi)部的電機產(chǎn)生電能，在兩端的電極之間產(chǎn)生電流，形成回路，從而在被測電極和輔助電極之間產(chǎn)生一個電壓，從而計算出被測接地極的電阻。它的缺點是采用手搖式的，輸出電壓不夠穩(wěn)定，影響測量結(jié)果。②數(shù)字式接地電阻測試儀，它的測量方法有兩線法、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)定性遠優(yōu)于前者。兩線法測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)上改進而來的，在低值測量和接線對測量結(jié)果影響較大的情況下，可以有效消除誤差，提高準確性。③鉗形接地電阻測試儀，它的測量方法包含單鉗法和雙鉗法，基于兩極法測量。鉗表的鉗口部分包含電壓和電流線圈，電壓線圈提供激勵信號，在被測回路上感應電勢E，從而產(chǎn)生回路電流I，對E及I進行測量，得出R，簡單來說就是全電路歐姆定律在實際中的體現(xiàn)。它是一種新穎的測量工具，方便快捷，不需要輔助測試極，只需往測地線上一夾，就可得出結(jié)果。此外，它還有一個優(yōu)點是可以在線測量設(shè)備的電阻，不像傳統(tǒng)儀表要切斷電源或斷開地線。但它還存在著較大的局限性，它的測量值實際上是包含被測試接地電阻在內(nèi)的整個環(huán)路電阻，且易受外接電磁場干擾，無法測量土壤的電阻率，不能完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)地阻表測量單個接地體的接地電阻。
由此可見，接地電阻的測試技術(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，使用人員在實際的測量過程中，要根據(jù)實際情況選擇*佳的儀器，接地電阻的測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JJG366-2004《接地電阻表檢定規(guī)程》，但由于鉗形接地電阻儀在應用范圍、技術(shù)要求、檢定項目、檢定方法等方面與一般的地阻表有所不同，JJG366-2004不能覆蓋，從而導致了各地在檢定鉗形接地電阻儀時，檢定項目、檢定方法、標準器等方面的要求不能統(tǒng)一。針對這一情況，國家質(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？帶著這些問題，筆者通過對兩本規(guī)程的學習和對比，總結(jié)出以下幾點（由于鉗阻儀均為數(shù)顯儀表，在新規(guī)程實施之前，其檢定都是參照數(shù)字式地阻表的技術(shù)要求進行的，故此處對比對象只是數(shù)字地阻表，模擬式地阻表的檢定無可比性）：
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)應無任何電磁干擾設(shè)備”一條。由于鉗阻儀測量原理的局限性，其測量結(jié)果極易受到周圍電磁場的干擾，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所需要的標準器為“標準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、測量重復性、報警臨界值設(shè)定誤差五個檢定項目，刪除了絕緣電阻、輔助接地電阻的影響這兩個檢定項目。
2.3.1偏心位置影響。由于鉗阻儀的構(gòu)造特殊，連接導線置于近似鉗頭幾何中心位置與連接導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量是很有必要的。偏心位置影響誤差不能超過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準電阻器連接，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準電阻器輸出端的連接導線，連接導線應置于鉗頭幾何中心位置，并與鉗圈垂直，按選取的檢定點調(diào)節(jié)標準電阻器的電阻值，記下鉗阻儀顯示讀數(shù)值。兩者的誤差表示形式相同，在準確度等級的劃分方面，鉗阻儀增加了10級、20級兩個準確度等級，這是由于鉗阻儀測量原理的局限性，會產(chǎn)生較大誤差所決定的。
2.3.3報警臨界值設(shè)定誤差。采用標準電阻器法，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點進行檢定。
2.3.4與一般地阻表不同，鉗阻儀在測量過程中不需要輔助接地電阻，所以與JJG366-2004相比，JJF1054-2009并沒有輔助接地電阻影響這一項。
通過對比，筆者認為，在檢定工作中，計量檢定單位根據(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)檢定人員加以學習，參加相應的培訓和考核，就可進行鉗阻儀的檢定工作。