大口径薄钳口接地电阻检测仪的研制

1、 大口径薄钳口接地电阻检测仪的研制 1 概叙 优良的接地系统是电力、 电信、 电气设备安全可靠运行的重 要保证。接地电阻的大小是接地系统品质优劣的重要评判依据。 精确、快速、简捷、可靠的接地电阻测量方法，已成为防雷接地 领域内技术进步的迫切需要。钳式接地电阻测量仪适用于电信、 电力、气象、机房、电力配电线路、铁塔输电线路、加油站、工 厂接地网、避雷针等。 钳形地阻表是一种新型的测量工具，它方便、快捷，外形酷 似钳形电流表， 测试时不需辅助测试桩， 测试时只需往被测地线 上一夹，几秒钟即可获得测量结果， 极大地方便了地阻测量工作。 钳形地阻表还有一个优点是可以对在用设备的地阻进行在线测 量，而不

2、需切断设备电源或断开地线。 但是在实际的检测过程中 会遇到各种各样的接地线（扁钢、圆钢和角钢），有些接地线靠 墙敷设， 有些接地线的截面尺寸会稍大些， 这些情况都会给检验 人员带来检测的不便。 因此， 研制一种专门应用于这些特殊情况 的钳式接地电阻仪具有重要的现实意义。 本文对钳式接地电阻仪 的检测原理做了阐述，并就此做了关于钳头部位的改进设计方 案。 2拟研制的接地电阻测试仪的测量原理介绍 钳式接地电阻测试仪主要用于测量带有导电回路的接地系 统的接地电阻值。如图 1 所示，钳头又称电磁变换器，是有两个 独立的环形钳口组成，主要用于产生测量信号源和采集信号源； 显示屏主要用于显示测量读数， 操

3、作面板， 进行功能或工作模式 设定；扳柄，主要用于打开钳头。 测量时，钳形接地电阻表利用电磁感应原理通过其前端卡口 （内有电磁线圈）所构成的环向被测线缆送入一恒定电压E,该 电压被施加在被测的接地回路中， 钳形接地电阻表可同时通过其 前端卡口测出回路中的电流I，根据E和I，即可计算出回路中 的总电阻。 钳式接地电阻测试仪主要是为了克服测量接地电阻时需要 打辅助接地极的困难而研制的，其钳头（电磁变换器）内主要为 两个独立的电压线圈 Ng和电流线圈Nr。工作时，先由电压线圈 Ng产生一内部高压e，利用电磁感应原理使被测接地回路中产生 一个恒定电压E,其中E=e*Ng,让E使被测接地回路产生感应电

4、流I由RX处流出并经由接地回路从 RS接地极分支流回仪表处。 电流线圈Nr则可通过表内检流计、运算放大器，计算出感应电 流 I 值，经过比较、再运算，即计算出环形导体或接地回路电阻， 显示器可显示出 RL=E/I并求得RL的值。 3大口径薄钳口接地电阻测量仪的钳头部位改装设计方案 3.1 改装设计的可行性原理分析 改变钳头部分的形状， 达到方便夹持各种常规接地线 （扁钢、 圆钢和角钢） 的目的， 从而能够使用接地电阻测量仪方便快捷的 测量起重机的接地电阻。 钳式接地电阻测试仪主要是为了克服测 量接地电阻时需要打辅助接地极的困难而研制的，其钳头 （电磁 变换器）内主要为两个独立的电压线圈和电流线

5、圈。 如图 2 所示， 工作时， 先由电压线圈产生一内部高压， 利用电磁感应原理使被 测接地回路中产生一个恒定电压， 让该恒定电压使被测接地回路 产生感应电流， 该感应电流由钳头部分的电流线圈感应并流回仪 表内，通过表内检流计、运算放大器，计算出感应电流值，经过 比较、再运算，即计算出环形导体或接地回路电阻，显示器可显 示出接地电阻的值。 产生的感应电动势 E=nA/ t （其中，E:感应电动势（V）, n：感应线圈匝数，/ t:磁通量的变化率），其中=BS 3.2 设计方案 图 3 为设计方案路线图，采取的实验方案如下： 1、根据已设计的起重机械专用接地电阻检测仪的钳口内部 铁心形状和尺寸制

6、 造新产品中的铁心模块。 2、检验两个铁心模块之间的贴合度，当调整好模块之间的 贴合度后，将线圈 缠绕在铁心模块上。 3、因为电压线圈和电流线圈是在同一钳口中，会产生电磁 干扰现象，为了防止振荡电压与感应电流之间的相互干扰问题， 拟在电压线圈和电流线圈之间设置多道屏蔽层。 4、联系生产厂家委托定制相关配件，再将感应部分的电压 线圈及电流线圈和钳身中的对应电路部分相接合。 5、组装完毕后， 检验改装后的钳式接地电阻仪的测量精度， 如果有较大的测量误差，再重新调整参数 n、 s 的值以及屏蔽层 的设置布局，直到达到所需的测量精度要求。 4. 结论 在现有的实际检测中，会遇到各种各样的接地线（扁钢、圆 钢和角钢） , 并且每个生产厂家敷设的接地线的方法各不相同， 有些厂家把接地线靠墙敷设， 有些厂家为了更安全起见， 接地线 的截面尺寸会稍大些， 在利用钳式接地电阻测量仪检测时， 这些 情况都会给检测人员带来很大的不便， 限制了钳式接地电阻测量 仪的使用。 如果能够根据现场的实际情况设计并研制一种专门应 用于检测那些靠墙敷设的接地线或者截面尺寸稍大的接地线， 改变钳头部位的形状，