阳极接地电阻和土壤电阻率的测定的实验

土壤电阻率的测量方法土壤电阻率的测量土壤电阻率的测量通常采用四极法和模拟法。

一、四极法当被测接地装置的最大对角线D 较大，或在某些地区(山区或城区) 按要求布置电流极和电压极有困难时，可以利用变电所的一回输电线的两相导线作为电流线和电压线。

四极是指被测接地装置G 、测量用的电流极C 和电压极P 以及辅助电极S 。

辅助电极S 离被测接地装置边缘的距离dGS=30～100m 。

图1 是测量土壤电阻率的四极法的原理接线图，两电极之间的距离a 应等于或大于电极埋设深度h 的20 倍，即a≥20h。

由接地电阻测量仪的测量值R ，得到被测场地的视在土壤电阻率ρ=2πaR (1) 测量电极建议用直径不小于1.5cm 的圆钢或＜25×25×4 的角钢，其长度均不小于40cm 。

被测场地土壤中的电流场的深度，即被测土壤的深度，与极间距离a 有密切关系。

当被测场地的面积较大时，极间距离a 应相应地增大。

为了得到较合理的土壤电阻率的数据，最好改变极间距离a ，求得视在土壤电阻率ρ与极间距离a 之间的关系曲线ρ=f(a)，极间距离的取值可为5、10、15、20、30、40m 、?，最大的极间距离amax 可取拟建接地装置最大对角线的三分之二。

C 1P 1P 2C 2图1 四极法测量土壤电阻率原理图C 1和——测量用电流极C 2M ——接地电阻测量仪P 1和——测量用电压极P 2h ——测量电极埋设深度a ——测量电极之间的距离四极法测试后经得出的土壤电阻率计算值应根据测量时的情况进行季节系数修正。

计算接地装置的土壤电阻率时，应取雷雨季节中无雨水时最大的土壤电阻率，一般按下式计算：ρ=ρ0?ψ式中：ψ——季节系数；ρ0为其实测值；ρ为其计算值在计算接地电阻时，实测的土壤电阻率，要乘以表1中所列季节系数ψ1、ψ2或ψ3进行修正。

注：ψ1—测量前数天下过较长时间的雨，土壤很潮湿时用之; ψ2—测量时土壤较潮湿，具有中等含水量时用之；ψ3—测量时土壤干燥或测量前降雨不大时用之。

土壤电阻率测量影响因素的试验研究作者：谭威王悦李承昊来源：《科技创新导报》2017年第24期摘要：本文主要对影响土壤电阻率的主要因素展开了具体的试验研究工作，其中主要包括了导电离子浓度、土质、温度、土壤致密性等多种因素，鉴于土壤电阻率的水平程度将会对接地装置的接地电阻产生直接性的影响，因此要求接地电阻越小越好。

为了能够实现对土壤电阻率的有效降低可采用降阻剂法、换土法、四极法等措施方法，希望通过本文的研究能够为有关的土壤电阻率测量提供一些有价值的参考。

关键词：土壤电阻率测量影响因素试验措施中图分类号：TU411 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）08（c）-0081-02接地电阻是体现接地状况是否能够满足于规范要求的一项核心指标。

从接地装置的角度来看，要力争确保接地电阻达到最小化，电阻越小相应的电压也将会越小。

对于接地电阻水平会产生影响的因素来自于多个方面，如接地体大小、形状和埋深，土壤电阻率以及接地线的连接情况等均会对接地电阻水平造成一定的影响。

而通过对土壤电阻率影响因素的研究，则可实现对土壤电阻率的有效改善并实现精准测量，据此，下文将重点就土壤电阻率测量影响因素展开具体分析。

1 土壤电阻率测量影响因素土壤电阻率本身是一项会随着周边环境因素改变而发生变化的数值，对于土壤电阻率会造成影响的因素多种多样，现将最主要的几项影响因素分析如下。

1.1 导电离子浓度土壤当中电阻率的水平程度很大程度上都是由土质当中导电离子浓度，以及土质的含水率所决定的，一般为土质内整体电离子浓度的倒数，即土质内所包含的电离子浓度越大，相应的土质导电性也就必然会越强，土壤电阻率也就越高。

例如在沙河底部其土壤电阻率通常会相对较大一些，这主要是因为受到长时间的水流冲刷影响，而导致导电离子浓度大大降低。

土质越是湿润其含水量便会越大，相应的导电性能也就更为优异，土壤的电阻率也就会越小；反之则越大。

这也便是接地体接地电阻会受到土壤干湿影响而产生改变的主要因素。

土壤电阻率的测量土壤电阻率的测量通常采用文纳四极法和模拟法。

一、文纳四极法当被测接地装置的最大对角线D 较大，或在某些地区(山区或城区)按要求布置电流极和电压极有困难时，可以利用变电所的一回输电线的两相导线作为电流线和电压线。

四极是指被测接地装置G、测量用的电流极C 和电压极P 以及辅助电极S。

辅助电极S 离被测接地装置边缘的距离dGS=30～100m。

图1 是测量土壤电阻率的四极法的原理接线图，两电极之间的距离 a 应等于或大于电极埋设深度h 的20 倍，即a≥20h。

由接地电阻测量仪的测量值R，得到被测场地的视在土壤电阻率ρ=2πaR (1)测量电极建议用直径不小于 1.5cm 的圆钢或＜25×25×4 的角钢，其长度均不小于40cm。

被测场地土壤中的电流场的深度，即被测土壤的深度，与极间距离a 有密切关系。

当被测场地的面积较大时，极间距离a 应相应地增大。

为了得到较合理的土壤电阻率的数据，最好改变极间距离a，求得视在土壤电阻率ρ与极间距离a 之间的关系曲线ρ=f(a)，极间距离的取值可为5、10、15、20、30、40m、⋯，最大的极间距离amax 可取拟建接地装置最大对角线的三分之二。

图1 四极法测量土壤电阻率原理图C P P C 1122C 1和 ——测量用电流极C 2P 1和 ——测量用电压极P 2M ——接地电阻测量仪h ——测量电极埋设深度a ——测量电极之间的距离文纳四极法测试后经得出的土壤电阻率计算值应根据测量时的情况进行季节系数修正。

计算接地装置的土壤电阻率时，应取雷雨季节中无雨水时最大的土壤电阻率，一般按下式计算：0ρρψ=•式中：ψ——季节系数；0ρ为其实测值；ρ为其计算值在计算接地电阻时，实测的土壤电阻率，要乘以表1中所列季节系数1ψ、2ψ或3ψ进行修正。

注：1ψ—测量前数天下过较长时间的雨，土壤很潮湿时用之; 2ψ—测量时土壤较潮湿，具有中等含水量时用之； 3ψ—测量时土壤干燥或测量前降雨不大时用之。

实验一：阳极接地电阻和土壤电阻率的测定、实验目的1、学会用接地电阻仪测定阳极接地电阻2、学会用“四极法”测土壤电阻率、实验内容阳极接地电阻和土壤电阻率的测定三、实验要求1、熟悉实验装置，看清各种仪表量程及直流表的接线方向。

2、测量阳极接地电阻时，应将原阴极保护电路与阳极断开。

3、当检流计灵敏度过高时，可将测量电极在土壤中插得浅一些；如果灵敏度不足时，可沿测量电极注水润湿。

4、用砂纸擦净金属电极，使之发出金属光泽。

5、在实验过程中保证土壤严实，金属电极不能松动。

6记录实验中遇到得反常现象，并分析其原因。

7、分析影响测量准确性的因素，思考如何改进。

8、自己绘制记录数据表格，记录实验数据。

四、实验方法（一）阳极接地电阻的测定1、阳极接地电阻测定原理仪器：ZC—8接地电阻仪原理：ZC—8接地电阻仪，C i、C2为供电极，电流为l i, P i、P 2为测量极,P i、P 2间电阻r x （即为阳极接地电阻）上造成电位差hr x，该仪器按电位计原理设计，内部测量回路的电流为12,在可变电阻R ab上造成电位差，当Ob间的电位差l2R ob=l i r x时，则检流计不偏转，故得:该仪器制造时，已固定且值，分别为10、1、0.1 （即“倍率标度”，有三11个倍数，亦称为三档），R ob可由仪表测量标度盘上读出，故测量之接地电阻r x值即为测定时采用的倍率标度的倍数乘以测量标度盘上的读数。

2、操作步骤2. 1被测接地阳极（C2、P2）与电极P i、C l要依次按直线排列，彼此相距20米以上，电极顺序注意不能颠倒。

2.2用导线将阳极（C2、P2）与电极P i、C i联于仪表的相应端钮。

2．3 将仪器放置水平，检查检流计指针是否指于中心线上，否则可用机械零位调整器调整。

2.4 将“倍率标率”置于最大倍数，慢慢转动发电机摇把，同时转动“测量标度盘”使检流计指针指于中心线。

2. 5 当指针接近中心线时，加快发电机摇把转速，使其达到每分钟120 转以上，同时调整“测量标度盘” ，使指针指于中心线。

土壤电阻率与接地电阻的测试方法一、土壤电阻率测试方法：常用方法：四极等距法或称温纳(Wenner)法：测试依据：规范DL/T475-2006 及各种仪表使用说明书图a) 是四极等距法的原理接线图，两电极之间的距离a 应不小于电极埋设深度h 的20倍，即a ≥20h 。

试验电流流入外侧两个电极，接地阻抗测试仪通过测得试验电流和内侧两个电极间的电位差，得到R ，通过公式 (1) 得到被测场地的视在土壤电阻率ρ：aR πρ2= (1)说明：上式中的R 就是从仪表上直接读取的电阻值。

四个接地电极应在一条直线上。

本方法适用于我公司的测试表型号为：ZC-8、ZC29B-1、ZC29B-2、Megger 。

如：某一测试中电极深度为0.1m ，从表上读取的值为3.76Ω，接地电极间的距离为3m ，则该区域土壤电阻率ρ=2πaR=2×3.14×3×3.76=70.84Ω·m （如果考虑季节系数，上面的值再乘以季节系数即可）。

附：季节系数表季节系数的取值：摘自《智能建筑弱电工程设计施工图集》图集号97X700-7 序号土壤名称深度Ψ1 Ψ2 Ψ31 黏土0.5～0.8 3 2 1.50.8～3 2 1.5 1.42 陶土0～22.4 1.4 1.23 沙砾盖于陶土 1.8 1.2 1.14 杂以黄沙的沙砾 1.5 1.3 1.25 泥碳 1.4 1.1 1.06 园地----- 1.3 1.27 石灰石 2.5 1.5 1.28 黄沙 2.4 1.6 1.2说明：Ψ1：用于测量前数天下过较长时间的雨，土壤很潮湿时。

Ψ2：用于测量时土壤交潮湿时，具有中等含水量时。

Ψ3：用于测量时土壤干燥或测量前降雨量不大时。

操作步骤：1.仪表端所有接线应正确无误。

2.仪表连线与电位电极P1、P2和电流电极C1、C2应牢固接触。

3.仪表放置水平后，调整检流计的机械零位，归零。

4.将“ 倍率开关”置于最大倍率，逐渐加快摇柄转速，使其达到150r/min（备注：ZC29B要求转速150r/min；ZC-8要求转速120r/min）。

土壤电阻率的测试方法 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020土壤电阻率的测试方法步骤：一、在接地网内打入4根导电性能良好的接地桩子，深度约15公分，确保4根桩子在同一条直线上，且每根桩子之间的距离相等。

假设间距为a。

二、将摇表第一根接线柱与第一根桩子相连，第二根接线柱与第二根桩子相连，以此类推，即将摇表的接线柱与桩子一一对应地用导线连起来。

三、将摇表按120转/分钟的速度摇动，从摇表中读出电阻值R。

四、将以上测到的值a和R代入公式：ρ=2π·a·R （π=3.14），得出土壤电阻率ρ的值。

土壤电阻率的测量方法有：土壤试样法、三点法（深度变化法）、两点法（西坡Shepard土壤电阻率测定法）、四点法等，本标准主要介绍四点法。

2、在采用四点法测量土壤电阻率时，应注意如下事项：（1）试验电级应选用钢接地棒，且不应使用螺纹杆。

在多岩石的土壤地带，宜将接地棒按与铅垂方向成一定角度斜行打入，倾斜的接地棒应躲开石头的顶部。

（2）试验引线应选用挠性引线，以适用多次卷绕。

在确实引线的长度时，要考虑到现场的温度。

引线的绝缘应不因低温而冻硬或皲裂。

引线的阻抗应较低。

（3）对于一般的土壤，因需把钢接地棒打入较深的土壤，宜选用2～4kg重量的手锤。

（4）为避免地下埋设的金属物对测量造成的干扰，在了解地下金属物位置的情况下，可将接地棒排列方向与地下金属物（管道）走向呈垂直状态。

（5）在测量变电站和避雷器接地极的时候，应使用绝缘鞋、绝缘手套、绝缘垫及其他防护手段，要采取措施使避雷器放电电流减至最小时，才可测试其接地极。

（6）不要在雨后土壤较湿时进行测量。

3、测量方法（四点法）3.1 等距法或温纳（Wenner）法将小电极埋入被测土壤呈一字排列的四个小洞中，埋入深度均为ｂ，直线间隔均为ａ。

土壤电阻率的测试方法步骤：一、在接地网内打入4根导电性能良好的接地桩子，深度约15公分，确保4根桩子在同一条直线上，且每根桩子之间的距离相等。

假设间距为a。

二、将摇表第一根接线柱与第一根桩子相连，第二根接线柱与第二根桩子相连，以此类推，即将摇表的接线柱与桩子一一对应地用导线连起来。

三、将摇表按120转/分钟的速度摇动，从摇表中读出电阻值R。

四、将以上测到的值a和R代入公式：ρ=2π·a·R （π=），得出土壤电阻率ρ的值。

土壤电阻率的测量方法有：土壤试样法、三点法（深度变化法）、两点法（西坡Shepard土壤电阻率测定法）、四点法等，本标准主要介绍四点法。

2、在采用四点法测量土壤电阻率时，应注意如下事项：（1）试验电级应选用钢接地棒，且不应使用螺纹杆。

在多岩石的土壤地带，宜将接地棒按与铅垂方向成一定角度斜行打入，倾斜的接地棒应躲开石头的顶部。

（2）试验引线应选用挠性引线，以适用多次卷绕。

在确实引线的长度时，要考虑到现场的温度。

引线的绝缘应不因低温而冻硬或皲裂。

引线的阻抗应较低。

（3）对于一般的土壤，因需把钢接地棒打入较深的土壤，宜选用2～4kg重量的手锤。

（4）为避免地下埋设的金属物对测量造成的干扰，在了解地下金属物位置的情况下，可将接地棒排列方向与地下金属物（管道）走向呈垂直状态。

（5）在测量变电站和避雷器接地极的时候，应使用绝缘鞋、绝缘手套、绝缘垫及其他防护手段，要采取措施使避雷器放电电流减至最小时，才可测试其接地极。

（6）不要在雨后土壤较湿时进行测量。

3、测量方法（四点法）等距法或温纳（Wenner）法将小电极埋入被测土壤呈一字排列的四个小洞中，埋入深度均为ｂ，直线间隔均为ａ。

测试电流Ｉ流入外侧两电极，而内侧两电极间的电位差Ｖ可用电位差计或高阻电压表测量。

如图所示。

设ａ为两邻近电极间距，则以ａ，ｂ的单位表示的电阻率ρ为：ρ＝４πaR/（1+ －）（）式中ρ－土壤电阻率；Ｒ－所测电阻；ａ－电极间距；ｂ－电极深度。

土壤电阻率检测作业指导书1 目的土壤电阻率是接地工程中一个重要的参数，直接影响接地装置的接地电阻的大小，为了正确合理的设计接地装置，必须进行土壤电阻率的测量。

根据所测的土壤电阻率，可以通过一些措施有效地改善土壤。

2 适用范围本作业指导书适用于恒山运维站所辖的变电站的土壤电阻率的测定。

3 引用标准下列标准所包含的条文，通过引用而构成本作业指导书的条文。

GB 50169-92 《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》DL 475 《接地装置工频特性参数的测量导则》4 支持性文件高压电气设备试验方法接地技术5 技术术语接地极：埋入地中并直接与大地接触的金属导体。

接地体：埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为接地体。

接地体分为水平接地体和垂直接地体。

接地引下线：电力设备应接地的部位与地下接地体或中性线之间的金属导体，称为接地引下线。

接地装置：接地体和接地引下线的总和，称为接地装置。

接地电阻：接地体或自然接地体的对地电阻和接地线电阻的总和，称为接地装置的接地电阻。

接地电阻的数值等于接地装置对地电压与通过接地体流入地中电流的比值。

电流极：为形成测试接地装置的接地阻抗、场区地表电位梯度等特性参数的电流回路，而在远方布置的接电极。

电位极：在测试接地装置特性参数时，为测试所选的参考电位而布置的电极。

6安全措施6.1试验时的安全措施6.1．1 禁止在雷雨天气进行试验6.1．2 尊守《安全操作规程》6.2 试验时应注意的事项6.2.1 应使接地极和土壤充分的接触，接地极排列在同一直线上，埋入深度应不大于极间距离的1/20。

6.2.2 试验前应仔细检查各个电极的接线是否正确、摇表的倍率、量程等，按规定的转速旋转摇表把手，尽量匀速摇动。

6.2.3在接线时，必须用夹子将导线和接地极连接，使他们的接触良好。

7 作业准备7.1 人员配备数量：2人素质要求：所有工作人员必须拥有安全意识，并且具有一定的专业基础知识。

7.2 设备准备7.2.1 ZC-8型摇表一块7.2.2 导线若干7.2.3 铁锤一把7.2.4 接地极4颗8作业项目和测试要求、质量标准8.1 作业项目测试方法：8.1.1 单极法在需要测量土壤电阻率的地方打一直径为d的接地极，埋入深度为h,用摇表测出该接地极的接地阻R，如图1，然后通过下式计算出土壤电阻率 ：用单极法测量土壤电阻率时，接地体与土壤的接触程度起着很大的关系，即用这种方法测出的土壤电阻率仅仅反映了接地接地体附近的土壤电阻率，误差较大，在使用单极法时接地极的直径应不小于1.5厘米，长度应不小于1米。

防雷工程中土壤电阻率及其测量摘要：在防雷工程设计和施工前，必须先了解接地装置设置处的土壤电阻率的有关情况，并对其进行测量。

因此，了解和掌握土壤电阻率的一些相关性质及其测量方法，将对接地装置的正确设计起着决定性作用。

关键词：接地电阻；土壤电阻率；测量方法Abstract: in the lightning protection engineering design and before construction, must first understand grounding device set of soil resistivity in the related conditions and the measurement. Therefore, understanding and mastering soil resistivity of some related properties and measurement method, to the correct design docking device plays a decisive role.Keywords: grounding resistance; Soil resistivity; Measurement method土壤电阻率是在防雷工程设计接地装置部分一个重要的参数，它的确定对雷电流尽快地散逸大地，达到足够小的接地电阻及地下部分的合理布局都起到一定的作用。

它沿地层深度的变化规律是选择接地装置形式和决定它的尺寸的主要根据。

土壤电阻率的数值与土壤的结构（如黑土、粘土和沙土等）、土质的紧密程度、湿度、温度等以及土壤中含有可溶性的电解质（如酸、碱、盐等）有关。

由于成份是多种多样，因此不同土壤电阻率的数值往往差别很大[1]。

1影响土壤电阻率的最主要因素1.1湿度含水量对土壤电阻率也有很大影响。

绝对干燥的土壤电阻率可以认为接近无穷大。

土壤电阻率的测试方法步骤：一、在接地网内打入4根导电性能良好的接地桩子，深度约15公分，确保4根桩子在同一条直线上，且每根桩子之间的距离相等。

假设间距为a。

二、将摇表第一根接线柱与第一根桩子相连，第二根接线柱与第二根桩子相连，以此类推，即将摇表的接线柱与桩子一一对应地用导线连起来。

三、将摇表按120转/分钟的速度摇动，从摇表中读出电阻值R。

四、将以上测到的值a和R代入公式：ρ=2π·a·R （π=3.14），得出土壤电阻率ρ的值。

土壤电阻率的测量方法有：土壤试样法、三点法（深度变化法）、两点法（西坡Shepard土壤电阻率测定法）、四点法等，本标准主要介绍四点法。

2、在采用四点法测量土壤电阻率时，应注意如下事项：（1）试验电级应选用钢接地棒，且不应使用螺纹杆。

在多岩石的土壤地带，宜将接地棒按与铅垂方向成一定角度斜行打入，倾斜的接地棒应躲开石头的顶部。

（2）试验引线应选用挠性引线，以适用多次卷绕。

在确实引线的长度时，要考虑到现场的温度。

引线的绝缘应不因低温而冻硬或皲裂。

引线的阻抗应较低。

（3）对于一般的土壤，因需把钢接地棒打入较深的土壤，宜选用2～4kg重量的手锤。

（4）为避免地下埋设的金属物对测量造成的干扰，在了解地下金属物位置的情况下，可将接地棒排列方向与地下金属物（管道）走向呈垂直状态。

（5）在测量变电站和避雷器接地极的时候，应使用绝缘鞋、绝缘手套、绝缘垫及其他防护手段，要采取措施使避雷器放电电流减至最小时，才可测试其接地极。

（6）不要在雨后土壤较湿时进行测量。

3、测量方法（四点法）3.1 等距法或温纳（Wenner）法将小电极埋入被测土壤呈一字排列的四个小洞中，埋入深度均为ｂ，直线间隔均为ａ。

测试电流Ｉ流入外侧两电极，而内侧两电极间的电位差Ｖ可用电位差计或高阻电压表测量。

如图B.1所示。

设ａ为两邻近电极间距，则以ａ，ｂ的单位表示的电阻率ρ为：ρ＝４πaR/（1+ －）（B.2-1）式中ρ－土壤电阻率；Ｒ－所测电阻；ａ－电极间距；ｂ－电极深度。

土壤电阻率检测作业指导书1 目的土壤电阻率是接地工程中一个重要的参数，直接影响接地装置的接地电阻的大小，为了正确合理的设计接地装置，必须进行土壤电阻率的测量。

根据所测的土壤电阻率，可以通过一些措施有效地改善土壤。

2 适用范围本作业指导书适用于电力系统中，发电厂、变电所、以及杆塔等周围的土壤电阻率的测定。

3 引用标准下列标准所包含的条文，通过引用而构成本作业指导书的条文。

本书出版时，所示版本均为有效。

所有标准都会被修订，使用本书的各方，应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

GB 50169-92 《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》DL 475 《接地装置工频特性参数的测量导则》4 支持性文件高压电气设备试验方法接地技术5 技术术语接地极：埋入地中并直接与大地接触的金属导体。

接地体：埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为接地体。

接地体分为水平接地体和垂直接地体。

接地引下线：电力设备应接地的部位与地下接地体或中性线之间的金属导体，称为接地引下线。

接地装置：接地体和接地引下线的总和，称为接地装置。

接地电阻：接地体或自然接地体的对地电阻和接地线电阻的总和，称为接地装置的接地电阻。

接地电阻的数值等于接地装置对地电压与通过接地体流入地中电流的比值。

电流极：为形成测试接地装置的接地阻抗、场区地表电位梯度等特性参数的电流回路，而在远方布置的接电极。

电位极：在测试接地装置特性参数时，为测试所选的参考电位而布置的电极。

6 安全措施6.1试验时的安全措施6.1．1 禁止在雷雨天气进行试验6.1．2 尊守《安全操作规程》6.2 试验时应注意的事项6.2.1 应使接地极和土壤充分的接触，接地极排列在同一直线上，埋入深度应不大于极间距离的1/20。

6.2.2 试验前应仔细检查各个电极的接线是否正确、摇表的倍率、量程等，按规定的转速旋转摇表把手，尽量匀速摇动。

6.2.3 在接线时，必须用夹子将导线和接地极连接，使他们的接触良好。

防雷设计中土壤电阻率及其测量摘防雷工程设计和施工前，必须先了解接地装置设置处的土壤电阻率的有关情况，并对其进行测量。

所以，了解和掌握土壤电阻率的一些相关性质及其测量方法，将对接地装置的正确设计起着决定性作用。

1 影响土壤电阻率的主要因素土壤电阻率是决定接地电阻的主要因素之一。

接地电阻，指电流通过接地装置流向大地受到的阻碍作用。

在计算数值上，接地电阻是电气设备的接地体对接地体无穷远处的电压与接地电流之比，即R, 二 U ;/I ,式要介绍了土壤电阻率在防雷接地装笠设计和在施工中的应用，论述了影响土堆电阻率的主要因素及其土壤电阻率的浏童方法。

关键词接地电胆土壤电阻率浏1方法在现代防雷工程设计、施工和验收中，接地是其中的主要工作，无论是防直击雷或感应雷，最终都是通过接地装置将雷电流引人大地，所以，没有完善的接地装置是无法实现避雷的。

而接地电阻是直接反映出接地情况是否符合规范要求的一个重要指标。

对于避雷系统接地装置而言，要求其接地电阻越小越好，因为接地电阻越小，散流越快;落雷物体高电位保持时间越短，危险越小，以至于跨步电压、接触电压也越小。

而影响接地电阻的主要因素有土壤电阻率，接地体的尺寸、形状及埋人深度，接地线与接地体的连接等。

其中土壤电阻率对接地电阻的大小起着决定性作用。

因此，在中:R。

为接地电阻，单位为。

;U;为接地电流，单位为A;Ie 为接地体对接地无穷远处的电压，单位为V。

土壤电阻率(P+)是用每边长为10m m的正方体的土壤电阻来表示。

土壤电阻率根据土壤性质、含水量、温度、化学成分、物理性质等情况而有所变化。

因此在进行防雷工程设计时要根据当地地质情况并考虑到季节的影响，选取其中最大值作为设计的依据。

影响土壤电阻率的主要因素有以下几个方面。

1.1 土坡性质土壤性质对土壤电阻率影响最大。

不同性质的土壤，其电阻率甚至相差几千到几万倍。

不同性质的土壤电阻率见表注 :(Pi 测量前几天降过较长时间的雨土壤很潮湿时使用;T2为测量时土壤较潮湿具有中等含水量时使用; Y3为测量时土壤干燥或测量前降雨不大时使用。

接地电阻的测量方法
ZC—8型测试仪测量简单接地体的接地电阻的操作程序:
(1) 使被接地极E′、电位探测针 P′和电流探测针C′，依直线彼此 相距20m插入地中，且电位探测针 P′插于接地极E′和电流探测针C′ 之间(如图1所示)。 (2) 用专用导线将各极与测试仪的相应端子连接，即E′接E、P′接P 和C′接C。 (3) 将仪表放于水平位置，检查检流计的指针是否指于中心线上(即 零线)，否则可用零位调整器将其调正指于中心线。
ZC—8型测试仪技术特点和使用方法：

ZC—8型测试仪的技术特点:
(1) 在仪器的检流计回路内，接入了电容C1，使在测试时不受土壤电 解电流的影响。 (2) 发电机输出频率为110～115Hz，并采用了由BG、D等组成的相敏 整流环节，以避免市电杂散电流对测试的影响。 (3) 制造厂生产的仪器，如果设有4个端钮的，还可用来测量土壤电 阻率。该仪器还分B组和T组两种类型，B组适用于普通气候条件，T组 适用于亚热带的气候条件，即可适合在环境温度为0～50℃和相对湿 度为98%以下的气候条件使用。
档位（0.1，1， 10）
。
ρ的测量方法
测量结果计算：
• • • • 式中：ρ－土壤电阻率（Ω· m）； Ｒ－所测电阻（Ω）； ａ－测试电极间距（m） ｂ－测试电极入地深度（m）
当测试电极入地深度ｂ不超过 0.2ａ时，可假定ｂ＝0，则 计算公式可简化为：
ρ的测量方法
土壤电阻率应在干燥季节或天气晴朗多日后进行，因此土壤电阻率应 是所测的土壤电阻率数据中最大的值，为此应按下列公式进行季节修 正：
用，影响测量结果的准确性。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
接地电阻的测量方法
接地电阻测量方法通常有以下几种：两线法、三线法、四 线法、单钳法和双钳法。各有各的特点，实际测量时，尽 量选择正确的方式，才能使测量结果准确无误。

接地测试—土壤电阻率测试法为什么要确定土壤电阻率?土壤电阻率是确定新安装设备(绿场应用)的接地系统的设计时最为关键的事项，以满足接地电阻要求。

理想情况下，您将找到具有最小可能电阻的位置。

但是如以上讨论，经过精心设计接地系统，完全能克服很差的土壤条件。

土壤成分、含水量和温度都会影响土壤电阻率。

土壤很少有同质的情况，并且土壤率随地理位置及土壤深度的变化而存在很大变化。

含水量随季节变化，随地层特性、固定地下水位的不同而不同。

由于岩层越深，土壤和水通常越稳定，所以建议将接地杆尽可能深地插入大地，如果可能的话达到地下水位。

此外，接地杆应安装在温度稳定的位置，例如冰冻线以下。

为了使接地系统有效工作，应按最坏可能的条件进行设计。

如何计算土壤电阻率?以下介绍的测量程序采用了普遍接受的温纳法(Wenner)，该方法由美国标准局的弗拉克温纳(Frank Wenner)于1915 年开发而成。

(F. Wenner, A Method of Measuring Earth Resistivity; Bull, National Bureau of Standards, Bull 12(4) 258, p. 478-496; 1915/16.)公式为：将(欧姆厘米)除以100，转换为(欧姆米)就看您采用的具体单位了。

例：您决定在接地系统中安装 3 米长的接地杆。

为了测量 3 米深处的土壤电阻率，我们已经讨论过测试 3 米长接地电机之间的距离问题。

为了测量土壤电阻率，启动Fluke 1625，然后读取以欧姆为单位的电阻值。

本例中，假设电阻读数为100 欧姆。

所以，本例中我们已知：A = 3 米R = 100 欧姆那么电阻率应等于：r = 2 x px A x R r = 2 x 3.1416 x 3 米x 100 欧姆r = 1885 Ωm 如何测量土壤电阻率?为了测试土壤电阻率，按如图所示连接接地电。

湘潭大学实验报告姓名：**学号：*****班级（专业）：采矿工程**班课程：矿山电工学实验名称：接地电阻的测量实验日期：2013年12月4日实验四接地电阻的测量一、实验目的：1、使学生掌握接地的种类、意义与接地方法。

2、使学生熟悉接地电阻测量仪的使用方法与测量方法。

二、主要知识点：1、接地的概念与作用：接地是电力系统为了满足系统运行的需要和保护设备或人身安全而常用的一种技术。

接地靠接地装置来实现。

接地装置主要由下列两部分组成：（1）接地体。

接地体又叫做接地极，是指埋入地中直接与大地接触的金属导体。

（2）接地线。

接地线是指电力设备与接地体相连接的金属导线。

接地体又分为人工接地体与自然接地体两种。

人工接地体是指专门敷设的金属导体接地极，自然接地体是指直接与大地接触的各种金属构件，如建筑物的钢筋混凝土基础，金属导管等。

被水泥包围住的导体只要是埋在地中也算接地体，因为受潮后的水泥的导电能力和上壤差不多。

电力系统的接地可分为正常接地和故障接地两类，正常接地又可分工作接地和保护接地两种。

工作接地是为了满足系统运行的需要而装设的接地；其作用如下：⑴降低人体的接触电压。

在中性点绝缘的系统中，当一相接地，而人体又触及加一相时，人体所受到的接触电压将超过相电压而成为线电压，即为相电压的√3倍。

当中性点接地时，因中性点的接地电阻很小，或近似于零，与地间的电位差亦近似于零，这时当一相碰地，而人体触及加一相时，人体的接触电压接近或等于相电压，因此降低了人体的接触电压。

⑵迅速切断故障设备。

在中性点绝缘系统中，当一相接地时接地电流很小，因此，保护设备不能迅速动作切断电流，故障将长期持续下去，对人体是危险的。

在中性点接地系统中就不同了，当一相接地时，接地电流成为很大的单相短路电流，保护设备能准确而迅速动作切断电源，使人体不致有触电危险。

⑶降低电气设备和电力线路的设计绝缘水平。

如上所述，因中性点接地系统中一相接地时，其它两相的对地电压不会升高至相电压的√3倍，而是近似于或等于相电压。

Rx Kr
式中，K为电流互感器的变流比。
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接地电阻测定
四、实验步骤
（一）测前准备 首先断开电源，然后拆开接地干线的连接点。 将接线处打磨光滑，去掉锈蚀。 对仪表进行短路试验,E,P,C端扭短路，摇动手柄，调整粗调
旋扭和细调拨盘，使指针指零。 测量接地电阻，应选择在土壤导电率最低、土壤干燥的时期，
接地电阻测定
三、测量方法与原理
如图2所示，接地电阻测量仪是根据补偿法原理制成的。图中 电路有四个端钮，其中P2和C2短接后，接至被测接地极;如果 是三个端钮的测量仪，则P2、C2内部已连通并引出一个端钮 E，可直接接至被测接地极。另外，P1和C1分别是电位辅助 电极和电流辅助电极的端钮。测量时，分别用导线将它们与 电极探针连接，电极探针接至被测接地极20 m处和40 m处， 两探针应保持20 m的距离。
接地电阻测量仪是检验测量接地电阻的常用仪表(又称接地摇 表)，在测量时其所使用的电源应是交流或断续直流电源，因 为土壤的导电主要依靠地下电解质的作用，如果采用直流电 源，直流电流通过大地时就会产生极化现象，产生极化电动 势，从而影响测量结果。下面简单介绍指针式接地电阻测量 仪的相关知识。
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接地电阻测定
图2所示接地电阻测量仪，有三个量程，可以测量不同接 地电阻的大小，用联动的转换开关S同时改变互感器二次 侧的并联电阻和检流计的并联电阻，即可改变量程。通 过选择不同的量程挡，并调节仪表面板上电位器补偿电 阻R的旋钮使检流计指零，使P1电极的电位与R可调端的 电位相等，就可以由读数盘上读得r的值，则被测接地电 阻为
(2)雷雨季节阴雨天气，不得测量避雷装置的接地电阻。 (3)不准带电测量接地电阻。 (4)电气设备接地电阻的测量应该定期进行。接地电阻按要求在一年中任何

怎么用大地网接地电阻测试仪来测土壤电阻率电力工作者在实际的工作中，经常需要来进行地网的接地电阻率的测量，需要用到大地网接地电阻测试仪，但是很多人都不知道该设备应当怎么使用，本文就以YTC2830大地网接地电阻测试仪为例，来给大家简单介绍怎么用大地网接地电阻测试仪来测土壤电阻率。

使用本仪器，可以采用单极法或者四极法来测量土壤电阻率。

下面以四极法为例来说明。

测量土壤电阻率的接线如图所示。

图中，a 为电流极与电位极的间距，b 为两电位极的间距，h 为电极埋设深度。

当a=b 时即为温纳法。

为了计算方便，请让电极间距a、b 远大于埋设深度h,一般应满足a、b>10h。

测试电极宜采用直径不小于1.5cm 的圆钢或25mm×25mm×4mm 的角钢，其长度均不小于40cm。

（1）首先检查用于试验的电流线、电压线和地网线是否有断路现象（可以用万用表测量），地桩上的铁锈是否清除干净，其埋进深度是否合适（>0.5米），同时检查测试线与地桩的连接是否导通，如未导通，请处理后重新连接。

（2）电流测试线与电压测试线的长度比为1：0.618，电流测试线的长度应是地网对角线的3～5倍。

（3）电流测试线和电压测试线按规定的长度将一端与仪器相接后平行放出。

另一端分别接在两个地桩上（如图3所示）。

（4）将已放好的测试线检查一遍，将万用表一端接电流线或电压线，另一端接地网线如无阻值显示即为断路，确认完好再进行测试。

（5）检查连线无误后，给仪器接上AC 220V/50Hz电源，对仪器进行通电。

（6）按测量键，开始测量。

（7）仪器显示测试结束后，记录测试数据（本仪器可多次重复测量）。

（8）关掉仪器电源后，拆除连线，测试过程结束。

大地网接地电阻测试仪是一款比较常规的高压电力试验设备，电力工作者需要熟练掌握。