1范围
本导则规定了对大型接地装置接地阻抗测量工作的前期勘查内容、测量布线方法、测量回路中各主要参数的选取、测量数据判别ω 标准，规范了接地装置接地阻抗测量作业流程、准备工具、作业过程的安全控制程序。
2规范性引用文件
本导则主要引用以下规范性文件：
GB/T 21431-2008建筑物防雷装置检测技术规范
GB 17949.1-2000接地系统的土壤电阻率、接地电阻和地面电位测量导则第1部分： 常规测量
DL/T 475-2006接地装置特性参数测量▂导则
3总则
3.1编制目的
指引防雷检测业务人员测量大型接地装置的接地▲阻抗测量方法、测量参数，规范化做成程序，为保证测量结果公正、科学及保障作业人员人身安全。
3.2使用原则
测量作业人员○应充分调查被检接地装置的设计和周边地理环境、土壤性质情况后结合本导则相关要求而制定测量作业方案。
3.3大型接地装置
110kV及以上电压等级变电所的接地装置，装机容量在200MW以上的火电厂和水电厂的接地装置，或者等效面积在5000m2以上的接地装置。
4接地阻抗概念、测量原理和∮目的
4.1接地阻抗基本概念
接地电阻根据《接地系统的土壤电阻率、接地阻抗和地面电位测量导则 第1部分： 常规测量》中定义为“接地体极与电位为零的远方接地极之间的欧姆律电阻”。接地电阻与土壤特性及接地体的几何尺寸有关。由于接地网◥阻抗存在电抗部分，严格地说应称为接地阻抗，即接地网对远方电位零点的阻抗，数值上为接地网与远方电位零点间的◤电位差跟接地网流入地中的电流比值。根据通过接地极流入地中的电流将其区分为冲击接地阻抗和工频接地阻抗（本导则中凡未注明的均为工频接地阻抗）。
4.2接地阻抗与接地电阻关系
接地电阻主要是电流流经接地装置向地中散流时土壤所呈现的电阻，包括接地装置
自身电阻、接地装置间接触电阻、接地体和土壤间的接地电阻及土壤散流╳电阻组成。从原理上讲接地装置看成半球形接地体的电流接地电阻公式如下：
? = ?/I= ?/2πa
式中：ρ为土壤电阻率（Ω·m）；
a——半球形接地极半径■。
接地装置接地阻抗主要由直流接地电阻R和接地网本身固有电抗jωL组成，数学表达式为：
? = (? + j?L)
式中——Z为接地阻抗（Ω）；
jωL为接地装置自电感；
R为接地电阻』。
根据公式推导可知当接地装置面积较小且土壤电阻率较高时jωL可以忽略不计，因
此也就是人们常常说的“接地电阻”。但实际接地系统工程中主要通过水平接地体和垂直接地体闭合成电气通路形成接地装置（接地网），接地保护、接零保护、防雷接地、静电接地共用接地构成大型接地装置情况下接地装置感抗分量不可忽略不计，由此可见对接地装置的接地阻抗测量可以更为科学、合理地对接地装置特性进行判断。
4.3接地阻抗测量原理
接地阻抗的测量最基本∏的原理为对接地装置注入测试信号时测试电流I经接地装置 流入大地时接地网的电位和电流的比值。当入地电流为交流时，接地网上的电位不仅有 电流同相的分量，还有与入地电流正交的分量因此实际测量接地阻抗中包含有接地电阻、接地装置固有电抗、测量时电流线和电▽压线间互感、电流线大地集肤效应引起的电感、电流线对大地集肤效应引起的电阻，其数学表达式为：
Z = (? + j?L) + j? + j1 + ?f
式中——R为接地电阻；
jωL为接地装置固有电抗；
jωM为测试时电流线和电压线间互感；
jωL1为测试时电流线大地集肤效应引起的电感；
Rf为电流线对大地集肤效应引起的电阻。
由此︻可见为了合理、准确地测量接地装置的接地阻抗应按照相关规范和本导则的要求的测量方法、测量相关参数进行测量，以免测量结果因干扰造成较大的误差从而影响∑对接地装置性能的判别。
4.4接地阻抗测量目的
接地装置接地阻抗测量目的主要如下：
1、对新建接地装置的接地阻抗测量是可以检验其施工质量是否符合设计或规范要
求；对运行多年的接地装置测量其接地阻抗可以判断其接地性能是否失效。
2、确定接地系统设计安装的合适性。
3、取得建筑物防雷保护、设备保护及有关人身安全所必需的设计数据。
5接地阻抗测量方法
目前接地阻抗测量的方法根据电位降法测量原理衍生出多种方法，其中较为常用的为电流-电压直线法、电流-电压夹角法。以下就两种方法适用性、特点进行介绍：
5.1直线法
该测量方法根据《接地装置特性参数测量导则》（DL/T 475-2006）第 6.2.1.2 条(a) 提出。规范中指出：电流线和电位线同方向布放称为直线法。规范中要求电流回路（dCG） 取被测接地装置◥最大对角线长度（D）的 4～5 倍，电压回路（dPG）取（0.5～0.6）电流回路（dCG）的 0.5～0.6 倍。电位极（P）应在被测接地装↑置（G）与电流极（C）连线方向移动三次，每次移动的距离为电流回路长度的 5%左右，当三次测试的结果误差在5%内即可，测量回路布置方法见图 5-1 所示。
图 5-1 直线法接线示意图
该方法从电流、电压极布置位置来说，理论上较为有效地找出电位零点，测量回路布置符合々理论符合公式。经实际应用总结该方法有如下特点：1、电流电压回路需要有
足够的距离否则线间感应对测量结果造成≡影响。2、该方法较为适用于出口道路较少的测量环境作业，如：离岸码头、蓄能水库、雷达站。
5.2夹角法
5.2.130°夹角法
该测量方法根据《接地装置特性参数测量导则》（DL/T 475-2006）第 6.2.1.2 条（b） 提出。规范中指出：只要条◥件允许，大型接地装置接地阻抗测试宜采用电流-电位线夹角布置的方式。电流回路（dCG）长度如前文要求，一般取接地装置☆最大对角线的 4～5 倍，电流回路与电压回路呈 30°角放射布置。对超大型接地装置则尽量远，电流电〇压回路长度相近,测量回路布放形成一个等腰三角形，因此称为 30°夹角法。测量回路布置见图 5-2。
图 5-2 30°夹角法布置
该测量方法是根据电位降测量理论公式衍生的，主要理◥论为将电压回路与电流回路呈 30°角布置可以近似获得电位零点。经实际应用总结该方法有如下特点：1、测量回路分向布置可减少线间感应对测量结果的影响。2、需要对测量回路的路径上地理环境、土壤情况等因素有充分考虑后设计测量回路的布放方向，电流电压回路等长，呈 30°布
放。3、当土壤电阻率较为均匀时测量回路长度可以减少为接地装置最︼大对角线的 2 倍。4、该种方法主要适用于被测接地装置周边各向较为开阔的测量环境，如：天然气分输站、大型⌒炼油项目。
5.2.2夹角法(远离夹角法)
夹角法从回路布置上虽然与 30°夹角法近似，但使用夹角法必测量时必须╱对测量值用公式进行修正后方可得出测量结果真实值。该测量方法主要应用于电力行业对高压变电站接地装置测量，考虑到我们防雷检测工作面向可应用于城市内建筑物接地装置√的测量。
6测量相关参数要求
6.1测量电流源的技术参数
6.1.1工频电流
测量接地装置接地阻抗传统方法为工频大电流法，通过向接地网注入几十甚至上百安的工频大电流以提高信噪比的方式压倒工频和杂散信号对测量信号的干扰，提高测量准确度，根据GB/T17949.1-2000和DL/T 475-2006中均要求该测试信号测试电流不宜小于50A。
选用该电流源测◢量时因回路中存在高电压和大电流，作业人员务必注意测量回路布放路径上的防人身触电、防机械外力损坏★措施，尤其在电流极、电压极及线缆转换驳接口处应留专人看护。（具体作业安全防护措施见本导则第7节：现场规范化测量作业。）
6.1.2异频电流
异频试验电流主要是对被测接地装置注入变频电源，在偏离工频下进行测试，接地装置干扰经过选频滤波消除，因而测量结果不受系统电源的影响，不会因接地装ξ置是否在运行或干扰信号的存在而受到影响，有效地消除工频干扰。根据DL/T 475-2006中对异频试验电源的要求选用该测量电源试验电流宜在3A～20A，频率宜在40Hz～60Hz范围。
（有条件的检测机构可以对接地装置注入45Hz、55Hz、60Hz电流源进行测量最后通过计算其算术平均值求得接地装置接地阻抗结果。）
异频试验电流由于其测试电流需求较小因此测量设备较为轻便、测试环境较为安全的特点被主流国标和各行业应用。
6.2电流电压回路的技术参数
接地装置接地阻抗测量测≡量信号主要依托ζ 电流极、电压极、电流引线、电压引线四部分组成，由于测量过程中为减少电压回路与电流回路中的感应干扰电压回路和电源回
路〓应注意其布放位置。
6.2.1电流极
为满足导则6.1.1和6.1.2中对测量电流的要求，电流极应布置在较为湿润的土壤中以降低电流极接地电阻。一般采取以下措施：1、选用5～6支Φ12镀锌圆钢打入地中Ψ0.2～ 1m，通过绝缘铜绞线并联组成电流极。
6.2.2电压极
电压极在测量过程中主要起到对地表电位测量采▲用作用，因此其接地电阻没有太高要求，电压极入地点尽量选择土壤较湿润的位置即可。
6.2.3电流引线
电流引线主要承载测量电流因此电流引线应注意校核其截面积和绝缘强度。选用工频大电流测试建↘议选用截面积25mm2的特制编制铜导线，外护套绝缘耐压满足3000～ 5000V。异频小电流法建议选用6mm2的编制铜导线，普通绝缘外护套▓满足1000V以内的绝缘耐压要求。
6.2.4电压引线
电压引线主要起到将电压信号引回被测试点的作用，若其绝缘外层对地绝缘↑能力不足时将对测量结果造成影响，因此布放过程中需严格注意其对地绝缘情况和线缆绝缘防护功能。当电压回路布置完成后可对电流回路测量回路「电阻，正常情况下应为开路或15kΩ以上，若达不到要求应对布放路径重复检查。
6.3接地阻抗测量仪器
接地阻抗测〒量仪器使用前应通过上级计量检定机构校准/检定后方可投入使用，由于一般接地阻抗测量仪器价格较为昂贵属精密仪器应设专人对其进行维保。仪器设备应达
到相关←规范的要求，测量精度建议符合下表6-1所示。
表 6-1 接地阻抗仪测量精度
测量范围分辨率精度
0.001-1.999Ω0.001Ω±（读数的5%+8位）
2.00-19.99Ω0.01Ω
20.0-99.9Ω0.1Ω
100.0-199.9Ω0.1Ω±（读数的5%）
6.4测量端子
测量端子主要作用为将被检接地装置与检▅测仪器接通，一般选用带绝 缘外套的金属鳄鱼夹，作业人员应在确保环境、用电安全的情况方可将测卐 量端子与接地装置和测量仪器接通，通电作业过程中严格禁止任何人员触 碰或移动测量端子及被测接地装置（具体规范化作业措施见本导则第 7 节）。
7现场规范化测量作业
完整的接ζ地装置阻抗测量作业首先要对被测接地装置安⊙装情况、地理环境及土壤进行充分勘查后制定合理和科学测量作业的方案以保证作业质量和作业人员及被测◆接地装置的安全。在本节中主要介绍接地阻抗测量的工作程序、测量需用到的基本辅助仪器设备及测量作业的质量和安全控制措施。
7.1接地阻抗现场实测作业程序
接地装置的接地阻抗测量应按∞以下步骤进行：
（1）确定接地装置几何尺寸。从设计单位或施工单位取得接地装置竣工图纸以计算接地装置最大对角线长度，尤其是对新改扩建工程的接地装ω 置尺寸应注意其最大对角线长度的选取。
（2）现场勘查，确定方案。主要内容有：1、勘查接地装置周边环境，测量回路布⌒置走向。2、对周边土壤地形进行勘查，确定测量方法。3、利用 GPS 卫星定位仪测定测量回路布置点并对其进行标识，以便布置测量回路时可方便寻找。4、最后形成测』量方案。
（3）选定电流、电压极的位置。根据测量方案确定电流极位置，由于接地阻抗测量对电流有要求因此尽量选择土壤电Ψ 阻率较低的位置打入电流、电压极，禁止利用电力变压器、高压铁塔作为电流、电压极。
（4）测量回路的布放。测量回路的布放应符合本导则第 6 节中的参数要求，测量回路布放过程※中作业人员应注意导线绝缘防护等级、绝缘外护套的绝缘能力是否达到要求。布放回路应注意以下事项：1、尽量避免横跨主要出︾入通道以免因车辆碾压造成回路损坏。2、电流回路避免与高压输电线路长距并行。3、测量方法选用直线法时应将电
流引线和↓电压引线保持间距以免因线间感应造成测量结果误差。4、导线接驳口应使用
符合规格的绝缘电工胶带对外露接驳口进行绝缘处理。5、布放路径上应注意地中构筑物或其他接地∏装置对测量结果在成影响。
（5）测量回路复核。当测量回路布置完成后应通过接地电阻测试仪或回路电阻测试仪对测量回路参数进行测量并派员对∞测量回路沿线再次巡查确认回路布放完成情况。
（6）加压测量。测量回路复核完成后方可对接地装置加压测量，测量过程中需要移动测量端子时应先关㊣ 闭仪器后方可移动。
（7）结果记录。主要对测量过程中主要的技术参数值进行现场记录并制作成原始资料。
（8）结束测量。当测量完成并做好现场原始记录后开始收拾测量使用的仪具（严禁遗▆留测量工具在带电设备内），最后将测量过程中打开过的设备机柜外壳或接地装置恢复原状。
接地阻抗测量现场测量流程图，见图 7-1 所示。
图 7-1 接地阻抗现场测量流程图
7.2作业仪器工具的准备
接地阻抗测量需要使用到多种仪器及测量辅助工具，因此在测量前应充分考虑被测接地装置安装情况和现场条件携带相应的仪器和辅助工△具。建议携带如表 7-1 所示的测量仪器和测量辅助工具。
表 7-1 接地阻抗测量前仪Ψ器和辅助工具的准备
序号
仪器、辅助工具
数 量
使 用 说 明
1
接地阻抗测量仪1 套
试验信号的提供、测量结果的反馈
2MI2088 接地电阻测试仪1 套
土壤电阻率测量、电流极接〓地电阻测量
3
钳形回路电阻测试仪1 台
测量电压回路的回路电阻
4
数字万用表1 台
测量外部电源︽电压是否符合各仪器需求
5
便携式电源№盘
若干
引接外部电源至测量仪器
6
电流引线、电压引线
若干
具体长度根据测量方案而定
7
电流极、电压极钢棒6 支或以上圆钢
或角钢电压极使用 1 支；电流极使用 5 支并联成组。打入地
面至少 0.5m 深。钢棒上应有专用接线耳。
8
电流极并【联辅助导线
若干将辅助导线制作成≥5m 一段，导线两端配有接线孔
9
测量端子
2 条利用绝缘铜绞线制作，前∩端为鳄鱼夹，后端可与测量
仪器相适应的端子
10
铁锤2 把，5kg 以上
将电流极、电压极打入地中
11
GPS 卫星定位仪3 台
对电流极、电压极、测量点进行卫星定位
12
激∴光测距仪2～3 台
对短距范围进行激光测距
13
防爆对讲机
若干
现场作业人员通讯工具
14
绝缘电↑工胶布
若干
各线缆接驳点应使用绝缘胶布包裹以防漏电
15
计算机1 台
收集整理资料
16
警示牌和警示带
若干
存在风险的位置进行警告标识
17
测量原始记录表
若干对测量过程所使用的仪器、实测数据、天气等原始资
料进行记录
7.3作业质量和安全控制措施
接卐地阻抗测量现场作业主要有以下特点：作业环境复杂、测量回路中存在大电流或高电压、野外作业劳动强度大。为保证接地阻抗测量工ζ作能科学、准确、安全地进行， 因此对从前期调研勘查、方案的制定、现场作业整个测量过程制定质量和安全控制措施， 以规范作业※程序，具体控制措施见表7-2。
表 7-2 接地阻抗测量作业质量和安全控制措施
序号
工作程序
工作内容
控制措施
设计资料查阅
（1）查阅被测接地装置设◥计说明。
（2）查阅被测接地平面图确定尺寸。
（3）查阅总平面图。
（4）查阅电缆布置资料。
1、工作负责人审查设计资料时应注意设计资料是否为最终设计图；
2、设计图纸有否加盖甲方公章和防雷检测机构技术评价章；
3、新改扩建工程的接地装置应按照相关程序对其设计方案进行技术评价。
现场勘查
（1）接地装置安装情况。
（2）周边土壤特性和地形环境。
（3）地中管线敷设情况。
（4）周边可以选电流电压极位置。
（5）作业现场可用电源位置和情况。
1、对被测接地装置和与其相连的设备接地装置就位情况确认；
2、对地中管线敷设走向情况、现场供电情况分析；
3、对周边土壤特性和地形环境进行勘查和计划布①置回路的地形情况进行分析电流极、电压极布放位置。
4、对计划布放测量回路的位置通过 GPS
定位并ㄨ记录坐标点；
5、对现场勘查情况通过拍照存档。
测量方案制定
（1）制定测量选用的测量方法。
（2）制定测量电源选择。
（3）计算电流电压回路长度。
（4）人员分工情况。
（5）安全保障措施。
（6）方案落实及清晰告知作业人员。
1、一般情况下应设计 2 套测】量方案，以防不可预见因素对测量造成影响；
2、方案制定完成后应通过会议形式告知作业人员并对方案充分讨论；
3、方案中应对作业人员明确分」工；
4、强调现场情况和具体安全措施；
5、方案通过纸质或电子资料形式发放到个人，讨论会议结束时形成会议纪要。
测量前准备
（1）检查仪表工具性能指标是否达到○要求
（2）检查作业人员劳保装备佩戴情况和对测量方案理解
（3）外部供电是否满足测量仪器的要求
（4）观察现场和周边环境㊣ 作业条件落实1、到达测量现场后再次确认测量设备⊙工具性能和人员劳保装备佩戴正确无误后对作业人员进行分三组。
2、测量组：负责现场仪器架设、取电、接地阻抗测量、数据记录。最少 2 人。
3、电压回路组：负责电压回路布置、回路 沿线监护、电压极实际坐标记录，最少 2 人。4、电流回路组：负责电流回路布置、回路
沿线监护、电流极实际坐〗标记录，最少 3 人。
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