一般接地网接地电阻的测量

接地电阻Rg是一个抽象的物理量，是指接地装置被注入接地电流I时，装置上的电位相对于远方零电位点的升高值U对I的比值，即Rg=U/I=U/∮sjnds，而jn=En/ρ，Dn=εEn，Q=∮sDnds

则Rg=ερU/Q=ερ/C（Ω）

其中jn---电流密度（A/m2）

En---电场强度，V/m

ρ---土壤电阻率，Ω·m

Dn---电位移，Dn=εEn

Q---电量，Q=∮sDnds

C---接地极对无穷远处的电容，F

可以认为接地电阻Rg虽具有直流电阻相同的量纲，但实际是土壤电阻率ρ与电容C的比率乘以介电常数ε，因此确切地说应该为接地阻抗。同时由于接地电阻Rg含有电容C这一分量，因此在测量时不能使用直流电源，也不宜以功率表法来测量Rg，功率表的指示值反映电阻分量，而且一般功率表的指示误差与功率因数cosφ有关。若cosφ=0.7～1.0其误差范围符合表计本身准确级标示的要求，但随着cosφ值的降低，误差就不能保证。这也是专门设计低功率因数功率表的理由。接地电阻的阻抗角φ一般都在0.5～0.7之间，其误差是难以估计的，由于这种方法之后反映电阻分量Rg=P/I2；测量值要比实际值偏小，易于得到错误的结论。由此可见接地电阻与一般导体电阻R=ρL/s的物理概念是不一样的，其值与土壤电阻率ρ和介电常数ε的乘积成正比，与电容C成反比，而与接地装置内部的引线长度无直接的关系。

1、接地电阻测试仪使用前的临场检验

在用接地电阻测试仪测量接地电阻时，要求电压探棒和接地极相距20m，电流探棒与电压探棒相距也是20m，并且三点位于同一直线上，如图（a）所示。

接地电阻测试应一般都有探棒2～3根和长度20m和40m的专用线。这种接地电阻测试仪适用于小型接地装置，如配电变压器的接地装置、独立建筑物的防雷接地、住宅小区变电站的接地等，并不适用于110kV以上输电线路杆塔的防雷接地，35kV及以上变电所的接地网和装有昂贵电子设备的高层建筑接地系统。但在实际测量中，经常会碰到以下两种情况：

一、距离接地极20m以外是建筑物，电流探棒无法打入距被测接地电极40m的地下；

二、接地极周围都是混凝土，探棒无法打入。

当出现上述情况时，如何测量接地电阻呢？为此做一个实验：

首先保持接地极和电流探棒相距40m，改变电压探棒与接地极的距离d，如图（b）所示，然后用接地电阻测试仪测量不同距离下的接地电阻值，得到如下表所示数据：

d（mm）	5	10	15	18	20	22
测量值（Ω）	1.8	1.9	2.0	2.1	2.1	2.1

可见由于注入接地极的电流保持不变，电压探棒距接地极越近，接地极与电压探棒之间的电压就越小，测量值也随之变小，当距被测接地极18～22m时，测量值相等，表示此值最接近被测接地极的电阻值。此实验说明，向单根接地极注入电流后，在距单根接地极20m附近，电位已近于零，因此要测出接地极的对地电位，必须把电压探棒打到距接地极20m左右的地方。又为了消除互电阻的影响，电流探棒距电压探棒的距离也保持在20m为宜。

如果距离接地极20m以外是建筑物，则可采用图（c）和（d）所示的方法。图（c）将电压探棒和电流探棒分置在被测接地极的两侧；图（d）则使三者呈现三角形布置，被测接地极与探棒之间皆相距20m。用同一台接地电阻测试仪测量同一接地极，用图（c）和（d）方法测量结果与图（a）的布置，在d=20m时一样，也是2.1Ω。

当接地极周围是混凝土路面时，可采用以下方法：将两块平整的钢板（250x250mm）放在混凝土路面上，在钢板和混凝土路面上之间浇上水，测试线夹在钢板上，其测量结果都与探棒打入地下测量的结果相同。

在工程中经常碰到这样的情况：当利用建筑物基础桩作为接地网时，在测出基础桩的接地电阻后，近地末端做测量点，直接利用柱头内的主钢筋作为防雷引下线通至屋顶，当工程结束后，如何检查防雷装置的接地电阻？此时，可用一根导线，一端连在屋顶女儿墙的防雷带上，另一端连接到位于地面的接地电阻测试仪的E端上，电压探棒距离接地网20m，电流探棒距接地网40m，且和电压探棒在一直线上，此时测得的电阻，减去从女儿墙上引下的导线电阻，加上接地电阻测试仪制造商提供的5m测试线的电阻，即为接地电阻实际值。

2、三极法测量接地电阻

通常将接地装置等值于一掩埋地表的半径为rc的半球体，如下图所示：

其面积等效于接地装置的有效流散面积，标以1，另将准备好的接地极两根，距离接地装置较远的标以3，较近的标以2，然后在1、3之间接入以交流电源注入接地电流I，并以一电压表测量1、2之间的电压U，即可求得电阻值：Rg=U12/I

为了防止土壤