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钳形接地电阻仪及其检定规程
时间：2022-02-16
中试控股技术博士为您解答：介绍了钳形接地电阻仪测量的基本概念和原理，阐述了JJG1054-2009《钳形接地电阻仪检定规程》的初步认识以及如何根据规程开展钳形接地电阻仪检定工作。
引言
接地电阻表是一种常用的计量器具，它广泛应用于电力、防雷、通信、交通等领域的电气设备及传输线路接地电阻的测量，是电气安全检查和接地工程竣工验收必不可少的工具。随着科学的不断发展，接地电阻的的测量方法也在不断进步，接地电阻表发展到现阶段主要有以下三种：①模拟式接地电阻表，这是比较传统的仪表，它的基本原理是采用三点式电压落差法，测量方法是在被测地极的同一侧地上打入两根辅助测试极，三者在同一直线上，辅助测试极与被测地极的距离分别为20m和40m左右，按一定的转速转动摇把，使电阻表内部的电机产生电能，在两端的电极之间产生电流，形成回路，从而在被测电极和辅助电极之间产生一个电压，从而计算出被测接地极的电阻。它的缺点是采用手摇式的，输出电压不够稳定，影响测量结果。②数字式接地电阻测试仪，它的测量方法有两线法、三线法、四线法。三线法的接线方法跟模拟式地阻表相同，但其稳定性远优于前者。两线法测量不需要打辅助接地桩，可以把水管、交流电插座的零线等作为辅助接地。四线法是在三线法的基础上改进而来的，在低值测量和接线对测量结果影响较大的情况下，可以有效消除误差，提高准确性。③钳形接地电阻测试仪，它的测量方法包含单钳法和双钳法，基于两极法测量。钳表的钳口部分包含电压和电流线圈，电压线圈提供激励信号，在被测回路上感应电势E，从而产生回路电流I，对E及I进行测量，得出R，简单来说就是全电路欧姆定律在实际中的体现。它是一种新颖的测量工具，方便快捷，不需要辅助测试极，只需往测地线上一夹，就可得出结果。此外，它还有一个优点是可以在线测量设备的电阻，不像传统仪表要切断电源或断开地线。但它还存在着较大的局限性，它的测量值实际上是包含被测试接地电阻在内的整个环路电阻，且易受外接电磁场干扰，无法测量土壤的电阻率，不能完全代替传统地阻表测量单个接地体的接地电阻。
由此可见，接地电阻的测试技术发展到现阶段，钳形接地电阻表和传统的接地电阻表各有各的优缺点，使用人员在实际的测量过程中，要根据实际情况选择的仪器，接地电阻的测量方法还有很大的发展空间。
2、钳形接地电阻仪的检定
2010年以前，钳形接地电阻仪的检定主要是参照JJG366-2004《接地电阻表检定规程》，但由于钳形接地电阻仪在应用范围、技术要求、检定项目、检定方法等方面与一般的地阻表有所不同，JJG366-2004不能覆盖，从而导致了各地在检定钳形接地电阻仪时，检定项目、检定方法、标准器等方面的要求不能统一。针对这一情况，国家质检总局发布了JJF1054-2009《钳形接地电阻仪检定规程》，规范和完善了钳形接地电阻仪的检定。
JJF1054-2009《钳形接地电阻仪检定规程》和JJG366-2004《接地电阻表检定规程》相比，在具体的检定要求上有什么不同呢？计量检定单位现有的检定接地电阻表的条件能否用于检定钳形接地电阻仪呢？带着这些问题，笔者通过对两本规程的学习和对比，总结出以下几点（由于钳阻仪均为数显仪表，在新规程实施之前，其检定都是参照数字式地阻表的技术要求进行的，故此处对比对象只是数字地阻表，模拟式地阻表的检定无可比性）：
2.1检定环境条件JJF1054-2009在JJG366-2004的基础上增加了“0.5m内应无任何电磁干扰设备”一条。由于钳阻仪测量原理的局限性，其测量结果极易受到周围电磁场的干扰，由此，其检定的环境条件较一般接地电阻表的要求要高。
2.2检定用设备JJF1054-2009所需要的标准器为“标准电阻器或接地电阻仪检定装置”，就本单位而言，原有的用于检定一般地阻表的JD-1B型接地电阻表检定装置可以满足规程的要求。
2.3检定项目与JJG366-2004相比，JJF1054-2009增加了仪器分辨力、显示能力、偏心位置影响、测量重复性、报警临界值设定误差五个检定项目，删除了绝缘电阻、辅助接地电阻的影响这两个检定项目。
2.3.1偏心位置影响。由于钳阻仪的构造特殊，连接导线置于近似钳头几何中心位置与连接导线偏离钳头几何中心位置往往存在着较大的误差，故增加偏心位置影响误差的测量是很有必要的。偏心位置影响误差不能超过钳形接地电阻仪允许误差的五分之一。
2.3.2示值误差的检定。与一般地阻表采用直接跟标准电阻器连接，直接比较的方法不同，钳阻仪的检定方法是用钳阻仪钳住标准电阻器输出端的连接导线，连接导线应置于钳头几何中心位置，并与钳圈垂直，按选取的检定点调节标准电阻器的电阻值，记下钳阻仪显示读数值。两者的误差表示形式相同，在准确度等级的划分方面，钳阻仪增加了10级、20级两个准确度等级，这是由于钳阻仪测量原理的局限性，会产生较大误差所决定的。
2.3.3报警临界值设定误差。采用标准电阻器法，接线方法与示值误差检定的方法相同，在电阻值1Ω、4Ω、10Ω、30Ω、100Ω点进行检定。
2.3.4与一般地阻表不同，钳阻仪在测量过程中不需要辅助接地电阻，所以与JJG366-2004相比，JJF1054-2009并没有辅助接地电阻影响这一项。
通过对比，笔者认为，在检定工作中，计量检定单位根据JJG366-2004《接地电阻表检定规程》所配备的环境条件、检定用设备均已能满足JJF1054-2009《钳形接地电阻仪检定规程》检定钳阻仪的要求，只要有关检定人员加以学习，参加相应的培训和考核，就可进行钳阻仪的检定工作。
引言
国家质检总局于2009年10月09日发布了JJF1054-2009《钳形接地电阻仪检定规程》，变压器损耗参数测试仪具有体积小、重量轻、测量准确度高、稳定性好、操作简便易学等优点并于2010年1月9日起正式实施。作为相关的检定单位，我们应该采取怎样的措施去完善我们的检定条件，使之满足新规程的要求呢？下面笔者就钳阻仪检定的相关知识作一初步的分析。
接地电阻表是一种常用的计量器具，它广泛应用于电力、防雷、通信、交通等领域的电气设备及传输线路接地电阻的测量，是电气安全检查和接地工程竣工验收必不可少的工具。随着科学的不断发展，接地电阻的的测量方法也在不断进步，接地电阻表发展到现阶段主要有以下三种：①模拟式接地电阻表，这是比较传统的仪表，它的基本原理是采用三点式电压落差法，测量方法是在被测地极的同一侧地上打入两根辅助测试极，三者在同一直线上，辅助测试极与被测地极的距离分别为20m和40m左右，按一定的转速转动摇把，使电阻表内部的电机产生电能，在两端的电极之间产生电流，形成回路，从而在被测电极和辅助电极之间产生一个电压，从而计算出被测接地极的电阻。它的缺点是采用手摇式的，输出电压不够稳定，影响测量结果。②数字式接地电阻测试仪，它的测量方法有两线法、三线法、四线法。三线法的接线方法跟模拟式地阻表相同，但其稳定性远优于前者。两线法测量不需要打辅助接地桩，可以把水管、交流电插座的零线等作为辅助接地。四线法是在三线法的基础上改进而来的，在低值测量和接线对测量结果影响较大的情况下，可以有效消除误差，提高准确性。③钳形接地电阻测试仪，它的测量方法包含单钳法和双钳法，基于两极法测量。钳表的钳口部分包含电压和电流线圈，电压线圈提供激励信号，在被测回路上感应电势E，从而产生回路电流I，对E及I进行测量，得出R，简单来说就是全电路欧姆定律在实际中的体现。它是一种新颖的测量工具，方便快捷，不需要辅助测试极，只需往测地线上一夹，就可得出结果。此外，它还有一个优点是可以在线测量设备的电阻，不像传统仪表要切断电源或断开地线。但它还存在着较大的局限性，它的测量值实际上是包含被测试接地电阻在内的整个环路电阻，且易受外接电磁场干扰，无法测量土壤的电阻率，不能完全代替传统地阻表测量单个接地体的接地电阻。
由此可见，接地电阻的测试技术发展到现阶段，钳形接地电阻表和传统的接地电阻表各有各的优缺点，使用人员在实际的测量过程中，要根据实际情况选择的仪器，接地电阻的测量方法还有很大的发展空间。
2、钳形接地电阻仪的检定
2010年以前，钳形接地电阻仪的检定主要是参照JJG366-2004《接地电阻表检定规程》，但由于钳形接地电阻仪在应用范围、技术要求、检定项目、检定方法等方面与一般的地阻表有所不同，JJG366-2004不能覆盖，从而导致了各地在检定钳形接地电阻仪时，检定项目、检定方法、标准器等方面的要求不能统一。针对这一情况，国家质检总局发布了JJF1054-2009《钳形接地电阻仪检定规程》，规范和完善了钳形接地电阻仪的检定。
JJF1054-2009《钳形接地电阻仪检定规程》和JJG366-2004《接地电阻表检定规程》相比，在具体的检定要求上有什么不同呢？计量检定单位现有的检定接地电阻表的条件能否用于检定钳形接地电阻仪呢？带着这些问题，笔者通过对两本规程的学习和对比，总结出以下几点（由于钳阻仪均为数显仪表，在新规程实施之前，其检定都是参照数字式地阻表的技术要求进行的，故此处对比对象只是数字地阻表，模拟式地阻表的检定无可比性）：
2.1检定环境条件JJF1054-2009在JJG366-2004的基础上增加了“0.5m内应无任何电磁干扰设备”一条。由于钳阻仪测量原理的局限性，其测量结果极易受到周围电磁场的干扰，由此，其检定的环境条件较一般接地电阻表的要求要高。
2.2检定用设备JJF1054-2009所需要的标准器为“标准电阻器或接地电阻仪检定装置”，就本单位而言，原有的用于检定一般地阻表的JD-1B型接地电阻表检定装置可以满足规程的要求。
2.3检定项目与JJG366-2004相比，JJF1054-2009增加了仪器分辨力、显示能力、偏心位置影响、测量重复性、报警临界值设定误差五个检定项目，删除了绝缘电阻、辅助接地电阻的影响这两个检定项目。
2.3.1偏心位置影响。由于钳阻仪的构造特殊，连接导线置于近似钳头几何中心位置与连接导线偏离钳头几何中心位置往往存在着较大的误差，故增加偏心位置影响误差的测量是很有必要的。偏心位置影响误差不能超过钳形接地电阻仪允许误差的五分之一。
2.3.2示值误差的检定。与一般地阻表采用直接跟标准电阻器连接，直接比较的方法不同，钳阻仪的检定方法是用钳阻仪钳住标准电阻器输出端的连接导线，连接导线应置于钳头几何中心位置，并与钳圈垂直，按选取的检定点调节标准电阻器的电阻值，记下钳阻仪显示读数值。两者的误差表示形式相同，在准确度等级的划分方面，钳阻仪增加了10级、20级两个准确度等级，这是由于钳阻仪测量原理的局限性，会产生较大误差所决定的。
2.3.3报警临界值设定误差。采用标准电阻器法，接线方法与示值误差检定的方法相同，在电阻值1Ω、4Ω、10Ω、30Ω、100Ω点进行检定。
2.3.4与一般地阻表不同，钳阻仪在测量过程中不需要辅助接地电阻，所以与JJG366-2004相比，JJF1054-2009并没有辅助接地电阻影响这一项。
通过对比，笔者认为，在检定工作中，计量检定单位根据JJG366-2004《接地电阻表检定规程》所配备的环境条件、检定用设备均已能满足JJF1054-2009《钳形接地电阻仪检定规程》检定钳阻仪的要求，只要有关检定人员加以学习，参加相应的培训和考核，就可进行钳阻仪的检定工作。
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