防雷装置检测中对于四极法测试接地电阻的原理、方法
以及延长辅助线的相关问题
防雷装置检测过程中，必不可少的就是防雷电阻值的测试 。对于建（构）筑物内、外部防雷装置 ，国标和相关规范对其数值有不同的要求。
四极法是常用的一类接地电阻测试方法，现对其测试原理和实践过程中的方法问题进行探讨。
一．测量原理
1．对地电压测量采用平均值整流法。
2．接地电阻测量采用额定电流变极法，即在测量对象E接地极和C(H)电流极之间流动交流额定电流I，求取E接地极和P(S)电压极的电位差V，并根据公式R=V/I计算接地电阻值R。为了保证测试的精度，设计了四线法，增加ES辅助地极，实际测试时ES与E夹在接地体的同一点上。四线法测试能消除被测接地体、辅助接地棒、测试夹、仪表输入接口表面之间的接触电阻(通常有污垢或生锈)对测量的影响，能消除线阻对测量的影响，更精密。
3．其工作误差(B)是额定工作条件内所得误差，由使用仪表存在的固有误差(A)和变动误差(Ei)计算得出。
A：固有误差E2：电源电压变化产生的变动
E3：温度变化产生的变动E4：干扰电压变化产生的变动
E5：接触电极电阻产生的变动
4．土壤电阻率(ρ)测量采用4极法(温纳法)：E接地极与C(H)电流极间流动交流电流I，求P(S)电压极与ES辅助地极间的电位差V，电位差V除以交流电流I得到接地电阻值R，电极间隔距离为a(m),根据公式ρ=2πaR(Ωm)得出土壤电阻率的值，C(H)-P(S)的间距与P(S)-ES的间距相等时(都为a)即为温纳法。为了计算方便，请让电极间距a远大于埋设深度h,一般应满足a>20h,见下图。
二．四线精密测试接地电阻的操作方法
| 在测试接地电阻时，先确认接地线的对地电压值，即C(H)与E或P(S)与ES的电压值必须在20V以下，若对地电压在5V以上，仪表显示NOISE符号，则接地电阻的测量值可能会产生误差，此时先将被测接地体的设备断电，使接地电压下降后再进行接地电阻测试。
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四线测试：四线法测试能消除被测接地体、辅助接地棒、测试夹、仪表输入接口表面之间的接触电阻(通常有污垢或生锈)对测量的影响，能消除线阻对测量的影响，优于三线测试。
参见下图：从被测物体开始，一般间隔5m～20m，分别将P(S)、C(H)辅助接地棒呈一直线深埋入大地，将接地测试线(黑、绿、黄、红)从仪表的E、ES、P(S)、C(H)接口开始对应连接到被测接地极E、辅助电压极P(S)、辅助电流极C(H)上。
| 被测接地体E到电流极C(H)之间的距离，应至少是被测接地体埋入地下深度(h)的5倍，或者是被测接地体埋入地下电极长度(d)的5倍。 |
测量复杂接地系统的总接地电阻，其d的距离为该接地系统最大对角线的距离。 |
测试时，测试线不能相互缠绕在一起，否则可能影响测试精度。
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对于多点独立接地系统或大地网接地系统，用户自行选用更长的测试线即可，电极间距大于被测试地网最大对角线长的5倍即可。如下图：
R=r1∥r2∥r3∥r4∥r5∥r6∥…∥rn（r1…rn都是独立接地点）
R——仪表读数，整个接地系统的总接地电阻值；
r1…rn——都是独立接地点，在地面下各接地体没有连接在一起；
rC——辅助电流极C(H)的对地电阻；
rP——辅助电压极P(S)的对地电阻；
n——独立接地点的数量，点数越多，R值越小。
连接好测试线后，先将转盘旋钮旋至“REARTH”位置，进入接地电阻测试模式，按一下“START”键开始测试，测试过程中有倒计数指示及测试进度棒图指示，测试完毕后显示稳定的数据，即被测接地体的接地电阻值R。
测试完毕后，再按一下“SET”键可以查看辅助电流极C(H)与辅助电压极P(S)的接地电阻值rC、rP，rC、rP值显示完后自动返回显示被测接地电阻值R。
如下图，被测试接地电阻值为2.05Ω，仪表已存8组数据；辅助电流极C(H)的接地电阻rC为0.36KΩ；辅助电压极P(S)的接地电阻值rP为0.27KΩ。
三．测试过程中的注意事项
在使用四极法测试接地电阻时，为了延长或扩大检测范围，需同时加长测试辅助线C2、P2（一般可采用RVB平行软铜线），但此时的测试数据无需减去测试加长辅助线C2、P2补偿值。如非同时加长的辅助线（一条辅助线从被测点延长至测试点），需要减去辅助线阻。线阻的测试可通过万用表或等电位测试仪测得。
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