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【摘 要】 本文阐述了接地阻抗测试的必要性,分析接地阻抗测试和接地连续性测试的特点,介绍接地阻抗测试方法以及消除测试线电阻误差的3种方法.
【关键词】 接地阻抗测试 接地连续性测试 测试线电阻 四端测试法
【DOI编码】 10.3969/j.issn.1674-4977.2015.04.015
为了避免电器产品使用者可能受到的触电危险,通常采用的一种保护措施就是安全接地.电器产品接地安规测试的目的就是当产品发生绝缘故障时,接地功能必须能极快地妥善处理故障电流直到断路器保护或保险丝切断,因此安规接地阻抗测试是保障电器使用者人身安全的重要手段之一.
1 安全接地阻抗测试特点
在有关安全接地几个测试项目中,主要有接地连续性测试和接地阻抗测试,以下分别说明这二种测试的特点.
（1）接地连续性测试
在电气设备的生产线上,接地连续性测试目的主要是测试被测物的连接线和接地电路是否相通,此接地电路的主要功能在于避免电器使用者触电,一旦带电线路和外露金属部件之间出现绝缘故障时,危险故障电流就会通过接地连接线返回电源系统的接地端.如果接地电路的阻抗值足够低,因绝缘故障所产生的电流通过连接线接地得以导通,所有正常漏电流也可安全流入接地而不会危害到电器产品接触者.常见的接地连续性测试是用万用表欧姆档测接地电阻,如果阻抗是低于1Ω,就可以被认为接地是良好.这种简单易行的接地测试方式符合大部分安规标准对产品接地测试的需求.但如果用户将接地端从连接线插头上拔出或使用未接地的二端插头的电源线,则可导致安全接地失效,此种情况极其常见,大部分的安规标准还是要求即使是带有三端电源线的电器产品也应和未接地电器产品一样必须通过耐压测试.
（2）接地阻抗测试
接地连续性测试只能显示连接线安全接地存在性,但不能反映该安全接地的可靠性,如接地连接线遭破坏仅由几股导线维持的接地情况可能检测不到,一旦电器产品发生绝缘故障,上述接地系统可能不会确保在线的断路器或保险丝迅速动作,电器使用者可能会有触电危险.为保证接地系统安全可靠运行,必须要实施接地阻抗测试.接地阻抗测试目的在于保证被测物的安全接地电路在产品绝缘部分出现故障时能妥善处理故障电流.接地阻抗测试方法是对测试物的接地点、产品的外壳或金属部分,施加一个（10～40）A之间恒流源来测试两点间的阻抗大小,一般产品规定施加2倍的额定电流或25A、电压小于12V且阻抗不大于0.1Ω.通过此测试方法,可检测出接地点螺丝未锁紧引起的接地不良、接地线径太小、接地线断路或部分断路等问题.在产品的型式测试阶段,通过接地阻抗测试可以进一步验证并确保产品的接地系统可靠性,有效提高产品的安全性.
为了检测被测物在实际运行时接地系统有良好的强度状态,测试仪器必须提供给被测物接地线一个规定的恒流,同时该仪器还须能测量此恒流下由接地阻抗电路产生的电压差,用以确定接地线的阻抗.由于接地阻抗测量值通常较低,测试人员应仔细读出被测物和测试仪器之间测试连接线的电阻.如不小心误读,则可能得到被测物接地电阻和测试仪器间测试线电阻之和超过了最大允许的电阻值的错误数据,对被测物的安全接地性能做出错误判定.
2 解决测试线电阻误差通常采用的方法
（1）差值法
测试前先不连接到被测物,将测试仪器的测试端子直接连接（短路测试端子）,记录该测试读数,并从实际测量被测物的读数中减去这一数值,此差值即为真实的接地电阻值.如采用具有自动跳闸设定的测试仪器,跳闸点设定应为测试线的电阻和最大允许电阻之和,例如,若最大允许接地电阻为100mΩ,测试线电阻为38mΩ,那么跳闸点应设为138mΩ.
（2）自动归零法
使用安规测试仪器上的归零功能,首先在被测物触点处将测试线短接在一起,使仪器自动归零后再开始测试,此时得到的测试结果就是去掉了测试线电阻的接地电阻值.
（3）四端测试法
四端测试法是测试低值电阻通常采用的方法,采用4线连接被测系统来消除结果中测试导线的电阻.2根导线提供测试所需电流,可自动补偿额外的线阻值,另2根导线用于直接测量被测物两端的电压.
判断接地线是否安全可靠主要依据产品的接地阻抗测试,它能提供更多的有效信息.一般认为接地连续性测试只能确认接地线是否存在,而接地阻抗测试不仅能确认接地线的存在,而且还增加了可靠度的确认.通过安全接地线的大电流测试才可以确认产品在长时间的工作条件下,使用的接地线是否符合标准,这是检查测试误差和排除故障及其有效的方法,还可以为产品认证提供充足有效的信息,这些测试数据可以足够确保电器的安全接地性能指标的实现.
随着消费者安全意识的提高以及产品生产厂家对于产品质量的日趋重视,接地阻抗测试已经成为安规测试中的重中之重,生产线上实际接地阻抗测试操作,一般都是选择能同时满足耐压测试、绝缘性能测试以及接地阻抗测试等多种功能的综合型多功能安规测试仪器,一次连接到被测物即可实施多种安规测试,所以可以有效提高生产线的测试效率,确保产品使用的电气安全.
作者简介
李瑾,沈阳计量测试院高级工程师,从事电学计量工作20余年,曾发表《泄漏电流测试和耐压测试》、《耐压测试中的误判和分析》、《LCR测试仪测量参数的设定》等多篇技术论文,参和了《局部放电测量仪校准规范》和《高压标准电容器校准规范》省级技术标准的制定,参和研发“互感器负载箱变频检定装置”项目获沈阳市科技进步二等奖,国家发明专利和实用新型专利.
（责任编辑：张晓明）
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