关于GEOXE型接地电阻测试仪测试结果的符合性研究

陈琪

中石化长输油气管道检测有限公司江苏徐州221008

摘要：防雷装置检测是对建筑物、电子系统、易燃易爆等场所的防雷装置和设施，按照建筑物防雷装置的设计标准确定防雷装置满足标准要求而进行的检查、测量、判断和信息综合分析处理的全过程。按照国家有关规定开展防雷装置安全检测工作，对保护人民生命财产安全、消除或减少雷击事故隐患具有十分重要的意义。

按照《石油与石油设施雷电安全规范》要求，每半年需进行一次接地电阻的检测。按照检测标准要求每次对原油罐的接地引下线先断开后再进行测试，这样使得每次的接地电阻检测重复的工作量极大，为了提高工作效率，降低劳动强度，进行了GEOXE型接地电阻测试仪的符合性研究工作。

关键词：防雷装置；效率；GEOXE型；接地电阻测试

一、设备防雷接地测试使用仪器及测试原理

1、三极法[1]（使用4102、4102A、GEOxe等仪器）

测试原理：三极法接地电阻测试采用电位下降法测量接地电阻值。所谓电位下降法是指在作为测试对象的E（接地极）和C（电流电极）之间流动交流额定电流I，求取E和P（电压电极）的电位差V，然后求取接地电阻值的方法。

该测试方法使用GB/T21431-2015《建筑物防雷装置检测技术规范》的附录D（规范性附录）三级法测量接地电阻值

2、单钳法（使用MS2301钳形接地电阻仪）

测试原理：

Rx：待测接地电阻

R1R2‥‥Rn：并联接地电阻

Rguardwire：通常视为0Ω

Rloop=Rx+Rearth+（R1//R2//…Rn）+Rguardwire

当R1//R2//…Rn＜＜Rx时，Rloop=Rx

同一设备接地点数量越多其测量结果越接近真值。对某一设备接地点数量较少的情况可在测试前做一个对该设备单独较好的接地，再用该仪器测试也能保证测试的准确性。由于该方法测试的结果偏大于其真值，测试的结果合格的话其安全可靠性更高。

3、单钳（电流钳）三极法（使用GEOxe接地电阻测试仪）

测试原理：原理及测试图见下图

在上图中，注入的测试电流I分成两个途径进入接地网络。

I1：流入所连的接地系统

I2：流入被测接地极

I=I1+I2

被测接地极的电阻计算为R=V/I2或R=V/（I-I1）。电流钳（ICLAMP）测量I2并将该值反馈给仪器。

二、测试数据

列举出21#原油罐测试方法，及22#原油罐的接地电阻重复性和复现性的试验。

1、21#罐测试方法：

（1）不断开接地电阻测试开值：

MS2301S单钳法：打开MS2301S接地电阻表开关，待仪器稳定后，读取接地电阻开值。

GEOxe单钳法接地电阻表：采用三极法进行接地电阻的测试。电流极和电压极分别采用20米和10米的接地极，使用电流钳卡住接触点下部，测试端充分接触测试点，读取接地电阻值。

（2）断开接地电阻测试开值：

使用4105A、GEOxe接地电阻开值：

继续使用已充分接地的电流极和电压极，测量时，断开断接卡，测试端充分接触接好的断接卡，使用GEOxe、4105A测量接地电阻开值。

开值测试结果单位：Ω

2、22#原油罐的重复性、复现性测试方法：

（1）不断开接地电阻测试开值：

GEOxe单钳法接地电阻表：采用三极法进行接地电阻的测试。电流极和电压极分别采用20米和10米的接地极，使用电流钳卡住接触点下部，测试端充分接触测试点，按下测试键，读取接地电阻值，对22#罐每个接地点进行3次的重复性测量并记录数据。

（2）断开接地电阻测试开值：

使用4105A、GEOxe接地电阻开值：

继续使用已充分接地的电流极和电压极，测量时，断开断接卡，测试端充分接触接好的断接卡，使用GEOxe、4105A测试接地电阻开值，两种仪器对22#罐每个接地点都进行3次的重复性测量并记录数据。

开值测试结果单位：Ω

由于12#接地点GEOXe单钳测试数据受电磁干扰，没有测出数据，该组数据不参与计算，其余数据根据科克伦和霍金斯法检验没有出现离群值，全部参与计算。

根据以上结果，标准差取平均值：

重复性sr=0.03

复现性sR=0.17

三、结论

通过对24个原油罐的317个接地电阻的比对测试，我们可以看出：

1、使用GEOxe接地电阻测试仪能够很好的代替4105A进行原油罐的三级法接地电阻测试。其测试数据与4105A相比，数据的重复性及复现性都较好。

2、GEOxe接地电阻测试仪与单钳法的数据符合性也很好。数据完全能够反应接地电阻的情况。

3、GEOxe接地电阻测试仪单钳（电流钳）三极法的优点：不需要断开接地极断接卡子螺丝就能直接测出某一接地极的开值接地电阻值及合值接地电阻值。

4、使用GEOxe接地电阻测试仪单钳（电流钳）三极法需注意事项：

测试中插入地中的电流极及电压极必须与大地有良好的接触，同时E测量线与接地极也要有良好的接触，否则测试结果影响较大。因有些无法控制和消除的电磁场影响，有些接地极的接地电阻无法用其测试，此时可用其他仪器测试，或断开断接卡子螺丝进行测试。

参考文献

[1]GB/T21431-2015《建筑物防雷装置检测技术规范》