摘要：介绍了钳形电阻测试仪的测试原理及其在多点接地系统中的应用，并与传统测试方法进行了比较，总结了钳形电阻测试仪的优点，分析和探讨了测试仪在实际应用中存在的问题，并提出了解决方案。
近年来，国产或进口的钳形接地电阻测试仪被引入架空输电线路。该测试仪的测量方法简单方便，为线路工人提供了一种提高工作效率、减轻工作负荷的利器，非常受欢迎。
一、接地装置和接地电阻的定义
1.接地装置
指接地极和接地引下线的总称。接地电极是指埋在地下与大地直接接触的金属导体。对于杆塔接地极，是指埋在地下的圆钢、角钢等金属构件。接地引下线是指引导雷电引导设备(避雷针、避雷针等)的部分。)与接地电极连接。对于杆塔，主要有独立接地引下线、钢筋混凝土杆钢筋、杆塔钢制品等。
2.接地电阻
在DL/T621-1997《十大正规网投平台》中，接地电阻定义为：“接地电极或自然接地电极的接地电阻与接地电阻之和称为接地装置的接地电阻。接地电阻值等于接地装置对地电压与通过接地电极流入地面的电流之比。根据通过接地电极流入地面的工频交流电流获得的电阻称为工频接地电阻；脉冲电流通过接地电极流入地面所获得的接地电阻称为脉冲接地电阻”。传统的接地电阻测量(用ZC-8电阻测量仪)只测量接地极的接地电阻，但分析表明雷电流从塔顶通过接地引下线漏入大地。从引放雷电流的角度来看，要考虑整个排水通道的电阻，不仅要考虑接地极的接地电阻，还要考虑接地极、接地引下线、避雷针之间要用螺栓、连接板、焊接连接，它们之间有接触电阻，所以接地电阻应为接地极。
二、钳形电阻测试仪的测试原理
为了正确使用钳形接地电阻测试仪(简称钳形表)测量接地电阻，首先必须了解其测量原理。钳式接地电阻测试仪用于测量任何回路系统的电阻。仪器本身可以产生电源电势，该电势可以在任何回路系统中产生电流。因此，它的测量原理简单来说就是整个电路的欧姆定律，它测量的是这个回路系统的回路电阻。图1。夹钳的钳口部分由电压线圈和电流线圈组成。电压线圈提供激励信号，并在被测回路上感应出电势E。在电势e的作用下，被测回路会产生电流I。用仪表测量e和I，测得的电阻r可由公式r=e/I得出。钳形表通过其前端卡扣的专用电磁转换器向被测电缆发送1.7kHz的交流恒压。在电流检测电路中，经过滤波、放大和A/D转换后，只检测1.7kHz电压产生的电流。正因如此，钳形表排除了商用交流电引起的地线微小电流和设备本身产生的高频噪声，从而获得准确的测量结果，正因如此，钳形表具有在线测量的优势。事实上，电表测量的是整个电路的阻抗，而不是电阻，但通常它们的差别很小。
三、钳形电阻测试仪在多点接地系统中的应用
架空非绝缘地线输电线路杆塔是典型的多点接地系统。它们通过各自的金属部件和接地电极与架空地线相连，从而形成接地系统。图2为输电线路多点接地系统结构图，图3为多点接地系统电路图。
用钳形表测量图2所示多点接地系统的接地电阻时，其等效电路如图4所示。
根据欧姆定律，e/I=Rx1/(1/R11/R21/R3.1/rn)，其中Rx为待测杆塔的接地电阻，R0=1/(1/R11/R21/R3.1/rn)是所有其他塔并联接地电阻后的等效电阻。在分布式多点接地系统中，通常有RX & gt& gt1/(1/R11/R21/R3.1/RN)。
虽然从严格的接地理论来说，因为所谓的“互阻”，R0并不是电工意义上常见的并联值(它会略大于电工意义上的并联值)，而是因为每个基塔的接地电极都比塔与塔之间的距离小很多，而且毕竟一条输电线路有很多塔和大量的接地点，而R0要比Rx小很多。因此，从工程角度可以假设R0=0。这样，我们测量的电阻只有Rx。
四、钳形电阻测试仪在输电线路接地电阻测量中的应用探讨
1.钳形电阻测试仪测量精度的验证
用钳形表测量杆塔接地电阻时，大多数用户不知道测试仪是否准确。为了保证接地电阻测量结果的准确性，首先要对测试仪本身进行验证。如何验证，需要一个标称电阻的测试环来测试验证。打开测试仪的开关，仪器自检完成后，选择电阻测量功能对测试环进行测量，将测量值与测试环的标称电阻值进行比较，即可得知仪器的精度。如果测试环的标称电阻为10，测试仪的测量结果为10.2或10.3，这说明测试仪是准确的，可以放心使用。国产接地电阻测试仪通常自带测试环。如果没有测试环，用户可以自己制作测试环，以验证仪器。如图5所示，只需找一个有几十厘米软铜线的电阻，焊接在电阻的两脚上，做一个简单的测试环。2.现场测试中的误区分析
输电线路杆塔的一般接地如图6所示。为保证杆塔与接地极的可靠连接，采用四腿与接地极连接的自立式角钢杆塔和两条腿与接地极连接的门式混凝土杆的设计。杆塔接地电阻测试应用中存在以下典型问题。
(1)不懂测试的引下线。在有非绝缘架空地线的线路上，测量基塔接地电阻时，将钳形表直接卡在被测接地引下线上，其他侧的接地引下线不要解开。此时测得的数据是杆塔和接地极回路的电阻，而不是待测杆塔的接地电阻。当接地良好时，一般小于1 ，当接地不良或接地引下线断开时，测量值相对较大(如>；480 )，超出报警范围。测试人员会判断小电阻为合格，大电阻为不合格。这种测试误差是由于接地电阻的概念不明确造成的。正确的测试方法是被测一端的引下线与塔身可靠连接，在卡尺位置以下不得与塔身金属部件有效连接。其他侧的引下线必须解开进行测试，其他侧的接地电阻可以按照上述方法依次测试。
(2)绝缘架空地线塔试验。在超高压输电线路上，为了减少电磁感应损耗，架空地线通过绝缘子与杆塔连接。正常工作情况下，架空地线是绝缘的，雷击时，地线绝缘子的放电间隙被击穿，形成放电通道。架空绝缘地线杆塔为单点接地系统。根据钳形表的测试原理，单点接地系统不形成回路，因此无法测量真实的接地电阻值，但测量的电阻值比较大，一般为几百欧姆。但大多数用户往往忽略这一点，将其作为非绝缘架空地线的杆塔，直接用钳形表测量。
(3)接地引下线重复连接。在许多线路施工中，在制作塔脚保护帽时，塔脚的接地引下线与塔脚一起浇注，使接地引下线与塔身反复连接，接地引下线与塔身形成一个金属小回路。即使在测量时解开其他侧的接地引下线，在侧端测量短路接地电极的小金属回路的电阻，测量值很小。在这种情况下，无论是钳形表还是传统的ZC-8仪器都无法测出真实的接地电阻，只能通过破坏塔脚保护帽来测试接地引下线。
3.钳形电阻测试仪在单点接地系统中的应用
从测试原理来看，钳形电阻测试仪只能测量回路电阻，不能测量单点接地系统的真实接地电阻。即使测量数据，其值也与目标测试对象的真实电阻有很大不同。不过，我们可以用一根测试线和辅助接地电极，人为制造一个回路进行测试。下面简单介绍一下用钳形表测量单点接地的方法。制作一根导电性能良好的测试线，长约40m，解开被测塔的接地引下线并与测试线一端可靠连接，测试线另一端与辅助接地极可靠连接，使被测塔的接地极与辅助接地极通过测试线形成两点接地回路，可用钳形表测量。如图7所示，被测塔的接地极为RA，辅助接地极为RB，测试线为RL，钳形表测得的值为RT，因为钳形表测得的电阻值是两个接地电阻的串联值和测试线的电阻值。RT=RA RB RL
其中：RT为钳形表测得的电阻值，RL为测试线的电阻值。
连接测试线的头尾，可以用钳形表测量电阻值RL。
因此，如果卡规的测量值小于接地电阻的允许值，则两个接地体的接地电阻是合格的。
4.测量点的选择
在多点接地系统中，如图8所示，应选择正确的测量点进行测量，否则会得到不同的测量结果。
在A点测量时，被测支路不形成回路，卡规显示“OL ”，应更换测点；在B点测量时，被测支路为金属导体构成的电路，钳形表显示“L0.01”或金属电路的电阻值，应更换测量点；在C点测量时，测量的是该支路下的接地电阻值。
近年来，国产或进口的钳形接地电阻测试仪被引入架空输电线路。该测试仪的测量方法简单方便，为线路工人提供了一种提高工作效率、减轻工作负荷的利器，非常受欢迎。
一、接地装置和接地电阻的定义
1.接地装置
指接地极和接地引下线的总称。接地电极是指埋在地下与大地直接接触的金属导体。对于杆塔接地极，是指埋在地下的圆钢、角钢等金属构件。接地引下线是指引导雷电引导设备(避雷针、避雷针等)的部分。)与接地电极连接。对于杆塔，主要有独立接地引下线、钢筋混凝土杆钢筋、杆塔钢制品等。
2.接地电阻
在DL/T621-1997《十大正规网投平台》中，接地电阻定义为：“接地电极或自然接地电极的接地电阻与接地电阻之和称为接地装置的接地电阻。接地电阻值等于接地装置对地电压与通过接地电极流入地面的电流之比。根据通过接地电极流入地面的工频交流电流获得的电阻称为工频接地电阻；脉冲电流通过接地电极流入地面所获得的接地电阻称为脉冲接地电阻”。传统的接地电阻测量(用ZC-8电阻测量仪)只测量接地极的接地电阻，但分析表明雷电流从塔顶通过接地引下线漏入大地。从引放雷电流的角度来看，要考虑整个排水通道的电阻，不仅要考虑接地极的接地电阻，还要考虑接地极、接地引下线、避雷针之间要用螺栓、连接板、焊接连接，它们之间有接触电阻，所以接地电阻应为接地极。
二、钳形电阻测试仪的测试原理
为了正确使用钳形接地电阻测试仪(简称钳形表)测量接地电阻，首先必须了解其测量原理。钳式接地电阻测试仪用于测量任何回路系统的电阻。仪器本身可以产生电源电势，该电势可以在任何回路系统中产生电流。因此，它的测量原理简单来说就是整个电路的欧姆定律，它测量的是这个回路系统的回路电阻。图1。夹钳的钳口部分由电压线圈和电流线圈组成。电压线圈提供激励信号，并在被测回路上感应出电势E。在电势e的作用下，被测回路会产生电流I。用仪表测量e和I，测得的电阻r可由公式r=e/I得出。钳形表通过其前端卡扣的专用电磁转换器向被测电缆发送1.7kHz的交流恒压。在电流检测电路中，经过滤波、放大和A/D转换后，只检测1.7kHz电压产生的电流。正因如此，钳形表排除了商用交流电引起的地线微小电流和设备本身产生的高频噪声，从而获得准确的测量结果，正因如此，钳形表具有在线测量的优势。事实上，电表测量的是整个电路的阻抗，而不是电阻，但通常它们的差别很小。
三、钳形电阻测试仪在多点接地系统中的应用
架空非绝缘地线输电线路杆塔是典型的多点接地系统。它们通过各自的金属部件和接地电极与架空地线相连，从而形成接地系统。图2为输电线路多点接地系统结构图，图3为多点接地系统电路图。
用钳形表测量图2所示多点接地系统的接地电阻时，其等效电路如图4所示。
根据欧姆定律，e/I=Rx1/(1/R11/R21/R3.1/rn)，其中Rx为待测杆塔的接地电阻，R0=1/(1/R11/R21/R3.1/rn)是所有其他塔并联接地电阻后的等效电阻。在分布式多点接地系统中，通常有RX & gt& gt1/(1/R11/R21/R3.1/RN)。
虽然从严格的接地理论来说，因为所谓的“互阻”，R0并不是电工意义上常见的并联值(它会略大于电工意义上的并联值)，而是因为每个基塔的接地电极都比塔与塔之间的距离小很多，而且毕竟一条输电线路有很多塔和大量的接地点，而R0要比Rx小很多。因此，从工程角度可以假设R0=0。这样，我们测量的电阻只有Rx。
四、钳形电阻测试仪在输电线路接地电阻测量中的应用探讨
1.钳形电阻测试仪测量精度的验证
用钳形表测量杆塔接地电阻时，大多数用户不知道测试仪是否准确。为了保证接地电阻测量结果的准确性，首先要对测试仪本身进行验证。如何验证，需要一个标称电阻的测试环来测试验证。打开测试仪的开关，仪器自检完成后，选择电阻测量功能对测试环进行测量，将测量值与测试环的标称电阻值进行比较，即可得知仪器的精度。如果测试环的标称电阻为10，测试仪的测量结果为10.2或10.3，这说明测试仪是准确的，可以放心使用。国产接地电阻测试仪通常自带测试环。如果没有测试环，用户可以自己制作测试环，以验证仪器。如图5所示，只需找一个有几十厘米软铜线的电阻，焊接在电阻的两脚上，做一个简单的测试环。2.现场测试中的误区分析
输电线路杆塔的一般接地如图6所示。为保证杆塔与接地极的可靠连接，采用四腿与接地极连接的自立式角钢杆塔和两条腿与接地极连接的门式混凝土杆的设计。杆塔接地电阻测试应用中存在以下典型问题。
(1)不懂测试的引下线。在有非绝缘架空地线的线路上，测量基塔接地电阻时，将钳形表直接卡在被测接地引下线上，其他侧的接地引下线不要解开。此时测得的数据是杆塔和接地极回路的电阻，而不是待测杆塔的接地电阻。当接地良好时，一般小于1 ，当接地不良或接地引下线断开时，测量值相对较大(如>；480 )，超出报警范围。测试人员会判断小电阻为合格，大电阻为不合格。这种测试误差是由于接地电阻的概念不明确造成的。正确的测试方法是被测一端的引下线与塔身可靠连接，在卡尺位置以下不得与塔身金属部件有效连接。其他侧的引下线必须解开进行测试，其他侧的接地电阻可以按照上述方法依次测试。
(2)绝缘架空地线塔试验。在超高压输电线路上，为了减少电磁感应损耗，架空地线通过绝缘子与杆塔连接。正常工作情况下，架空地线是绝缘的，雷击时，地线绝缘子的放电间隙被击穿，形成放电通道。架空绝缘地线杆塔为单点接地系统。根据钳形表的测试原理，单点接地系统不形成回路，因此无法测量真实的接地电阻值，但测量的电阻值比较大，一般为几百欧姆。但大多数用户往往忽略这一点，将其作为非绝缘架空地线的杆塔，直接用钳形表测量。
(3)接地引下线重复连接。在许多线路施工中，在制作塔脚保护帽时，塔脚的接地引下线与塔脚一起浇注，使接地引下线与塔身反复连接，接地引下线与塔身形成一个金属小回路。即使在测量时解开其他侧的接地引下线，在侧端测量短路接地电极的小金属回路的电阻，测量值很小。在这种情况下，无论是钳形表还是传统的ZC-8仪器都无法测出真实的接地电阻，只能通过破坏塔脚保护帽来测试接地引下线。
3.钳形电阻测试仪在单点接地系统中的应用
从测试原理来看，钳形电阻测试仪只能测量回路电阻，不能测量单点接地系统的真实接地电阻。即使测量数据，其值也与目标测试对象的真实电阻有很大不同。不过，我们可以用一根测试线和辅助接地电极，人为制造一个回路进行测试。下面简单介绍一下用钳形表测量单点接地的方法。制作一根导电性能良好的测试线，长约40m，解开被测塔的接地引下线并与测试线一端可靠连接，测试线另一端与辅助接地极可靠连接，使被测塔的接地极与辅助接地极通过测试线形成两点接地回路，可用钳形表测量。如图7所示，被测塔的接地极为RA，辅助接地极为RB，测试线为RL，钳形表测得的值为RT，因为钳形表测得的电阻值是两个接地电阻的串联值和测试线的电阻值。RT=RA RB RL
其中：RT为钳形表测得的电阻值，RL为测试线的电阻值。
连接测试线的头尾，可以用钳形表测量电阻值RL。
因此，如果卡规的测量值小于接地电阻的允许值，则两个接地体的接地电阻是合格的。
4.测量点的选择
在多点接地系统中，如图8所示，应选择正确的测量点进行测量，否则会得到不同的测量结果。
在A点测量时，被测支路不形成回路，卡规显示“OL ”，应更换测点；在B点测量时，被测支路为金属导体构成的电路，钳形表显示“L0.01”或金属电路的电阻值，应更换测量点；在C点测量时，测量的是该支路下的接地电阻值。
