摘要：目前国内在用的数字式、模拟式接地导通电阻测试仪均为伏安法原理，针对其在使用和检定中存在的测量误差大、分辨力低、读数超时和漂移、无超值报警或超值报警误差大等问题。本文主要讲述的是测试仪的弹簧夹经行检定或测量，将对检定结论和测量结果带来很大的影响.为了消除这种影响，就需要知道测量线和弹簧夹的电阻值，以便采用仪器补偿功能经行补偿，或者在计算时扣除。
关键词:接地导通电阻测试仪；电阻值；影响和消除
1前言
接地导通电阻测试仪是用于测量家用电器、电动电热器具、医用电气设备及测量、控制和试验家用电气设备等交流电网供电的电器设备的可触及金属壳体与安全地线之间导通电阻的测量仪器，它被广泛应用于各类电器、灯饰等生产企业，关系到广大消费者的人身安全。接地导通电阻测试仪是许多计量部门近年刚刚开展的检定项目，检定方法各单位不尽相同，各有特点。JJG984-2004《接地导通电阻测试仪》检定规程推荐了标准电阻器法、电流电压法和标准电压源法三种方法。电流电压法和标准电压源法由于在测量不确定度或适应性方面存在不足，在可调式标准器尚未普及时，可作为补充方法。实物形式大功率交流标准电阻器，由于发热量大，很难做出高精度。而武汉市龙成电气设备厂利用精密电子线路，模拟出可调式大功率高精度标准电阻器，用于大电流的测量以及低阻仪器的校准，使得标准电阻器法比较完善。
国家计量检定规程JJG984一2004《接地导通电阻测试仪》5.2结构规定:“测试仪应有四端测试的功能或零位补偿的功能”;在6.3检定方法的规定中，也都是采用四端测试的，均没有提及引线电阻的影响。然而在实际中有不少测试仪虽具有四端测试的功能，但却只有两只弹簧夹，即测量接口端的电压和电流回路是在同一只弹簧夹的两侧，这相比四只弹簧夹的测量接口端而言，引线电阻的影响不可忽略。经大量实验，大多数类似测试仪的引线电阻值为7mt2左右，当测试仪工作在其量程的下限时，比如测量lOmt2点，将得到17mt2左右的测量结果。如果此时采用这种测试仪的弹簧夹经行检定或测量，将对检定结论和测量结果带来很大的影响，甚至得出相反的错误结论。
JJG984 - 2004的6.4.2还规定:“根据修约后的数据，判断被检测试仪是否符合本规程相应等级的技术要求。被检接地导通电阻测试仪所有项目均符合本规程相应等级的技术要求，判为按该等级合格，否则判为不合格。”因此，使用时应该扣除这种测量线和弹簧夹的电阻值，再按6.4.2条经行判定或得到测量值，从而得出正确的检定结论和测量结果。
为了消除这种影响，就需要知道测量线和弹簧夹的电阻值，以便采用仪器补偿功能经行补偿，或者在计算时扣除。实际工作中，可采用以下方法经行测量。
2测试仪直接测量法
如图1所示，将两只测量线和弹簧夹短接后按测试仪说明书规定接至测试仪测量端，具有补偿功能的测试仪补偿值调为零，设置电流后启动测试仪，待显示稳定后迅速读取电阻显示值，以免发热影响测量结果。然后停止测量，待测量线夹充分冷却后，再经行同样的测量。重复上述过程三次，取三次测量结果平均值为测量线和弹簧夹电阻值的实际值。
图中:I1,I2一测试仪的电流端;Ul,U2一测试仪的电位端;粗实线一测量线/弹簧夹电流端的导线;细实线一测量线/弹簧夹电位端的导线。
这种方法是在测试仪实际工作状态下经行测量，电流为额定电流，非常适用于现场操作。
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图1 直接测量法
3直流双臂电桥测量法
采用精度等级0.2级及以上(经法定计量技术结构检定合格、在有效期内)的直流双臂电桥进行测量。同样将两只测量线和弹簧夹短接相互钳住后，接至直流双臂电桥测量端。试验接线如图2所示。
图中:C1,C2一直流双臂电桥的电流端;P1,P2直流双臂电桥的电位端;粗实线一测量线/弹簧夹电流端的导线;细实线一测量线/弹簧夹电位端的导线。
测量得到一次结果后，将直流双臂电桥的C1P1,C2P2与测量线/弹簧夹理解关系进行交换(即测量线原来接到C，的端换到q，原来接到P，的端换到P2，反之依然)，同时松开钳子再相互钳上，又测得一次结果，取两次结果的平均值作为测量线和弹簧夹电阻值的实际值。
这种方法是在测量线和弹簧夹处于非工作状态进行的，由于电桥工作电流较小，所以发热的影响可以忽略，能够更加准确测得其电阻值。
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图2 直流双臂电桥测量法
4报警预置误差的测量方法
JJG984—2004《接地导通电阻测试仪》检定规程中对报警预置误差的检定介绍了标准电压源法和可调式标准电阻器法。对于标准电压源法，我们认为操作起来不够简便，容易产生人员操作误差。同时，规程规定，在仲裁电阻示值误差的检定时，应采用标准电阻器法，这说明标准电阻器法相对标准电压源法更为可靠，应该首先选用。然而，我们在考虑用可调式标准电阻器法对接地导通电阻报警预置误差检定时发现，要配备足够精度、足够调节细度、足够负载功率的可调标准电阻不易实现，现时国内也没有能满足全部要求的相应产品。对接地导通电阻测试仪的检定，我们只能选择足够精度、足够负载功率的标准实体电阻。如何利用不可调的标准实体电阻也能完成对报警预置误差的检定，我们受误差理论的启发，检定时首先选定一标准实体电阻Rn(阻值约为0．1Q)与被检接地导通电阻测试仪(型号：PC39A，试验电流调整为25．0A)连接起来。启动仪器测试，然后由大到小调整被检接地导通电阻测试仪报警预置的电阻值，直至测试仪报警装置报警，记录此时被检测试仪报警预置的电阻值R，由此得报警预置误差r=(R—Ro)／Ro。
5结束语
通过以上两种试验方法知道了测量线和弹簧夹电阻值后，就能够在检定时给出准确的结论，或者在测量电器设备的导通电阻时，预以扣除，得到正确的测量结果，避免误判。
参考文献
[1]曾理.电力变压器直流电阻测量仪的研究与设计[D].中南大学,2012.
[2]刘长江.太平湾电站接地网安全评估和改造问题的应用研究[D].华北电力大学（北京）,2011.
[3]李霞.利用空气、冰与水的电阻、温度特性差异进行冰情检测的应用研究[D].太原理工大学,2008.
[4]刘辉,李明贵,陈晓兵.广西电网防雷及接地工作存在的主要问题及对策[J].广西电力,2006,(03):6-11.
论文作者:陈川
论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/12
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