通信設(shè)備接地電阻及其測量方法

通信設(shè)備接地電阻及其測量方法

通信設(shè)備的良好接地是設(shè)備正常運行的重要保證，對于交換機、光端機、計算機等電信網(wǎng)絡(luò)中精密通信設(shè)備更是如此。設(shè)備使用的地線通常分為工作地（電源地）、保護(hù)地，防雷地，有些設(shè)備還有單獨的信號地，以將強、弱電地隔離，保證數(shù)字弱信號免遭強電地線浪涌的沖擊，這些地線的主要作用有：提供電源回路、保護(hù)人體免受電擊，此外還可屏蔽設(shè)備內(nèi)部電路免受外界電磁干擾或防止干擾其他設(shè)備。
　　
　　設(shè)備接地的方式通常是埋設(shè)金屬接地樁、金屬網(wǎng)等導(dǎo)體，導(dǎo)體再通過電纜線與設(shè)備內(nèi)的地線排或機殼相連。當(dāng)多個設(shè)備連接于同一接地導(dǎo)體時，通常需安裝接地排，接地排的位置應(yīng)盡可能靠近接地樁，不同設(shè)備的地線分開接在地線排上，以減小相互影響。

　　通常，設(shè)備的接地電阻應(yīng)盡可能地小，設(shè)備說明書上應(yīng)給出對接地電阻的要求。設(shè)備的接地電阻包括了從設(shè)備內(nèi)地線排到機房總地線排連線電阻、總地線排至接地樁的電阻、接地樁與大地間的電阻（地阻）以及彼此間的連接電阻，通常情況下，接地樁與大地間的電阻（地阻）是其中最主要的可變部分，除地阻外的其它部分總電阻在多數(shù)情況下總是小于１Ω。

　　一、地阻的測量原理

　　影響接地電阻的因素很多：接地樁的大小（長度、粗細(xì)）、形狀、數(shù)量、埋設(shè)深度、周圍地理環(huán)境（如平地、溝渠、坡地是不同的）、土壤濕度、質(zhì)地等等。為了保證設(shè)備的良好接地，利用儀表對地電阻進(jìn)行測量是必不可少的，常用的測量儀器是手搖式地阻表和鉗形地阻表。

　?。保謸u式地阻表測量原理

　　手搖式地阻表是一種較為傳統(tǒng)的測量儀表，它的基本原理是采用三點式電壓落差法，如圖１所示。其測量手段是在被測地線接地樁（暫稱為Ｘ）一側(cè)地上打入兩根輔助測試樁，要求這兩根測試樁位于被測地樁的同一側(cè)，三者基本在一條直線上，距被測地樁較近的一根輔助測試樁（稱為Ｙ）距離被測地樁２０ 米左右，距被測地樁較遠(yuǎn)的一根輔助測試樁（稱為Ｚ）距離被測地樁４０米左右。測試時，按要求的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動搖把，測試儀通過內(nèi)部磁電機產(chǎn)生電能，在被測地樁Ｘ和較遠(yuǎn)的輔助測試樁（稱為Ｚ）之間“灌入”電流，此時在被測地樁Ｘ和輔助地樁Ｙ之間可獲得一電壓，儀表通過測量該電流和電壓值，即可計算出被測接地樁的地阻。

　　２．鉗形地阻表測量原理

　　鉗形地阻表是一種新穎的測量工具，它方便、快捷，外形酷似鉗形電流表，測試時不需輔助測試樁，只需往被測地線上一夾，幾秒鐘即可獲得測量結(jié)果，極大地方便了地阻測量工作。鉗形地阻表還有一個很大的優(yōu)點是可以對在用設(shè)備的地阻進(jìn)行在線測量，而不需切斷設(shè)備電源或斷開地線?！?/FONT>

　　電路中Ｅ和Ｉ旁的圓環(huán)表示鉗形地阻表的環(huán)形卡口，Ｒｘ為被測地線樁的地阻，Ｒ１、Ｒ２ ．．． Ｒｎ為分布式接地系統(tǒng)中其它接地點的地阻。該圖可以進(jìn)一步等效為圖３。測量時，鉗形地阻表利用電磁感應(yīng)原理通過其前端卡口（內(nèi)有電磁線圈）所構(gòu)成的環(huán)向被測線纜送入一恒定電壓Ｅ，該電壓被施加在圖３所示的回路中，地阻表可同時通過其前端卡口測出回路中的電流Ｉ，根據(jù)Ｅ和Ｉ，即可計算出回路中的總電阻，即：　　Ｅ／Ｉ＝Ｒｘ＋ １／（１／Ｒ１＋１／Ｒ２＋ ．．． ＋１／Ｒｎ）

　?。保ǎ保遥保保遥玻?．．． ＋１／Ｒｎ）為Ｒ１、Ｒ２ ．．． Ｒｎ并聯(lián)后的總電阻　　在分布式多點接地系統(tǒng)中，通常有Ｒｘ ＞＞ １／（１／Ｒ１＋１／Ｒ２＋ ．．． ＋１／Ｒｎ）， “＞＞”意為“遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于”假設(shè)上述條件成立，則被測地阻Ｒｘ＝Ｅ／Ｉ。

　　事實上，鉗形地阻表通過其前端卡環(huán)這一特殊的電磁變換器送入線纜的是１．７ｋＨｚ的交流恒定電壓，在電流檢測電路中，經(jīng)過濾波、放大、Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換，只有１．７ｋＨｚ的電壓所產(chǎn)生的電流被檢測出來。正因這樣，鉗形地阻表才排除了商用交流電和設(shè)備本身產(chǎn)生的高頻噪聲所帶來的地線上的微小電流，以獲得準(zhǔn)確的測量結(jié)果，也正因為如此，鉗形地阻表才具有了在線測量這一優(yōu)勢。實際上，該表測出的是整個回路的阻抗，而不是電阻，不過在通常情況下他們相差極小。鉗形地阻表可即刻將結(jié)果顯示在ＬＣＤ顯示屏上，當(dāng)卡口沒有卡好時，它可在ＬＣＤ上顯示“ｏｐｅｎ ｊａｗ”或類似符號。

　　由于鉗形地阻表的特殊結(jié)構(gòu)，使它可以很方便地作為電流表使用，很多這類儀表同時具有鉗形電流表的功能。另一方面，雖然鉗形地阻表測試時使用一定頻率的信號以排除干擾，但在被測線纜上有很大電流存在的情況下，測量也會受到干擾，導(dǎo)致結(jié)果不準(zhǔn)確。所以，按照要求，在使用時應(yīng)先測線纜上的電流，只有在電流不是非常大時才可進(jìn)一步測量地阻。有些儀表在測量地阻時自動進(jìn)行噪聲干擾檢測，當(dāng)干擾太大以致測量不能進(jìn)行時會給出提示。

　　二、鉗形地阻表測量注意事項

　　 從上面的介紹可以看出，鉗形地阻表和手搖式地阻表的測量原理完全不同。手搖式地阻表在使用時，應(yīng)將接地樁與設(shè)備斷開，以避免設(shè)備自身接地體影響測量的準(zhǔn)確性，手搖式地阻表可獲得較高的精度，而不管是單點接地和多點接地系統(tǒng)；對于鉗形地阻表，其最理想的應(yīng)用是用在分布式多點接地系統(tǒng)中，此時應(yīng)對接地