四線制接地電阻測試儀原理、測量方法與誤差消除技術(shù)

來源：北京康高特儀器設(shè)備有限公司發(fā)布時間：2026-05-18 12:06:15 作者：瀏覽次數(shù)：1095次分類：技術(shù)文章

接地系統(tǒng)是電力系統(tǒng)防雷保護(hù)、故障電流泄放的核心載體，其阻抗值是否達(dá)標(biāo)直接關(guān)系到輸變電設(shè)備、人員的安全，電力檢測領(lǐng)域針對接地阻抗的測量方法中，四線制接地電阻測試儀憑借測量精度高、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)，已經(jīng)成為主流的檢測設(shè)備。

一、應(yīng)用場景導(dǎo)入

2025年中國電力科學(xué)研究院發(fā)布的《全國輸變電接地系統(tǒng)運(yùn)行狀況白皮書》顯示，全年共統(tǒng)計(jì)到127起輸變電設(shè)備雷擊損壞事件，其中62%的事件與接地網(wǎng)阻抗超標(biāo)、導(dǎo)通性能不良直接相關(guān)【1】。四線制接地電阻測試儀的應(yīng)用場景主要覆蓋四類：一是新建輸變電工程、新能源場站的接地系統(tǒng)竣工驗(yàn)收，需驗(yàn)證接地阻抗是否符合設(shè)計(jì)要求；二是110kV及以上變電站、軌道交通牽引變電所的年度運(yùn)維巡檢，按照國網(wǎng)2025版《輸變電設(shè)備運(yùn)維檢修規(guī)程》要求，此類場景必須采用四線制測量方法，避免引線電阻帶來的測量誤差【2】；三是石化、煤礦等易燃易爆場所的防爆接地系統(tǒng)定期排查，需確保接地電阻滿足防爆規(guī)范要求；四是接地故障排查，當(dāng)發(fā)生雷擊跳閘、設(shè)備外殼帶電等異常時，可通過測量接地阻抗定位接地網(wǎng)銹蝕、斷裂點(diǎn)。

二、設(shè)備準(zhǔn)備與檢查

正式開展測量前需完成以下準(zhǔn)備與檢查工作：第一，設(shè)備物資準(zhǔn)備，包含四線制接地電阻測試儀本體、長度匹配的電流極引線2根、電壓極引線2根、銅質(zhì)輔助接地極2根、除銹砂紙、鐵錘、灑水壺等工具；第二，設(shè)備狀態(tài)檢查，確認(rèn)測試儀處于計(jì)量檢定有效期內(nèi)，開機(jī)驗(yàn)證電池電量充足，測試引線外皮無破損、導(dǎo)通性能正常，輔助接地極無嚴(yán)重銹蝕；第三，現(xiàn)場環(huán)境排查，確認(rèn)測試現(xiàn)場無雷雨預(yù)警，土壤無大面積凍土、積水，若現(xiàn)場存在強(qiáng)電磁干擾源，需提前規(guī)劃測試引線的走向，避開高壓電纜、通信線路的平行布線區(qū)域。

三、標(biāo)準(zhǔn)操作流程

四線制接地電阻測試儀的測量原理為獨(dú)立電流-電壓回路法，儀器內(nèi)部恒流源通過兩個電流極輸出恒定測試電流，在被測接地體與遠(yuǎn)端電流極之間形成穩(wěn)定的電流場，再通過兩個獨(dú)立的電壓極采集被測接地體與電位參考點(diǎn)之間的電壓降，通過歐姆定律R=U/I計(jì)算得到接地電阻值，該設(shè)計(jì)完全消除了引線自身電阻、接線點(diǎn)接觸電阻對測量結(jié)果的影響，相比兩線、三線制測量方法，誤差可降低90%以上。

標(biāo)準(zhǔn)操作分為5個步驟：第一步，斷開被測接地體與所有運(yùn)行設(shè)備的連接，避免運(yùn)行回路的雜散電流串入測試回路；第二步，按照0.618電位降法布置輔助極，電流極與被測接地網(wǎng)邊緣的距離為接地網(wǎng)*大對角線長度的4~5倍，電壓極設(shè)置在接地網(wǎng)與電流極的連線上，與接地網(wǎng)邊緣的距離為電流極距離的0.618倍；第三步，對應(yīng)連接測試引線，電流極引線分別接測試儀C接口與遠(yuǎn)端電流極、被測接地體，電壓極引線分別接測試儀P接口與電壓極、被測接地體的獨(dú)立接點(diǎn)，接線前需用砂紙打磨接地體的接線點(diǎn)，去除氧化層與銹跡，引線需拉直布設(shè)，避免相互纏繞形成感應(yīng)回路；第四步，開機(jī)選擇對應(yīng)測量檔位，優(yōu)先選擇1A及以上的大電流測試檔位，提升抗干擾能力；第五步，啟動測量，待儀器讀數(shù)穩(wěn)定后連續(xù)記錄3次測量值，取平均值作為*終結(jié)果，測量完成后先關(guān)閉儀器電源，再依次拆除電壓極、電流極引線。

四、常見問題與誤差消除技術(shù)

實(shí)操過程中常見的測量誤差問題可通過針對性技術(shù)手段消除：一是測量數(shù)值頻繁跳動，誤差超過10%，多由現(xiàn)場雜散電流干擾、輔助極接地電阻過高導(dǎo)致，誤差消除方法為切換儀器的抗干擾濾波模式，在輔助極周邊澆水降低土壤電阻率，或選擇電網(wǎng)負(fù)荷低谷時段（如凌晨2~4點(diǎn)）開展測量，可將雜散電流的影響降低80%以上；二是測量值與歷史數(shù)據(jù)偏差超過20%，首先排查輔助極布線距離是否符合要求，若布線無誤，可采用三點(diǎn)法驗(yàn)證，將電壓極分別移動到0.5倍、0.618倍、0.7倍電流極距離的位置分別測量，三次測量值偏差小于5%則取平均值，若偏差過大則需排查接地網(wǎng)是否存在銹蝕、斷裂的問題；三是小阻值接地網(wǎng)（設(shè)計(jì)值≤0.5Ω）測量誤差偏大，可采用10A大電流測試模式提升信噪比，同時采用鍍金接線夾降低接觸電阻，可將小阻值測量的相對誤差控制在2%以內(nèi)，滿足DL/T 475-2019的精度要求【3】。

五、安全注意事項(xiàng)

接地電阻測量過程中需嚴(yán)格遵守以下安全規(guī)范：第一，雷雨天氣嚴(yán)禁開展戶外接地測量作業(yè)，防止雷擊電流通過測試引線傳導(dǎo)至作業(yè)人員身邊；第二，運(yùn)行站內(nèi)開展測量時，測試引線與帶電設(shè)備需保持足夠安全距離，10kV設(shè)備安全距離不小于0.7m，110kV設(shè)備不小于1.5m，220kV設(shè)備不小于3m；第三，不得在未斷開被測接地體與運(yùn)行設(shè)備連接的情況下開展測量，避免測試電流串入運(yùn)行回路導(dǎo)致保護(hù)裝置誤動；第四，若測試現(xiàn)場有高壓架空線路穿過，測試引線需垂直于線路走向布設(shè)，降低感應(yīng)電壓對人員、設(shè)備的影響。

六、維護(hù)保養(yǎng)建議

合理的維護(hù)保養(yǎng)可有效延長四線制接地電阻測試儀的使用壽命，降低測量誤差：第一，每次使用完成后，需清理測試引線上的泥土、水漬，盤繞存放時避免打死折，防止引線內(nèi)部銅芯斷裂；第二，設(shè)備長期存放時需置于干燥通風(fēng)的環(huán)境，避免腐蝕性氣體、液體接觸儀器接口與外殼，每3個月完成一次滿電充電，防止鋰電池虧電損壞；第三，每年需送具備資質(zhì)的第三方計(jì)量機(jī)構(gòu)開展檢定，確認(rèn)測量精度符合標(biāo)準(zhǔn)要求后方可繼續(xù)使用；第四，若儀器長期在高濕度、高鹽霧的沿海或化工區(qū)域使用，每半年需對接口、接線夾進(jìn)行一次防銹處理。

七、實(shí)戰(zhàn)案例分享

2025年南方電網(wǎng)某220kV變電站年度接地系統(tǒng)巡檢中，運(yùn)維人員初期采用三線制接地電阻測試儀測量得到接地阻抗為0.48Ω，遠(yuǎn)超設(shè)計(jì)要求的0.25Ω，后續(xù)更換為四線制接地電阻測試儀，打磨了接線點(diǎn)的氧化層，調(diào)整布線方向避開了站內(nèi)10kV出線電纜的平行區(qū)域，*終測量值為0.22Ω，符合設(shè)計(jì)要求，后續(xù)開挖抽檢確認(rèn)接地網(wǎng)無銹蝕、斷裂問題，驗(yàn)證了四線制測量方法的準(zhǔn)確性。

2026年某100MW山地光伏電站110kV升壓站竣工驗(yàn)收，現(xiàn)場土壤電阻率高達(dá)2300Ω·m，輔助極接地電阻超過2kΩ，常規(guī)測量設(shè)備無法穩(wěn)定讀數(shù)，采用帶自適應(yīng)增益調(diào)節(jié)功能的四線制接地電阻測試儀，配合在輔助極周邊澆灌降阻劑，*終穩(wěn)定測量得到接地阻抗為0.38Ω，符合GB 50065的設(shè)計(jì)要求，順利通過驗(yàn)收。