（CS15 上海浦江埃迪斯仪表有限公司）

1.概述

输配电杆塔的顶端都有架空地线来连接，使得所有的输配电杆塔都并联起来，这样有利于雷击电流或故障电流以最快的速度导入大地。输配电杆塔的接地测量与普通的接地测量有着显著的不同，传统测量方法是对输配电杆塔接地测量，但这样难免会产生误差。

如果不断开架空地线来测量输配电杆塔的接地电阻的话，测得的阻值一定很小，因此无法发现接地存在的问题，进而留下安全隐患。

大部分测量人员在测量时会断开输配电杆塔的接地极，使用传统三极法测试接地极的接地电阻。但是这样的测量方法测得的阻值并不完全是输配电杆塔的接地电阻，因为输配电杆塔本身与大地相连的一部分，称作自然接地，也是输配电杆塔接地的一部分。另外，接地电极在测试完毕后再次连接到输配电杆塔上，其接触电阻无法保证。由于输配电杆塔是在户外日晒雨淋，接地极锈蚀非常严重，尤其是螺钉螺母的连接处，锈蚀的情况将导致接触电阻的升高，传导电流的能力降低。

图1 输配电杆塔的接地电阻为并联

有的测量人员会使用接地回路电阻钳表来进行测量，其原理是通过一个感应线圈来产生感应电流，再通过另一个信号接收线圈来测量回路中的感应电流，以达到测试回路电阻的目的。使用这种方法更简单，不用打辅助接地桩，也不用复杂的接线，但是这样的测试方法准确吗？

图3 使用接地回路电阻钳表测量输配电杆塔回路示意图

如图3所示，输配电杆塔的对角两个塔脚分别有两个接出的接地极，断开其中的一个，用接地回路电阻钳表钳住另一个。使用这种方法的用户认为，理想的电流走势应该如图3所示，这样就能测得准确的接地极的回路电阻。但是实际的情况可能要更加复杂。首先，我们知道，电流会选择电阻最小的路径流通。而正如前面所述，塔脚本身与大地相连接的部分，也是接地电阻的一部分。那么，当土壤电阻率不是很好的地区，电流可能没有办法流经远处的接地电极，而是直接通过了被测塔脚本身的自然接地来形成测量回路，这样的测量，其实是非常不准确的。那么我们应该正确测量输配电杆塔的接地电阻呢？

2.创新的测量解决方案

为了能准确测得铁塔的接地电阻，同时兼顾测量人员人身安全与测量便利的目的，法国CA公司与法国电力公司共同研发了专门针对输配电杆塔接地电阻的测试系统。如图4所示，该测试系统使用4个专利的AmpFLEX柔性电流传感器（其最大的直径可以达到1.5m），将4个塔脚（包括接地电极）给围绕住。这样形成的电流回路会通过塔脚流回，而每个围住的AmpFLEX柔性电流传感器可以分别测得流经每个塔脚的电流值，这样就能分别测得每个塔脚的接地电阻值，这个原理其实和选择性四极法是相同的，只是我们选用了更大直径的柔性电流钳，非常方便输配电杆塔接地电阻的测量。另外通过切换开关的转换，还能够测量单独的塔脚的接地电阻值和四个塔脚的接地电阻值的总和。

图4 输配电杆塔塔脚接地测量接线图示意(www.daowen.com)

3.架空地线的连接电阻测量

在测量输配电杆塔的接地电阻过程中，除了要确保得到准确的铁塔整体接地电阻值，另外还应对于架空地线与铁塔的连接电阻的进行测量，原因是即使铁塔本身的接地电阻是在标准范围内的，但架空地线与铁塔的连接点出现失效，那么在发生雷击或大的故障电流的情况下，电流无法通过架空地线并联的输配电杆塔迅速排泄到大地之中，会对电路中的用电设备产生危害。

然而，如果使用传统的连接电阻测试方法，需要人员爬到输配电杆塔的顶端进行测量，这样既费时费力，又有一定的危险。而法国CA公司与法国电力公司共同研发了架空地线连接电阻的测量解决方案。

如图5所示，在正常接地测量的接线之后，把其中的一个AmpFLEX柔性电流传感器移至E极和ES极的上方，这样正常的接地测量时的流经输配电杆塔塔脚的电流，就会经由远方的其他并联的输配电杆塔并通过架空地线来形成测量回路，以达到测量架空地线的连接电阻的目的。

图5 输配电杆塔接地电阻测量和架空地线连接点测量的不同接线方式

4.高频测量的优点

同时法国CA公司的输配电杆塔测试系统还使用了5kHz的高频测试电流。为何要用高频的测试电流来测量呢？当低频电流经过时，这些接地的电感非常小，但是可能在高频电流经过时变得非常大。因此，即使接地系统在低频时是有效的，阻抗值在高频时可能仍然无法使得故障电流排入地下。

另外该系统还具有128Hz～5kHz的频率扫描模式，用于模仿雷击时输配电杆塔的接地阻抗变化情况。闪电频率有可能高达1MHz或更高，但是大部分可能介于5～30kHz之间。使用频率扫描的方式，测试接地在频率增加时，其阻抗值的变化。如果阻抗值在频率扫描过程中有大幅度的上升，那么我们就能判断，如果高频闪电击中时，阻抗值可能是无穷大的，那么它便失去了将电流导向大地的能力。

5.结束语

使用正确的测试方法来进行接地电阻测量，不但能够节省人力、物力及时间，更重要的是，能够确保输配电杆塔的接地安全，避免由于一些无法预知的原因导致的巨额经济损失，甚至威胁人民的生命安全。