它测的是哪一段电阻
产品作用
这类仪器测的是两个接地点之间那一小段导体和接头的电阻。在电力系统里,它测设备接地引下线与主地网之间、或相邻两根引下线之间的导通电阻;Wuhan UHV 说明,引下线接头长期受潮后会锈蚀甚至断裂,连接电阻随之增大,设备就带着隐患运行,所以要定期测量这段的电气完整性。[1] 在电器生产和检定中,它测的是电气设备各处外露可导电部分与设备总接地端子之间的电阻,TH9403 样本把这一用途写作“接地电阻测试仪”,并列出 GB 4706.1-2005、GB 9706.1-2007 和 JJG 984-2004。[5] 英国 HSE 指出,软电缆内接地线断开这类故障,单靠外观检查发现不了,要靠检查加测试。[7]
工作原理
原理是四端法加欧姆定律:仪器从一对电流端子送出恒定电流,另一对电压端子在被测连接两端取压降,电阻等于压降除以电流。ZSR10D(S) 面板上 I+、I- 为电流输出,V+、V- 为电压采样,说明书单列了四端子接线方法。[6] Chroma 把应用分成两种:接地连续性测试一般用小电流直流信号,检查接地连接是否小于 1 Ω;接地连接(ground bond)测试则在保护接地端子和可触及导电部件之间加大电流,常见做法是 25 A,测压降,证明这条连接能承载规定电流。[2] GW Instek 的说法相近:接地连接测试用 25–40 A,地线上产生 4–12 V 压降,结果到毫欧级;连续性功能用小电流,约 1 秒出结果,只到欧姆级。[3] 电力行业的导通测试走中间路线,Wuhan UHV 的 UHV-810 用直流 1、2、5、10 A 四档,厂家说 10 A 连续输出能击穿接头表面的氧化膜。[1]
一台测试仪拆开看:电流源、取压、测试线、显示
图中每只夹钳接两根线,正是电流线和电压线分开的四端接法;订货时测试线和主机要一起写清楚。
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| 部件 | 作用 | 材料与配置 |
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| 测试线与夹钳 | 把仪器的电流端和电压端接到两个被测接地点上。ZSR10D(S) 说明书要求把红、黑两把测试钳夹在两根接地引下线上,并用力摩擦接触点,保证接触良好后再通电测量。[6] Chroma 提醒,被测电阻很低时测试线自身电阻会带来误差,可先测出线阻再扣除,或用多一根取压线的开尔文接法自动补偿。[2] | 多股软导线配测试夹钳;UHV-810 随机附测试线两根、接地线和电源线,标称测量半径 50 m。[1] 线长和夹钳开口按现场引下线截面和间距定。 |
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| 电流源 | 输出设定的测试电流并在测量期间保持恒定。UHV-810 厂家称采用新电源技术,可长时间连续输出 10 A,克服冲击式电源只能瞬时出电流的缺点。[1] TH9410A 样本写明由内部功率放大电路驱动电流输出,不受电源和负载影响。[4] | 功率电子电路;交流型输出 50/60 Hz(TH9410A 频率精度 ±0.1% 设定值),电力导通型为直流(UHV-810)。[4][1] |
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| 电压测量电路 | 在被测连接两端取压降并换算成电阻,再与上下限比较。电压端单独引出,读数就只包含两只夹钳之间那一段的电阻,ZSR10D(S) 的 V+、V- 采样端即为此用。[6] | 精密电阻与采样电路;UHV-810 全部采用高精度电阻,以减小环境温度对测量结果的影响。[1] |
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| 显示与判定 | 显示电阻值,安规型还显示合格或超限。TH9410A 可设电阻上限、下限(0–600 mΩ,下限必须小于上限),并存储 20 个测试文件、每个 20 步。[4] ZSR10D(S) 可存 1000 组数据,并可导出到 U 盘。[6] | UHV-810 为三位半液晶;TH9410A 为 480×272 点 TFT 彩屏;ZSR10D(S) 为七寸触摸彩色液晶,中英文切换。[1][4][6] |
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规格书上的数:UHV-810、ZSR10D(S)、TH9403、TH9410A 与 Chroma 19572
下面的数值分属两类仪器:UHV-810 和 ZSR10D(S) 测变电站接地引下线,TH9403、TH9410A 和 Chroma 19572 做电器产品的安规接地测试。比较报价时,先看对方报的是哪一类。
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| 参数 | 资料与范围 | 选型含义 |
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| 测试电流 | UHV-810:直流 1、2、5、10 A 四档固定。[1] ZSR10D(S):AUTO、1、3、5、10 A。[6] TH9403:3–30 A。[5] TH9410A:0.01–45 A 交流,TH9411A:0.01–32 A。[4] Chroma 19572:3–45 A 交流,50 或 60 Hz。[2] | 引下线导通测试多用 10 A 以内的直流;电器安规测试按产品标准规定的电流设定,GW Instek 给出的常见范围是 25–40 A。[3] |
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| 电阻测量范围 | UHV-810:1–1999 mΩ。[1] ZSR10D(S):0.8 mΩ–0.8 Ω(10 A)、1 mΩ–2 Ω(5 A)、5 mΩ–3 Ω(3 A)、10 mΩ–10 Ω(1 A)。[6] TH9403:0–510 mΩ(10 A 及以下)、0–120 mΩ(10–30 A)。[5] TH9410A:0–600 mΩ,且 Rmax ≤ 6/Iset。[4] Chroma 19572:0.1–510 mΩ。[2] | 量程随电流档变化:电流越大,可测上限越低。按要判定的限值落在量程中段来选档。 |
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| 准确度 | UHV-810:±(0.5%+2 字)。[1] ZSR10D(S):±(0.5%±2 个字)。[6] TH9410A 电阻:±(2% 读数+2 字);电流:±(2% 读数+3 字)。[4] TH9403 电流:±(2%+2 字)。[5] | “+2 字”在小读数时占比大:限值附近的读数要把这两个字的分辨率算进去。 |
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| 输出电压(开路电压) | TH9403:6 V。[5] TH9410A:1–5 A 及 30.01–45 A 档最高 8 V,5.01–30 A 档最高 6 V。[4] GW Instek:接地连接测试时地线两端约产生 4–12 V 压降。[3] | 输出电压决定大电流下还能推动多大的电阻;被测回路电阻乘设定电流超过它,电流就达不到设定值。 |
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| 工作温度 | UHV-810:−10–40 °C。[1] ZSR10D(S):0–40 °C。[6] | 冬季户外变电站测试按当地最低气温挑型号;电器生产线上一般在室内常温使用。 |
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| 存储温度 | 按仪器说明书规定的存放条件;所查几份资料只列了工作温度。[1][4][6] | 仪器长期放在车载工具箱或无采暖库房时,向供货方要存储温度范围。 |
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| 相对湿度 | UHV-810:80% RH 以下。[1] ZSR10D(S):低于 90% RH,不结露。[6] | 雨后或高湿季节在户外测量时,看湿度上限并注意接头和测试夹的凝露。 |
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| 外壳防护等级 | 按使用场合提出:所查型号资料均未标 IP 等级。[1][4][6] | 车间台式机一般放在工位上;带到变电站户外使用的便携机,如需防尘防溅,订货时写明所需 IP 代码(GB/T 4208 / IEC 60529)。 |
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| 供电方式 | UHV-810:AC 220 V ±10%,50 Hz。[1] ZSR10D(S):内置锂电池,外配充电器,最大功耗 100 W。[6] TH9410A:110 V 或 220 V,47.5–63 Hz,功耗 ≤900 VA(TH9411A ≤800 VA)。[4] | 变电站现场取电不便时选电池型;生产线大电流交流机型功耗接近 1 kVA,工位插座要留够容量。 |
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| 显示分辨率 | UHV-810:1 mΩ。[1] TH9410A:0.1 mΩ 或 1 mΩ,随电流量程变化;上下限设定分辨率 1 mΩ。[4] ZSR10D(S):说明书标最小分辨率 0.1 μΩ,电阻显示 4 位有效数字。[6] | Wuhan UHV 引用 DL/T 475-2006,称接地导通测试仪器分辨率应达到 1 mΩ。[1] 以 10 A 计,1 mΩ 对应 10 mV 压降。 |
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| 重量 | UHV-810:5 kg(不含附件)。[1] ZSR10D(S):仪器 2 kg。[6] TH9410A、TH9411A:约 15 kg。[4] | 要背着走遍变电站各台设备的,选几公斤的便携机;固定在产线工位的大电流机型重十几公斤。 |
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| 外形尺寸 | UHV-810:300×270×200 mm。[1] ZSR10D(S):252×160×65 mm。[6] TH9410A、TH9411A:340×120×450 mm。[4] | 产线机型样本写明前后面板都有输出孔,便于装进标准机箱;上架前对照机柜深度。[4] |
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地网引下线和电器外壳,测的是同一种电阻,用的是两类仪器
同叫接地连续性测试,变电站和电器工厂关心的问题不同。前者要找出锈蚀、松动的引下线接头,后者要证明产品外壳在绝缘失效时能把故障电流导走、让断路器或熔断器动作。[2] 下表把两类做法放在一起看。
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| 电力接地引下线导通测试 | 电器产品安规接地测试 |
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| 被测对象 | 设备接地引下线与主地网、相邻引下线之间的连接 [1][6] | 外露可导电部分与总接地端子之间 [5] |
| 常用电流 | 直流 1–10 A(UHV-810、ZSR10D(S))[1][6] | 交流 3–45 A;常见 25 A [2][4][5] |
| 量程与分辨率 | 1–1999 mΩ,1 mΩ(UHV-810)[1] | 0–600 mΩ,0.1 或 1 mΩ(TH9410A)[4] |
| 依据 | DL/T 475-2006(厂家引用)[1] | GB 4706.1-2005、GB 9706.1-2007、JJG 984-2004(TH9403 样本)[5] |
| 判定参考 | 对照电力规程和历次测试数据 | Chroma:多数标准建议不含电源线时小于 100 mΩ [2] |
| 使用方式 | 便携,随人到各台设备测量 | 台式,接入产线,可设上下限自动判定 |
电流开多大:先拿输出电压除一下
大电流测试受仪器输出电压限制。TH9410A 样本把这一点写成公式:可测电阻上限 Rmax ≤ 6/Iset。[4] 按这个式子推算,设 25 A 时上限约 240 mΩ,设 45 A 时约 133 mΩ;被测回路含很长的电源线或夹具接触差时,大电流档可能“推不动”。
电力导通测试仪也有同样的现象。ZSR10D(S) 说明书写明,超量程时电流达不到预设值,仪器一直停在“正在充电”状态,这时要按退出,改选较小的电流档。[6]
反过来,电流太小又测不出接头的真实状况。Wuhan UHV 认为 10 A 连续输出能击穿接触面的氧化膜,读数更稳定;厂家称在强干扰下末位读数波动在 ±1 字以内。[1] 按欧姆定律推算,25 A 通过 100 mΩ 的连接会产生 2.5 V 压降,10 A 通过 50 mΩ 的引下线约 0.5 V。
毫欧读数靠四端接线和线阻偏置
被测电阻只有毫欧级,测试线自身的电阻就足以带来误差。Chroma 给出两种处理办法:先测出测试线电阻再从结果里扣除,或用多一根取压线的开尔文接法自动补偿。[2] TH9410A 两种都有:四端测试模式,另有 0–100 mΩ 的偏置设定,分辨率 0.1 mΩ。[4] 现场用二线法时,夹钳接触点要先打磨干净,ZSR10D(S) 说明书要求夹上后用力摩擦接触点。[6]
询价时把用途、被测对象和判定限值一起告诉供货方,并请对方随报价提供:测试电流档位及交直流方式、每个电流档对应的电阻量程和准确度、开路输出电压、测试线长度和接线方式(二线或四端)、线阻偏置范围、供电方式、计量校准证书和中文说明书。产线机型另要求说明上下限判定、测试时间(TH9410A 为 0.5–999.9 s,0 为连续)和对外接口。[4]
测出超限:先停用,修好再复测
英国 HSE 的便携电气设备维护指南把接地完整性丧失列为外观检查发现不了、只能靠检查加测试找出的故障,并建议在维修、改装后和按设备使用频率定期做组合检查测试。[7] 未通过检查或测试的设备,HSE 要求在由胜任人员修好之前停止使用。[7]
电力系统方面,ZSR10D(S) 说明书引用《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》,称接地装置引下线的导通检测应每年进行一次。[6] 引下线读数偏大时,先重新打磨接触点、换档复测,排除夹钳接触的影响,再判断接头本身。
接地连接测试只回答“地线通不通、电阻够不够小”。Chroma 指出,带三芯电源线的产品仍要通过与无接地产品相同的耐压测试,因为很多老旧住宅只有两线制、没有可靠接地,用户的安全最终靠绝缘保证。[2]
光伏组件的接地连续性试验:电流按过流保护值定
光伏组件有金属边框时也要做这项试验,试验电流按组件而定。上海泊睿介绍其 BR-PV-GCT 测试仪时引述 IEC 61730-2:2016 和 UL 1703:试验电流为组件最大过流保护额定值的 2.5 倍(±10%),持续至少 2 分钟,所选外露导电部件与其他各导电部件之间的电阻应小于 0.1 Ω,并在不同连接位置测 5 次。[8] 这类试验对仪器的要求是长时间稳定输出大电流,与电器安规测试的几秒钟判定不同,选型时按试验时长核对电流源的连续工作能力。
关联的应用系统与部件
以下入口来自产品关系,用于继续查阅;具体机型的装配和兼容性仍需对应型号资料。
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