接地抵抗テスタビクター4108の応用

l接地の目的
接地は電気工事設備の正常な動作と人身安全を保証するために採用された電気使用安全措置である。よく使われるのは、保護接地、作業接地、防雷接地、遮蔽接地、静電気防止接地などである。良好な接地システムにより、電工設備や他の生産設備で発生する可能性のあるリーク電流、静電荷、雷電流などを地下に導入し、人身感電や発生する可能性のある火災、爆発などの事故を回避することができる。


l接地抵抗の定義
良好な接地システムは、その接地抵抗が十分に小さく、理想的には接地抵抗がゼロであるべきであるが、実際には接地抵抗はゼロではない。図1は簡単な接地システムを提供し、それは被接地体（被接地の電気機器）と大地とが接触する接地電極と、それらを電気的に接続する接地線から構成される。
このシステムの接地抵抗には、次の3つの抵抗が含まれています。
①接地線及び接地電極自体の導体抵抗
②接地電極の表面とそれに接触する土壌との接触抵抗
③接地電極周囲の土壌が有する抵抗
この3つの要素のうち③接地抵抗の影響が大きく、土壌が持つ抵抗は接地抵抗の主要な部分であり、土壌抵抗を大地抵抗とも呼ぶ。そのため、土壌抵抗の測定に特に重要である。
図1




l接地抵抗測定原理
VICTOR 4108は、電位降下法を用いて接地抵抗を試験する。

交流源Uが発生した電流Iは、測定接地抵抗RE及び補助接地電極RHを通って流れ、電流源Uに戻る。こうして測定接地抵抗REには電圧Ueがあり、プローブSによって検出及び測定することができる。電圧測定回路のインピーダンスが高いため、電圧極の抵抗RSの影響を無視することができる。電流Iは内部の電流測定回路により測定される。したがって、接地抵抗RE=UE/Iが測定される。
実際の試験過程では、周波数が測定回路に影響を与え、測定データが正確ではないため、交流源の周波数は周波数50 Hz/60 Hzではなく、他の周波数点を選択し、測定データの正確性を保証しなければならない。VICTOR 4108は、周波数50 Hz/60 Hz干渉抑制において、デジタルフィルタリングのアルゴリズムを採用しただけでなく、4種類の異なる交流源周波数94 Hz、105 Hz、111 Hz、128 Hzを使用して、周波数干渉を大きく抑制することができる。この4種類の周波数は手動で設定することも、自動で設定することもできます。自動設定を採用する場合、計器は現在の干渉ノイズに基づいて、自動的に適切な周波数を選択することができ、測定されたデータをより正確で信頼性のあるものにすることができる。




l土壌抵抗率の試験
土壌抵抗率を測定することで、現地の土壌抵抗を理解するのに役立ち、変電所、通信所などの立地のために重要な設計情報を提供し、設計の接地抵抗がこれらの場所の要求を満たすことができるようにするのに便利である。
VICTOR 4108は土壌抵抗率を試験し、Wennerが開発した方法（F.Wenner）を用いて土壌抵抗率を測定する方法を採用し、そして4極法を用いて試験を行った。地盤間隔パラメータを設定するだけで、VICTOR 4108は土壌抵抗率を自動的に算出することができる。「MEMU」キーを押して、システムメニュー［SYSTEM Setting］に入り、「Length」（接地棒間隔）設定項目を選択して、1 ~ 30 mの間隔、例えば20 mを設定することができます。
次の図を押して接続テストを行います。


「TESE」キーを押すと、VICTOR 4108は以下の式に従って計算され、
ρ=2paR
ρ：土壌抵抗率の平均値（W・m）
a：接地棒間の距離（m）
R：測定抵抗（W）
ディスプレイの表示結果は土壌抵抗率であり、同時に現在の干渉電圧、干渉周波数などの情報を、一緒に表示し、土壌抵抗率を測定するためのさらなる分析に便利である。
ヒント：ディスプレイにノイズ記号「」が表示される場合、この時測定された土壌抵抗率は正確ではなく、ノイズ記号が表示されないまで再テストする必要があり、測定された土壌抵抗率は有効なデータである。
l高圧鉄塔の接地抵抗の測定

高圧鉄塔の接地抵抗を測定する際には、高圧鉄塔の接地抵抗を測定する必要があり、高圧鉄塔の各支柱接地線の接地抵抗を測定する必要がある場合もあります。テスト中は、通常は架空の接地線を切断します。高圧鉄塔には架空の接地線があり、それはすべての高圧鉄塔を接続し、つまりすべての高圧鉄塔の接地抵抗を並列に接続し、ある高圧鉄塔の接地抵抗を測定するためには、その架空の接地線を切断してから測定する必要があり、高圧鉄塔のある支柱の接地抵抗を測定する場合は、架空の接地線を切断するだけでなく、高圧鉄塔基部上の接地線を1つずつ切断してから測定する（高圧鉄塔基部上の接地線は1つではない）。このような測定方法は実際の状況では、操作が難しく、大きな人力と物力を投入してこそ、テストを行うことができる。しかし、VICTOR 4108はクランプヘッドを1つ組み合わせるだけで、架台の空線と接地線を切断する必要がない場合、高圧鉄塔の接地抵抗、またはある架台の接地線の接地抵抗をテストすることができる。
下図のように接続をテストします
上図から分かるように、VICTOR 4108は選択電極法を採用しており、まず各スタンドの接地線の接地抵抗値を測定した。高圧鉄塔の総抵抗がすべての支柱接地線の並列抵抗であるため、以下の式に基づいて、高圧鉄塔の総抵抗Rを計算することができる_総



ヒント：ディスプレイにノイズ記号「」が表示される場合、この時測定された接地抵抗は正確ではなく、ノイズ記号が表示されないまで再テストする必要があり、測定された接地抵抗値こそ有効なデータである。


lロッドレス接地抵抗の測定

多接地システムにおける単一の分岐接地抵抗を測定する際に、VICTOR 4108の「棒なし」試験法は、完璧な解決策を提供した。それは他の接地システムを切断する必要はなく、補助電極に適切な位置を探して補助電極を設置する必要もなく、単一の分岐路の接地抵抗を測定することができる。
その仕組みは次のとおりです。



接地システムでは、すべての分岐の並列接地抵抗の和は単一の分岐の接地抵抗よりはるかに小さい。次の式があります。

R 1…Rn抵抗の並列接続が測定接地抵抗Rxよりもはるかに小さい場合：

それでは。
以上の原理に従ってVICTOR 4108は下図のように接続試験を行う



VICTOR 4108は2つの電流クランプを備え、1つの電流クランプは誘導された電圧を接地システムネットワークに入力し、もう1つの電流クランプは測定された分岐路の電流を測定し、式によるを選択すると、ある分岐の接地抵抗を算出することができます。