《電力電子式直流接地極測量裝置技術(shù)規(guī)范（征求意見稿）》

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電力電子式直流接地極測量裝置技術(shù)規(guī)范

1范圍

本技術(shù)規(guī)范規(guī)定了電力電子式直流接地極特性參數(shù)測量裝置的技術(shù)要求和檢測方法。

本技術(shù)規(guī)范適用于電力電子式直流接地極測量裝置的生產(chǎn)和檢驗。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版

本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本標準。

JJG366接地電阻檢定規(guī)程

GB4793.1測量、控制和實驗室用電氣設(shè)備的安全要求第1部分：通用要求

GB/T6587.7電子測量儀器基本安全試驗

GB/T7676.9直接作用模擬指示電測量儀表及其附件第9部分:推薦的試驗方法

GB/T13978數(shù)字多用表

DLT253直流接地極接地電阻、地電位分布、跨步電壓和分流的測量方法

DL/T475接地裝置特性參數(shù)測量導則

DL/T845電阻測量裝置通用技術(shù)條件

3術(shù)語和定義

3.1

直流接地極測量裝置DCearthelectrodemeasuringdevice

用于測量直流接地極接地特性的測量裝置。

3.2

電力電子式直流接地極測量裝置powerelectronicDCearthelectrodemeasuringdevice

基于電力電子技術(shù)的直流接地極測量裝置，而非傳統(tǒng)的基于調(diào)壓器、隔離變壓器、整流橋、電容濾

波器的直流整流濾波的測量裝置。

一般包括電力電子式大功率直流電源、直流電壓表、直流電流表等組成。

3.3

工頻干擾地電壓interferencevoltageatpowerfrequencyongroundingconductor

接地導體上的由非試驗電流產(chǎn)生的工頻干擾電壓。

3.4

不極化參比電極non-polarizingelectrode

一種特制的測量電位差用的接地電極，一般采用紫銅棒放在盛有飽和硫酸銅溶液的絕緣管中，銅棒

是通過滲透的硫酸銅溶液的離子來導電的。這樣的接地條件，可使電極的極化電位差減小到1mV以內(nèi)，

也減小了測量電極本身的極化電位差，故稱為不極化電極。

3.5

抗干擾能力anti-interferenceability

用于表征直流接地特性測試裝置、直流電壓表和電流表測試能力強弱的指標，一般用抗干擾倍數(shù)來

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表示，指直流電壓表和電流表在直流信號測量值偏差不大于規(guī)定要求的條件下，其所能承受的最大交流

干擾信號與測試信號的幅值之比。

4一般要求

4.1功能要求

電力電子式直流接地極測量裝置,主要用于測量直流接地極的各項接地特性參數(shù)，主要包括接地電

阻，地電位分布，跨步電壓和饋電電纜分流的設(shè)備。

4.2系統(tǒng)組成

電力電子式直流接地極測量裝置一般由大功率電力電子式直流電源，直流電壓表，直流電流表，

鉗形電流表等部件組成。

4.3裝置使用條件

a)環(huán)境溫度：-10℃～+50℃；

b)環(huán)境濕度：不大于80%RH。

C）特殊環(huán)境，特殊溫度，海拔

5技術(shù)要求

5.1外觀

電力電子式直流接地特性測量裝置的外觀與結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足以下要求：

a)銘牌上應(yīng)有以下主要標志和符號：產(chǎn)品的名稱及型號、制造廠名稱、制造日期、出廠編號、

輸出功率。

b)外表應(yīng)整潔美觀，不應(yīng)有變形、裂紋、劃痕、剝落、銹蝕、變色等缺陷。所有的標志應(yīng)清晰

明顯，接線端子有明確標記。

5.2安全性能

5.2.1絕緣強度

5.2.1.1采用交流供電的測試儀，電源輸入端對機殼及地的絕緣電阻不小于20MΩ。

5.2.1.2采用交流供電的測試儀，測量端與機殼、電源輸入端與機殼及地之間，應(yīng)能承受工頻正弦

交流電壓有效值2kV，歷時1min的耐壓，無擊穿或飛弧現(xiàn)象。

5.2.2裝置保護功能

5.2.2.1具有輸入保護功能，如過壓、欠壓、缺相等保護；

5.2.2.2具有輸出保護功能，如過壓、過流、過熱等保護。

5.3操作與顯示要求

a)設(shè)備通電開機后顯示器應(yīng)正常顯示；

b)操作開關(guān)、按鈕、旋鈕應(yīng)靈活可靠，數(shù)字式測量儀顯示筆劃應(yīng)完整；

c)應(yīng)能明顯指示工作狀態(tài)；

d)對于采用電池供電的測試儀，應(yīng)具備電量指示或低電量報警功能；

e)應(yīng)具備測量和顯示電壓、電流等測量參數(shù)的功能；

5.4裝置功率源性能要求

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5.4.1輸出電壓

接地特性測量裝置輸出應(yīng)為直流電壓，穩(wěn)壓精度≤±0.5%，負載穩(wěn)定率≤0.5%，紋波系數(shù)≤0.5%。

5.4.2輸出功率

系統(tǒng)最大輸出功率不宜小于30kW，最大輸出電流不宜小于100A，最大輸出電壓不宜小于300V。

5.4.3持續(xù)負載能力

系統(tǒng)按期額定功率輸出，連續(xù)工作時間不宜低于4小時，設(shè)備不應(yīng)損壞，測量誤差不應(yīng)超過其最大

允許值。

5.5直流電壓表性能要求

對于獨立的直流電壓表，其內(nèi)阻應(yīng)不低于1MΩ。測量范圍至少包含1mV～200V，其精度不低于

±(0.5%讀數(shù)+0.1mV)。

對于具有跨步電壓測量功能的直流電壓表，應(yīng)配置有1500Ω的并聯(lián)人體模擬電阻。

5.6直流電流表性能要求

用于測量接地電阻的直流電流表，精度不宜低于±(1%讀數(shù)+0.1A)。

用于測量饋電電纜分流的鉗形電流表，其鉗口內(nèi)徑不宜小于50mm，測量精度不低于±(3%讀數(shù)

+0.1A)。

5.7不極化參比電極的性能要求

測量跨步電壓時，一對不極化參比電極的電位差不大于1mV。

5.8精度要求

5.8.1示值最大允許誤差

接地特性測量裝置的示值誤差不應(yīng)超過其標稱的最大允許誤差，最大允許誤差可用絕對誤差ΔR或

相對誤差r來表示，最大允許相對誤差r不超過5%。

5.8.2電流電壓極引起的誤差

測試儀的輔助接地電阻引起的誤差改變量應(yīng)符合表1的規(guī)定。

表1輔助接地電阻引起的誤差改變量

試驗條件

輔助接地電阻

參比條件

電流極輔助接地電阻RC（Ω）電壓極輔助接地電阻RP（Ω）引起的誤差改變量

RE=0.5Ω100100≤r

RC=50Ω

≤2r

RP=50Ω200100

注：RE是標準電阻器（等效接地電阻），r為測試儀的示值最大允許誤差。

5.8.3直流電壓表的誤差

對于接地特性直流電壓表、直流電流表分體測量裝置，電壓表內(nèi)阻應(yīng)不低于1MΩ。對于配置有直

流電壓表的接地特性測量裝置，各電壓量程下的示值誤差都不得超過其標稱的最大允許誤差。其精度不

低于±(0.5%+2mV)。

對于具有跨步電壓測量功能的接地特性測量裝置，現(xiàn)場測試時與測試電流成良好線性，跨步電位差

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的測量范圍應(yīng)涵蓋0.5mV-400mV范圍，測量精度不低于±(0.5%+2mV)。

5.8.4直流電流表的誤差

對于配置有直流電流表的接地特性測量裝置，各電流量程下的示值誤差都不得超過其標稱的最大允

許誤差。其精度不低于±(2%+2mA)。

5.8.5鉗形電流表的誤差

對于配置有鉗形電流表的接地特性測量裝置，各電流量程下的示值誤差都不得超過其標稱的最大允

許誤差。其精度不低于±(2%+2mA)。

5.9抗干擾性能

5.9.1接地電阻測量抗干擾性能

裝置應(yīng)標明在干擾前后測量誤差≤5%條件下的最大抗干擾倍數(shù)，其抗工頻地電壓干擾性能不宜低于

100倍。

5.9.2跨步電位差測量抗工頻地電壓干擾性能

具有場區(qū)地表電位梯度分布、跨步電位差、接觸電位差測試功能的儀器，應(yīng)標明能保證干擾前后測

量誤差≤5%的跨步電位差測試最小抗干擾倍數(shù)。

跨步電壓測量表，其抗工頻電壓干擾性能宜不低于100倍。

5.9.3供電電源的影響

a)對采用交流電源供電的測量裝置，其電源電壓在額定電壓的±10%之間變化時，其功能不受

影響，測量誤差不應(yīng)超過其最大允許誤差。

b)對采用電池供電的測量裝置，交流電源在額定電壓的±10%之間變化時電池可正常充電，電

池電源電壓在額定電壓的±20%之間變化時，其功能不受影響，測量誤差不應(yīng)超過其最大允

許誤差。

6試驗方法

6.1試驗條件

試驗條件應(yīng)符合4.3的要求。

6.2外觀檢查

目測檢查被檢設(shè)備的外觀與結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足5.1要求。

6.3電氣安全試驗

6.3.1絕緣電阻

使用DC2000V絕緣電阻表測量被檢測試儀的電源輸入端對機殼及地之間的絕緣電阻值，結(jié)果應(yīng)符合

5.2.1.1的要求。

6.3.2介電強度

使用耐電壓測試儀在被檢測試儀的信號測量端對機殼、電源輸入端對機殼及地之間施加2kV工頻電

壓，歷時1min，結(jié)果應(yīng)符合5.2.1.2的要求。

6.4性能檢查

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在測試儀處于開機工作條件下，依次對測試儀基本功能進行檢查，結(jié)果應(yīng)符合5.2的要求。

6.5示值誤差試驗

6.5.1輔助電極電阻影響誤差試驗

按照圖1的接線，首先將等標準電阻器Re、輔助電流極接地電阻Rc和輔助電壓極接地電阻Rp置

于表1的參比條件中的規(guī)定值進行測量得到Rx，然后保持Re不變，根據(jù)表1的試驗條件分別設(shè)置Rc、

'

Rp，測量得到Rx，按照公式（1）計算示值誤差應(yīng)滿足表1的規(guī)定。

'

RRxx?

rx=………………（1）

Rx

式中：

——參比條件下被檢測試儀的示值，單位Ω；

——試驗條件下被檢測試儀的示值，單位Ω；

rx——示值改變相對誤差，單位Ω。

6.5.2直流電壓表示值誤差試驗

配置有直流電壓表的儀器，在每個量程均勻地選取不少于5個檢測點，進行直流電壓表的示值誤差

試驗，示值誤差不超過5.8.3的要求。

具有跨步電位測量功能的直流電壓表，應(yīng)進行跨步電壓測量功能測試。設(shè)置直流功率源的輸出電壓，

使得施加在分壓裝置中的標準電阻器上產(chǎn)生的模擬地表電位差在0.5mV～500mV范圍內(nèi)，用被檢測直流

電壓表測量標準電阻器兩端的電壓，按公式（2）計算其測量誤差應(yīng)滿足5.8.3的要求。

'

Ux=Ux?Ux…………………（2）

式中：

Ux——標準電阻器的電壓，單位mV；

'

Ux——被檢測跨步電壓測量裝置的示值，單位mV；

Ux——示值改變量，單位mV。

6.5.3直流電流表示值誤差試驗

對于配置有直流電流表的儀器，在每個量程均勻地選取不少于5個檢測點，進行直流電流表的示值

誤差試驗，示值誤差不超過5.5.4的要求。

6.5.4鉗形電流表示值誤差試驗

對于配置有鉗形電流表的儀器，在每個量程均勻地選取不少于5個檢測點，進行鉗形電流表的示值

誤差試驗，示值誤差不超過5.8.5的要求。

6.6功率源試驗

6.6.1功率源輸出波形和頻率試驗

對于被檢設(shè)備，在帶上負載的情況下，使用示波器讀取其輸出波形，其輸出波形應(yīng)滿足5.4.1的要

求。當負載發(fā)生變化時，其輸出波形仍能滿足5.4.1的要求。

6.6.2功率源輸出功率試驗

使用合適的大功率負載電阻，使得被檢功率源能夠以額定電壓、額定電流輸出滿功率。應(yīng)滿足5.4.2

的要求。

6.6.3持續(xù)負載能力

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使系統(tǒng)按期額定功率輸出，連續(xù)工作時間不宜低于4小時，設(shè)備不應(yīng)損壞。應(yīng)滿足5.4.3的要求。

6.7抗干擾試驗

6.7.1接地電阻抗工頻地電壓干擾試驗

現(xiàn)場的工頻干擾會對儀器測試結(jié)果帶來誤差，其誤差按圖1測試。首先直流電源輸出調(diào)到合適大小，

在工頻干擾變壓器未通電的情況下，直流電壓表上測得Re上的直流電壓Uz1。

然后給工頻干擾變壓器接通220V,50Hz電源,在直流電壓表兩端加上工頻電壓Ug，此時直流電壓表

選可測得直流電壓Uz2；其與Uz2、Uz1的誤差應(yīng)≤5%。Uz1：Ug，即直流信號電壓與工頻干擾電壓之比（信

噪比），是衡量儀器抗干擾性能的指標。

同理，對于四端子的接地阻抗測試儀，按圖2比較工頻干擾變壓器未通電和通電情況下的測試結(jié)果。

直流接地極測量裝置應(yīng)標明能保證測試誤差≤5%的接地電阻測試最小信噪比。每次測量加干擾前后

兩次的誤差應(yīng)滿足5.9.1的要求。

圖1直流接地極測量裝置抗工頻地電壓干擾影響試驗接線圖

RE――標準電阻器（等效接地電阻）

RC――標準電阻器（等效輔助電流極接地電阻）

圖2四端子直流接地極測量裝置抗地電壓干擾試驗接線圖

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6.7.2跨步電位差抗工頻地電壓干擾試驗

對于具有跨步電位差、接觸電位差、場區(qū)地表電位梯度測量功能的直流接地極測量裝置，按照圖3

直流電壓源輸出電壓，當工頻電壓信號發(fā)生裝置未通電時，記錄電壓值U1。工頻電壓信號發(fā)生裝置通電

后，通過調(diào)節(jié)，產(chǎn)生不同的工頻干擾電壓，再用直流電壓表讀取電壓U2。按照公式3計算電壓測量誤差，

結(jié)果滿足5.9.2的要求。

………………

Uy=U12?U（3）

圖3跨步電位差弱電壓測量抗工頻干擾試驗

a)對采用交流電源供電的設(shè)備測量時，將設(shè)備電源接至交流調(diào)壓器輸出端，將調(diào)壓器輸出電壓依

次調(diào)到額定電壓的90%和110%，設(shè)備功能應(yīng)無異常；

b)對電池電源供電的設(shè)備，將調(diào)壓器輸出電壓依次調(diào)到額定電壓的90%和110%，電池可正常充

電；再將電池取下后外接直流電源，分別將電壓調(diào)節(jié)到額定電壓的80%和120%，各電壓下的測

量誤差應(yīng)滿足5.9.3的要求。

7試驗項目

電力電子式直流接地極測量裝置的試驗項目由表2給出。電力電子式直流接地極測量裝置試驗周期

不宜超過2年，維修后的儀器經(jīng)試驗合格后才能投入使用。

表2檢測項目一覽表

序本標準條款型式試定期校驗

試驗項目出廠試驗

號技術(shù)要求試驗方法驗試驗

1外觀檢查5.26.2●●

2電氣安絕緣電阻5.3.16.3.1●●

3全試驗絕緣強度5.3.26.3.2●●

4性能檢查5.46.4●●

5接地電阻示值誤差5.5.16.5.1●●○

6輔助電流電壓極影響示值誤

5.5.26.5.2●●

示值誤差

7差試驗直流電壓表示值誤差5.5.36.5.3●●●

8直流電流表示值誤差5.5.46.5.4●

9鉗形電流表示值誤差5.5.56.5.5●●●

10功率源輸出波形和頻率5.6.16.6.1●●

試驗

11輸出功率5.6.26.6.2●●

12持續(xù)負載能力5.6.36.6.3●●

13抗干擾接地電阻抗工頻地電壓干擾5.7.1