一、制定背景

鉗形接地電阻儀是傳統(tǒng)接地電阻測量技術(shù)的重大突破，在國內(nèi)外生產(chǎn)和使用已有十幾年，我國于2001年開始生產(chǎn)。測量方法與接地電阻表所采用方法完全不同，在測量有回路的接地系統(tǒng)時，不需輔助電極，不需將接地體與負(fù)載隔離，只需將被測接地線置于鉗口幾何中心位置，即可從液晶屏上讀出接地電阻值，實(shí)現(xiàn)在線測量。因此，鉗形接地電阻儀廣泛應(yīng)用于電力、氣象、電信、油田、建筑及工業(yè)電氣設(shè)備的接地電阻測量。

二、制定過程

在JJG1054-2009《鉗形接地電阻儀》檢定規(guī)程制定之前，由于沒有*計量檢定規(guī)程或校準(zhǔn)規(guī)范，鉗形接地電阻儀的檢定無據(jù)可依，各地在檢定項(xiàng)目確定、檢定方法應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)器選擇等方面不能統(tǒng)一，該計量器具在計量管理中存在盲區(qū)。為滿足量值溯源和市場的需求，制定《鉗形接地電阻儀》*計量檢定規(guī)程顯得十分必要和迫切，為此，廣西壯族自治區(qū)計量檢測研究院等單位向全國電磁計量技術(shù)委員會提出申請。根據(jù)*質(zhì)檢總局和全國電磁計量技術(shù)委員會關(guān)于*計量檢定規(guī)程制定計劃的安排，由廣西壯族自治區(qū)計量檢測研究院、中國計量科學(xué)研究院和廣州市銥泰電子科技有限公司等單位共同負(fù)責(zé)起草《鉗形接地電阻儀》*計量檢定規(guī)程。從2008年6月組成起草小組到規(guī)程發(fā)布實(shí)施的一年多時間里，起草單位經(jīng)過調(diào)研、試驗(yàn)、起草、征求意見、預(yù)審、審定、報批等環(huán)節(jié)，JJG1054-2009于2009年10月9日由*質(zhì)檢總局發(fā)布，并于2010年1月9日實(shí)施。

三、主要內(nèi)容與技術(shù)指標(biāo)說明

1.計量性能

鉗形接地電阻儀的計量性能包括*大允許誤差公式和準(zhǔn)確度等級、分辨力、顯示能力、偏心位置影響、重復(fù)性測量、報*臨界值設(shè)定誤差等6個方面的內(nèi)容。

(1)*大允許誤差公式

鉗形接地電阻儀的測量值是4位LCD數(shù)字顯示，和其他數(shù)字儀表一樣，鉗形接地電阻儀的誤差是由讀數(shù)項(xiàng)誤差和滿度誤差(也叫固定項(xiàng)誤差)兩部分組成，即<I>a</I>項(xiàng)誤差和<I>b</I>項(xiàng)誤差。<I>a</I>項(xiàng)誤差是與被測顯示值<I>R</I>x大小有關(guān)的項(xiàng)，它包含了刻度系數(shù)誤差、非線性誤差等；<I>b</I>項(xiàng)誤差是由數(shù)字儀表的量化誤差、漂移、內(nèi)部噪聲干擾等因素引起的，與<I>Rx</I>無關(guān)。因此，*大允許誤差公式以讀數(shù)項(xiàng)誤差和滿度誤差兩項(xiàng)來表示是比較合理的。還有一個重要的問題是<I>a</I>項(xiàng)和<I>b</I>項(xiàng)的比例關(guān)系。對于使用者來說，只用<I>a</I>%表示儀器的測量誤差是*理想的，希望<I>b</I>%越小越好，*好是零。但是對于制造廠家來說很難做到這一點(diǎn)，因?yàn)榇蠖鄶?shù)儀器總有一個不依賴于被測量大小而變化的固有的誤差，所以<I>a</I>項(xiàng)和<I>b</I>項(xiàng)誤差應(yīng)有適當(dāng)比例。通過實(shí)驗(yàn)計算，發(fā)現(xiàn)如果<I>b</I>項(xiàng)太大，在測量滿度值以外的測量值時會帶來很大的相對誤差，降低儀器的使用價值。為了不使<I>b</I>項(xiàng)成為相對誤差的主要成分，并對目前市場上鉗形接地電阻儀的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行分析比較，*終規(guī)定<I>a</I>/<I>b</I>≥5和<I>a</I>=<I>b</I>%<I>Rm</I>。此參數(shù)的確定對生產(chǎn)廠提出了新的要求，同時也考慮了現(xiàn)階段產(chǎn)品的實(shí)際情況。

(2)準(zhǔn)確度等級

查閱了國產(chǎn)和進(jìn)口的不同制造廠生產(chǎn)的各種型號的鉗形接地電阻儀的技術(shù)指標(biāo)，通常只有一個可自動變擋量程，不同變擋段(測量范圍)給出不同的準(zhǔn)確度等級，經(jīng)統(tǒng)計準(zhǔn)確度等級一般為1.0%、1.5%、2.0%、3.0%、5.0%、10.0%、20.0%等。由于各生產(chǎn)廠給出的各種型號鉗形接地電阻儀的準(zhǔn)確度(可變項(xiàng))不同，JJG1054-2009起草人員經(jīng)過綜合考察，給出了1.0級、2.0級、5.0級、10級、20級等5個準(zhǔn)確度等級(可變項(xiàng))。

(3)偏心位置影響

由于鉗形接地電阻儀的鉗頭有圓形的，也有橢圓形的，所鉗的接地線無論是否在中間，其測量值的改變不應(yīng)超過一定的值。

(4)重復(fù)性測量

鉗形接地電阻儀在測量時是將接地線鉗在其鉗頭中間沒有固定的位置，因而很難復(fù)現(xiàn)，位置不同可能會使測量值有一點(diǎn)改變，但不會太大，故在JJG1054-2009里規(guī)定了重復(fù)性測量。

(5)報*臨界值檢定點(diǎn)的設(shè)定

鉗形接地電阻儀主要是測量接地電阻的，不同的對象對接地電阻雖然要求不一樣，但均在某一個范圍內(nèi)，報*臨界值檢定點(diǎn)*是根據(jù)不同要求而設(shè)定的。

2.通用技術(shù)

儀器的計量性能包括外觀、通電檢查、耐壓試驗(yàn)等3個方面的內(nèi)容。

鉗形接地電阻儀主要由電池供電，且外殼均為塑料，在試驗(yàn)過程中絕緣電阻均為無窮大，故JJG1054-2009中未要求進(jìn)行絕緣電阻的檢測。但考慮在某種場合下，被測接地極本身存有交變電流(用電設(shè)備絕緣不好，部分短路引起的泄漏現(xiàn)象，引下線附近有并接的高壓電源干擾)；早期的建筑物結(jié)構(gòu)比較混亂，接線零亂，有時地零線有電位差；變壓器本身絕緣變差，產(chǎn)生漏電現(xiàn)象，使接地極周圍產(chǎn)生電位差。為保證人員和設(shè)備的安全，要求機(jī)殼能承受一定的耐壓，同時參照GB4793.1-2007《測量、控制和實(shí)驗(yàn)室用電氣設(shè)備的安全要求》，JJG1054-2009設(shè)置了耐壓試驗(yàn)項(xiàng)目。

四、檢定方法介紹

1.示值誤差

示值誤差的檢定采用了標(biāo)準(zhǔn)電阻器法，與普通的數(shù)字接地電阻表差不多，只是接線方法不一樣，它是將標(biāo)準(zhǔn)電阻器的兩個輸出端鈕用一根導(dǎo)線連接起來構(gòu)成回路。鉗形接地電阻儀經(jīng)過自校后鉗住連接導(dǎo)線并盡量使連接導(dǎo)線處于鉗頭的幾何中心位置，并與鉗頭垂直，調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)電阻器至被檢定點(diǎn)，讀取鉗形接地電阻儀的顯示值，計算示值誤差。值得注意的是連接導(dǎo)線*好是用多股且電阻不大于1mΩ的導(dǎo)線，這樣導(dǎo)線電阻帶來的附加誤差可忽略不計，否則，在計算示值誤差時要先減掉導(dǎo)線電阻。另外，還要特別注意測量時除了連接導(dǎo)線處，其他所有載流體與被校之間的距離應(yīng)大于0.5m。

2.偏心位置影響的檢測

連接導(dǎo)線與示值誤差檢定一樣，我們可以在檢定示值誤差的同時進(jìn)行，只要使連接導(dǎo)線偏離鉗頭幾何中心位置按前、后、左、右靠近鉗頭內(nèi)壁，讀取不同位置的顯示值，觀察其值的變化是否符合要求。之所以建議5.1Ω，主要是許多生產(chǎn)廠家隨機(jī)配有5.1Ω的測試環(huán)，保證了鉗形接地電阻儀在測量5.1Ω的準(zhǔn)確性也*間接達(dá)到了對5.1Ω測試環(huán)準(zhǔn)確性的保證，便于用戶在認(rèn)為有必要時用測試環(huán)進(jìn)行自校。

3.重復(fù)性測量

這主要是因?yàn)殂Q形接地電阻儀的特殊性，每次檢定鉗連接導(dǎo)線時會處于不同的位置，而不像其他儀器連接導(dǎo)線固定在儀器端鈕上。而選擇10Ω電阻值作為重復(fù)性測量點(diǎn)主要是根據(jù)GB50156-2002(2006年版)、GB50057-1994等標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，不同的設(shè)施對接地電阻的要求大多是在1Ω至30Ω之間，故取中間值。

4.報*臨界值設(shè)定誤差的檢定

通過調(diào)查和查閱相關(guān)*標(biāo)準(zhǔn)發(fā)現(xiàn)，要求機(jī)房變電站、高樓、移動電信、空調(diào)機(jī)房接地電阻小于1Ω；建筑、街道變壓器小于4Ω、野外桿塔等小于10Ω；工廠防靜電小于30Ω，故選擇了1Ω、4Ω、10Ω、30Ω作為報*臨界值設(shè)定誤差的檢定點(diǎn)。100Ω則是作為保證測量大電阻準(zhǔn)確度的一個臨界點(diǎn)。

五、其他需要注意的問題

鉗形接地電阻儀在開機(jī)前，鉗口不應(yīng)鉗繞任何金屬導(dǎo)體、被測接地線及測試環(huán)。按下電源開關(guān)前，應(yīng)清潔鉗口接觸面并按動扳機(jī)，使鉗口閉合2～3次，再按下電源開關(guān)，這對保證檢定大于100Ω電阻示值誤差是很重要的。為保證測量準(zhǔn)確度，接通電源自檢時，應(yīng)讓其處于自然靜止?fàn)顟B(tài)，不要翻轉(zhuǎn)，扳機(jī)及鉗口不能施加外力。