学习内容:

（1）兆欧表结构、原理和测量方法

（2）接地电阻测试仪结构、原理和测量方法

兆欧表和接地电阻测试仪均称为摇表，兆欧表是用于测量电器设备及电路绝缘电阻的仪表，而接地电阻测试仪则用于电气系统、避雷系统等接地装置的接地电阻和土壤电阻率的测量。

一、兆欧表结构、原理和测量方法

1、兆欧表结构与工作原理

（1）兆欧表结构

主要包括三个部分：

手摇直流发电机（或交流发电机加整流器）、磁电式流比计测量机构、接线桩（L、E、G）。 

①手摇直流发电机或交流发电机加整流器（图中的           ）

其作用是为测量机构提供电源。兆欧表多采用手摇直流发电机提供电源，一般有250 V 500 V、1 000 V、2500V等几种，其中工程中最常用到的有500 V、1 000 V、2 500V三种。

②接线桩（L、E、G）。 

摇表的接线柱共有三个：一个为“L”即线端，一个“E”即为地端，再一个“G”即屏蔽端，正确的接法是：“L”线端钮接被测设备导体，“E”地端钮接地的设备外壳，“G”屏蔽端接被测设备的绝缘部分。

因为“E”端内部引线同外壳的绝缘程度比“L”端与外壳的绝缘程度要低，当兆欧表放在地上使用时，采用正确接线方式时，“E”端对仪表外壳和外壳对地的绝缘电阻，相当于短路，不会造成误差。

而当“L”与“E”接反时，“E”对地的绝缘电阻同被测绝缘电阻并联，而使测量结果偏小，给测量带来较大误差。

③磁电式流比计测量机构

磁电式流比计测量机构由测量回路和显示部分组成。它是有一个流比计表头来完成的，这个表头由两个夹角为60°（左右）的线圈M1和M2组成，其中线圈M2是并联在电源（发电机）两端，线圈M1则串联在测量回路（I1）中的。表头指针的偏转角度决定于两个线圈中的电流比，不同的偏转角度代表不同的测量阻值（Rx），测量阻值越小串在测量回路中的线圈电流就越大，指针偏转的角度越大。

（2）兆欧表工作原理（见上图）

将被测对象的导体接在兆欧表的L端，E端接被测电气的外寇（绝缘层）

摇动直流发电机的手柄，发电机两端产生较高的直流电压，线圈M1和线圈M2同时通电。

线圈M1、电阻R1和被测电阻RX串联，线圈M2和电阻R2串联，然后两条电路并联后接于发电机G上，发电机的输出电压为U。

当I2电流最大（即开路状态），指针指向刻度无穷大∝，当被测电阻为一定值时，指针指在被测电阻的数值，由于摇表没有游丝，不能产生反作用力矩，所以摇表在不测时停留在任意位置（即不定位），而不是回到零，这跟其他指针式的仪表有区别的。

2、兆欧表的使用

（1）正确选择兆欧表

①摇表的额定电压一定要与被测电气设备或线路的工作电压相适应。一般额定电压在500伏以下的设备，选用500伏或1000伏的摇表；额定电压在500伏及以上的设备，选用1000~2500伏的摇表。对于绝缘子、母线等要选用2500V或3000V兆欧表。

②摇表的测量范围要与被测绝缘电阻的范围相符合，以免引起大的读数误差。

（2)兆欧表使用

①正确接线

摇表有三个接线端钮，分别标有L（线路）、E（接地）和G（屏蔽）。测量线路对地绝缘电阻时，E端接地，L端接于被测线路上；测量电机或设备绝缘电阻时，E端接电机或设备外壳，L端接被测绕组的一端；测量电机或变压器绕组间绝缘电阻时先拆除绕组间的连接线，将E、L端分别接于被测的两相绕组上；测量电缆绝缘电阻时E端接电缆外表皮（铅套）上，L端接线芯，G端接芯线最外层绝缘层上。

②使用前检查

【开路试验】在摇表未接通被测电阻之前，摇动手柄使发电机达到120r/min的额定转速，观察指针是否指在标度尺“∞”的位置。

【短路试验】将端钮L和E短接，缓慢摇动手柄，观察指针是否指在标度尺的“0”位置。

③测量

观测被测设备和线路是否在停电的状态下进行测量。并且摇表与被测设备间的连接导线不能用双股绝缘线或绞线，应用单股线分开单独连接。

将被测设备与摇表正确接线。摇动手柄时应由慢渐快至额定转速120r／min。

正确读取被测绝缘电阻值大小。同时，还应记录测量时的温度、湿度、被测设备的状况等，以便于分析测量结果。

（3）选用兆欧表主要考虑它的输出电压及测量范围。 

（4）使用注意事项

• 不能在设备带电的情况下测量其绝缘电阻。测量前被测设备必须切断电源和负载，并进行放电；已用兆欧表测量过的设备如要再次测量，也必须先接地放电。。

• 兆欧表测量时要远离大电流导体和外磁场。

• 与被测设备的连接导线应用兆欧表专用测量线或选用绝缘强度高的两根单芯多股软线，两根导线切忌绞在一起，以免影响测量准确度。

• 禁止在雷电天气或在邻近有带高压导体的设备处使用摇表测量。

• 测量过程中，如果指针指向“0”位，表示被测设备短路，应立即停止转动手柄。

• 被测设备中如有半导体器件，应先将其插件板拆去

• 测量过程中不得触及设备的测量部分，以防触电

• 测量电容性设备有绝缘电阻时，测量完毕，应对设备充分放电。

4.指针式摇表（祥瑞德zc25-3）

（1）结构

（2）技术参数

祥瑞德ZC25型兆欧表的技术参数如下表所示。

（3）使用操作

• 使用前应测试兆欧表是否正常工作。

• 在无接线情况下顺时针摇转手柄（缓慢升至120rpm）

• 若指针向右摆动且能停留在“∞”的位置，否则可能有故障

• 将L与E端两根检测棒短接

• 时针摇转手柄（缓慢升至120rpm）

• 若指针向左摆动且能停留在“0”的位置，否则可能有故障

（4）绝缘表选用参考

选用兆欧表时，其额定电压要与被测电器设备或线路的工作电压相适应，测量范围要与被测绝缘电阻的范围相吻合。

5、数字式摇表（优利德513）

（1）结构

（2）功能

（3）基本参数

二、接地电阻测试仪

接地电阻测试仪又称接地摇表，是专门用于测量电气系统、避雷系统等接地装置的接地电阻和土壤电阻率的仪表。接地电阻测试仪有手摇式、数字式和钳形等三种形式。

一）手摇式接地电阻测试仪

1、结构

ZC-8型接地电阻测定仪由高灵敏度的检流计G、交流发电机M、电流互感器LH及调节电位器RP、测量用接地极E、电压辅助电极P、电流辅助电极C等组成。 

2、工作原理

交流发电机M以120r/min 的速度转动时，产生90HZ～98HZ 的交变电流i，通过互感器LH的原边、接地极E、电流辅助电极C形成回路。在接地电阻RX上产生电压降iRX，其电位分布如图中EP段曲线所示。通过P－C间地电阻RC产生的电压降iRC 的电位分布如图中曲线PC所示。

设电流互感器比率为k，则副绕组中电流为k i，在调节电位器RP上产生电压k i RP。由图可看出，检流计G所测电压实际是k i RP和i Rx之间的电位差。调节RP，使检流计指示为零，则有

k i RP=i RX    

RX=k RP

可见，所测得的接地电阻值，就是互感器比率与调节电位器RP阻值的乘积。

3、测量方法

（1）将仪表水平放置，对指针机械调零，使其指在标度尺红线上。

（2）将量程（倍率）选择开关置于最大量程位置，缓慢摇动发电机摇柄，同时调整“测量标度盘”，使检流计指针始终指在红线上，这时，仪表内部电路工作在平衡状态。当指针接近红线时，加快发电机摇柄转速，使其达到额定转速（120r/min），再次调节“测量标度盘”，使指针稳定在红线上，所测接地电阻值即为“测量标度盘”读数（RP）乘以倍率标度。

若“测量标度盘”读数小于1，应将量程选择开关置于较小一档，重新测量。

（3）可用ZC-8型接地电阻测定仪测量导体电阻：先用导线将P1、C1接线桩短接，再将被测导体接于E（或P2、C2短接的公共点）与P1之间，其余步骤与测量接地电阻相同。

二）常用接地电阻测试仪介绍

1、祥瑞德ZC-29B接地电阻测试仪

（1）结构

（2）技术参数

（3）测量方法

2、胜利4105A数字式接地电阻测试仪

（1）结构

（2）技术参数

（3）测量方法

3、胜利VC6412+钳形接地电阻测试仪

（1）结构

（2）技术参数

（3）测量方法