接地電阻量測(落電位法)
Ground Resistance Measurement (Fall-of-Potential Method)
適用設備:接地系統 / 接地網
接地電阻量測(落電位法)依 IEEE 81-2025 §8.3.4 完整 FOP 法(9 點曲線)或 §8.3.5 簡化 62% 法(3 點驗證)執行。以電流探棒 CP 佈設於接地網最大尺寸 5~10 倍距離處,電壓探棒 PP 在 G→CP 連線上量測電位分佈,於 50%~70% 區間之平坦讀數即為真實接地電阻。受測接地網須斷開所有外部接地路徑以確保量測精度。
安全資訊 — 高風險
量測本身使用低電壓測試電流,但受測接地系統可能位於帶電變電站內。 量測期間若系統發生接地故障,接地網上將產生危險的接地電位升(GPR), 測試輔助電極引線上可能出現致命的步間電壓和接觸電壓。
- 絕緣手套
- 絕緣鞋
- 安全帽
- 安全眼鏡
- 確認接地系統可安全施測(無進行中之開關操作)
- 執行量測前須將受測接地網與所有外部接地路徑斷開(架空地線、中性線、高壓電纜遮蔽、管道、鐵軌、供水管)
- 確認電流探棒和電壓探棒有足夠的佈設距離
- 量測前確認天候條件(雷雨天禁止施測)
- 記錄土壤含水狀況(季節性影響)
- 雷雨天氣或接近時
- 變電站正在進行開關操作
- 無法佈設足夠長度的探棒引線
- 受測接地網無法與外部接地路徑斷開(否則結果誤差極大)
電壓探棒引線全程視為可能帶危險電壓,禁止直接接觸。 電流探棒和電壓探棒引線應分開佈設(分別方向),避免互感耦合影響量測精度。
試驗接線圖
檢測四階段
竣工試驗 (Commissioning)
適用竣工試驗時量測接地電阻作為基準值,以 IEEE 81-2025 §8.3.4 完整落電位法(9 點量測) 或 §8.3.5 簡化 62% 法(3 點驗證)執行。
方法 A:完整落電位法(§8.3.4,9 點曲線) 1. 將受測接地網與所有外部接地路徑斷開。 2. 電流探棒 CP 佈設於接地網邊緣至最大尺寸 5~10 倍距離 D 處。 3. 電壓探棒 PP 沿 G→CP 連線自接地網側以 10% D 間距移動,共 9 點量測。 4. 繪製「PP 位置 vs. 電阻值」曲線,於 50%~70% 區間出現 2~3 個連續平坦讀數者即為真實接地電阻。 5. 若無平坦區段,增加 D 重新量測。 方法 B:簡化 62% 法(§8.3.5,3 點驗證) 1. 執行前 4 步同方法 A 第 1~2 步。 2. 取 62% D 位置讀數 R62 作初估值。 3. 於 52% D 和 72% D 位置各量測一次。 4. 若 R52 與 R72 皆在 R62 之 ±3% 以內,R62 即為量測結果;否則應增加 D 並重新計算 52% / 62% / 72% 位置。 5. 當曲線無 62% 附近之平坦段時,取沿平坦區 3 個一致讀數之平均值(§8.3.5)。
- 未斷開外部接地路徑會造成嚴重量測誤差(§8.3.4 明文警告)
- 電流探棒距離 D 應為接地網最大尺寸之 5~10 倍(§8.3.4)
- PP 與 CP 可配置於不同方向以降低感應耦合誤差(§8.3.4)
- 62% 法三條件(§8.3.5):土壤均勻、D 足夠大、無外部接地連接
- 圖 11(§8.3.4)顯示 PP 與 CP 相反方向時不會呈現拐點(dashed line)
- 62% 距離係以量測起點(接地網邊緣)至 CP 之連線計算
執行頻率:系統安裝竣工時執行一次
來源:IEEE Std 81 (2025), Clause 8.3.4
維護試驗 (Maintenance)
適用週期性維護量測應以相同方法與相同季節/天候條件執行,與竣工基準值比較。 若量測值較基準值增加 >50%,或 62% 法驗證失敗(§8.3.5 條件不再成立), 應進一步檢查接地導體連接點(螺栓鬆動、腐蝕),必要時執行完整性試驗(TEST-GR-IT-001)。
步驟同竣工試驗之方法 A 或方法 B。建議於相同季節執行以降低土壤含水率造成的變異。 量測點建議與竣工時之基準點一致(記錄每次量測之 CP 與 PP 位置)。
- 量測前確認探棒位置與基準值量測位置一致
- 季節性變異(冬季乾燥 vs. 夏季潮濕)可達 ±30%,跨季節比較須保留
- 數值異常上升應接著執行完整性試驗以區分單點腐蝕 vs. 整網劣化
執行頻率:竣工後首年;之後每 2~5 年,依接地網規模與土壤條件決定
來源:IEEE Std 81 (2025), Clause 8.4
試驗設備
- 接地電阻計 — 具備四端子量測功能(C1、P1、P2、C2),測試電流 ≥ 10 mA,具電磁干擾抑制功能
- 電流探棒(CP) — 金屬接地棒,長度 0.5~1 m,打入地面深度 ≥ 0.3 m
- 電壓探棒(PP) — 同上
- 測試引線 — 長度足以涵蓋接地網最大尺寸 × 10 倍(大型變電站可能需 300 m 以上)
相關名詞
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