Actuellement, dans le système électrique, l’essai de la résistance de terre du grand réseau de mise à la terre utilise principalement la méthode triphasée à courant élevé en fréquence industrielle. Afin d’éviter les interférences en fréquence industrielle générées pendant le fonctionnement du réseau électrique et d’améliorer la précision des résultats de mesure, les règlements relatifs aux essais préventifs d’isolement stipulent que le courant d’essai de la méthode à courant élevé en fréquence industrielle ne doit pas être inférieur à 30 ampères. En conséquence, de nombreux problèmes sont apparus, tels qu’un équipement d’essai lourd, un processus d’essai complexe, une forte intensité de travail pour le personnel d’essai et une durée d’essai prolongée.
L’appareil de mesure de la résistance de terre du réseau de mise à la terre permet de tester les modèles multifonctionnels des réseaux de mise à la terre des sous-stations (4 Ω), des centrales hydroélectriques et thermiques, des stations micro-ondes (10 Ω) et des paratonnerres (10 Ω). Il utilise une nouvelle alimentation alternative à fréquence variable et intègre des mesures telles que le contrôle par micro-ordinateur et le traitement du signal. Cela résout le problème d’interférences durant le processus de test, simplifie la procédure d’essai, améliore la précision et l’exactitude des résultats d’essai, et réduit considérablement l’intensité du travail et les coûts d’essai pour le personnel chargé des tests.
L’analyseur de résistance de terre du réseau terrestre est principalement composé d’une alimentation à fréquence variable qui fournit un courant d’essai, d’un circuit de mesure du courant et de la tension, ainsi que d’un système informatique de mesure et de commande. L’instrument mesure l’impédance de terre en mesurant le rapport entre l’élévation de potentiel du dispositif de mise à la terre et le courant qui y pénètre.
L’alimentation à courant constant à fréquence variable de l’appareil de mesure de la résistance de terre du réseau de mise à la terre peut délivrer un courant de test en onde sinusoïdale à une fréquence de 45 Hz ou de 55 Hz, la fréquence de sortie étant contrôlée par le système informatique embarqué. Après isolation, la sortie est acheminée via les bornes E et C situées sur le panneau de l’instrument. L’amplificateur de tension est un amplificateur à impédance d’entrée élevée qui amplifie la tension aux bornes de P1 et P2, puis l’envoie vers le filtre. L’amplificateur de courant amplifie le signal de courant obtenu depuis le transformateur de courant et l’envoie vers le filtre. Le filtre sert à éliminer les signaux parasites et ne laisse passer que les signaux à 45 Hz et 55 Hz. Le convertisseur A/N permet de transformer les signaux de tension et de courant en signaux numériques destinés à l’analyse et au traitement par le système informatique embarqué.
Après que l’utilisateur a lancé la mesure de l’impédance à la terre, le testeur de résistance à la terre du réseau de terre active d’abord l’alimentation électrique à fréquence variable afin de délivrer un courant de fréquence 45 Hz. Une fois le courant stabilisé, le système informatique embarqué acquiert les données des formes d’onde de tension et de courant via le convertisseur A/D et procède à un filtrage numérique. Après avoir calculé la tension V45 et le courant I45 ainsi que leur différence de phase, on calcule ensuite l’impédance Z45, la composante résistive R45 et la composante réactive X45. Ensuite, la fréquence de sortie de l’alimentation électrique à fréquence variable est commutée à 55 Hz. Après avoir suivi les mêmes étapes, on peut calculer l’impédance Z55, la composante résistive R55 et la composante réactive X55. La valeur moyenne de Z45 et Z55 est prise comme impédance à la terre à la fréquence du réseau électrique Z50. *Ensuite, l’alimentation électrique à fréquence intermédiaire est désactivée et les résultats de la mesure sont affichés sur l’écran LCD. Ainsi, lors de la mesure de l’impédance, l’appareil mesure le rapport entre la tension aux bornes des deux entrées de tension P1 et P2 et le courant de sortie de l’alimentation électrique.