В настоящее время в электрических энергетических системах испытание сопротивления заземления крупномасштабных заземляющих сетей в основном осуществляется трёхполюсным методом с использованием высокого тока промышленной частоты. Чтобы предотвратить помехи промышленной частоты, возникающие при эксплуатации энергосистемы, и повысить точность результатов измерений, правила профилактических испытаний изоляции предусматривают, что ток испытания при использовании метода высокого тока промышленной частоты не должен быть менее 30 ампер. В результате возникают многочисленные проблемы, такие как большая масса испытательного оборудования, сложность процесса испытаний, высокая трудоёмкость для персонала, проводящего испытания, и продолжительное время проведения испытаний.
Тестер сопротивления заземления для заземляющей сети позволяет тестировать многоцелевые модели заземляющих сетей подстанций (4 Ом), гидро- и теплоэлектростанций, радиорелейных станций (10 Ом) и молниеотводов (10 Ом). В нем используется новый источник переменного тока с регулируемой частотой, а также применяются такие меры, как управление с помощью микрокомпьютера и обработка сигналов. Это позволяет решить проблему помех в процессе испытаний, упростить процедуру проведения испытаний, повысить точность и достоверность результатов испытаний, а также значительно снизить трудозатраты и стоимость испытаний для персонала.
Тестер сопротивления заземления земной сетки состоит в основном из источника питания с различной частотой, обеспечивающего испытательный ток, цепи измерения тока и напряжения, а также микрокомпьютерной системы измерения и управления. Прибор измеряет импеданс заземления путём измерения отношения повышения потенциала заземляющего устройства к току, протекающему в заземляющее устройство.
Различные источники постоянного тока с переменной частотой заземлительного тестера сопротивления заземляющей сетки могут выдавать испытательный синусоидальный ток с частотой 45 Гц или 55 Гц, а выходная частота управляется микрокомпьютерной системой. После гальванической развязки выходной сигнал подаётся на клеммы E и C на передней панели прибора. Усилитель напряжения представляет собой усилитель с высоким входным импедансом, который усиливает напряжение между выводами P1 и P2 и направляет его на фильтр. Усилитель тока усиливает сигнал тока, полученный от трансформатора тока, и направляет его на фильтр. Фильтр предназначен для подавления помех, пропуская лишь сигналы частотой 45 Гц и 55 Гц. Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) используется для преобразования сигналов напряжения и тока в цифровые сигналы, подлежащие анализу и обработке микрокомпьютерной системой.
После того как пользователь запускает измерение сопротивления заземления, прибор для измерения сопротивления заземляющей сетки сначала включает источник питания различной частоты для подачи тока частотой 45 Гц. После стабилизации тока микрокомпьютерная система получает данные о форме напряжения и тока через аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и выполняет цифровую фильтрацию. Рассчитав напряжение V45 и ток I45, а также их фазовый сдвиг, дополнительно вычисляются импеданс Z45, резистивная составляющая R45 и реактивная составляющая X45. Затем частота выходного сигнала источника питания различной частоты переключается на 55 Гц. После выполнения тех же шагов можно рассчитать импеданс Z55, резистивную составляющую R55 и реактивную составляющую X55. Среднее значение Z45 и Z55 принимается в качестве импеданса заземления промышленной частоты Z50. *После этого источник питания различной частоты отключается, а результаты измерений отображаются на ЖК-экране. Таким образом, при измерении импеданса прибор измеряет отношение напряжения между двумя входными клеммами напряжения P1 и P2 к выходному току источника питания.