淺談接地電阻測(cè)量

(貴陽(yáng)鐵路高級(jí)技工學(xué)校， 貴州 貴陽(yáng) 550008)

淺談接地電阻測(cè)量

李永宏

(貴陽(yáng)鐵路高級(jí)技工學(xué)校， 貴州 貴陽(yáng) 550008)

大約上個(gè)世紀(jì)90年代中期前，觸電事故是建筑施工行業(yè)第一大殺手，而現(xiàn)在僅排在第三位，主要因素之一是1994年后建筑施工行業(yè)三相五線制配電系統(tǒng)開(kāi)始推廣應(yīng)用，逐步取代三相四線制配電系統(tǒng)。

三相四線制配電系統(tǒng)（TN—C）的缺點(diǎn)：幾十年來(lái)，建筑施工行業(yè)用電基本為380／220V三相四線制供電系統(tǒng)。中性線為工作零線與保護(hù)零線合一使用，對(duì)施工機(jī)械設(shè)備金屬外殼進(jìn)行接零保護(hù)。因建筑施工行業(yè)使用的機(jī)械負(fù)荷，很難達(dá)到三相平衡。當(dāng)三相負(fù)荷不平衡電流超過(guò)相線電流的25%時(shí)，零線因不平衡電流，而產(chǎn)生電壓，該電壓隨接地電阻的增大而增大。在這種情況下，人觸及到接零設(shè)備的金屬外殼，特別是操作人員需直接接觸施工設(shè)備，如塔吊、施工電梯、攪拌機(jī)、灰漿機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)、彎曲機(jī)、空壓機(jī)、切割機(jī)、調(diào)直機(jī)等，可能導(dǎo)致觸電事故的發(fā)生。

因此TN—S系統(tǒng)出現(xiàn)：?jiǎn)为?dú)引入一根保護(hù)接地線至關(guān)重要，該線從中性線出線后與零線就沒(méi)有物理連接、并進(jìn)行重復(fù)接地。但是接地電阻是否達(dá)到要求同樣重要。否則：即便有保護(hù)接地線，那也是形同虛設(shè)，起不到保護(hù)的作用。而實(shí)際建筑施工行業(yè)90%的電工不會(huì)測(cè)量接地電阻。所以本人想到了做此文，獻(xiàn)給建筑施工行業(yè)的建筑電工，真正的實(shí)現(xiàn)提高技能來(lái)保障從業(yè)人員的人身安全。

安全生產(chǎn)重于泰山，除了加強(qiáng)管理外，技術(shù)措施也是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。保障臨時(shí)供電線路、電氣設(shè)備安全運(yùn)行、做好接地保護(hù)就是有效的安全技術(shù)措施之一。

本文主要分析了測(cè)量接地電阻的意義，敘述接地電阻測(cè)試的要求，針對(duì)建筑行業(yè)論述如何測(cè)量接地電阻、如何改善接地電阻等。

為此：本人針對(duì)建筑行業(yè)的實(shí)際情況，就接地電阻的測(cè)量做如下的論述。

接地電阻 測(cè)量 因素 安全 儀器

一 接地電阻測(cè)量的意義

接地電阻是直接反映出接地情況是否符合規(guī)范要求的一個(gè)重要指標(biāo)。對(duì)于接地裝置而言，其接地電阻值越小越好，因?yàn)榻拥仉娮柙叫?，散流越快，跨步電壓、接觸電壓也越小。根據(jù)《施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》JGJ46-2005規(guī)定?！敖ㄖ┕がF(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電工程

專用的電源中性點(diǎn)直接接地的220V/380V三相四線制低壓電力系統(tǒng)，必須采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)（三相五線制）”。TN-S系統(tǒng)克服了TN系統(tǒng)、TN-C系統(tǒng)的缺陷，在建筑施工現(xiàn)場(chǎng)供電系統(tǒng)中起著極其重要的保護(hù)作用。同樣由于不會(huì)測(cè)量或?qū)拥仉娮璐笮?duì)系統(tǒng)起到作用的不知，建筑施工行業(yè)現(xiàn)場(chǎng)工作接地、保護(hù)接零、重復(fù)接地存在更大的安全隱患。建筑電工、設(shè)備操作人員的人身安全，由于該隱患的存在而無(wú)法得到保障。

近年來(lái)國(guó)內(nèi)外因接地網(wǎng)接地電阻不合格，相繼出現(xiàn)變電站（換流站）、鐵路客運(yùn)專線因雷擊造成重大事故，施工行業(yè)因設(shè)備漏電屢現(xiàn)傷亡事故。

二 接地電阻測(cè)試要求

建筑施工行業(yè)臨時(shí)用電系統(tǒng)，主要測(cè)量TN-S系統(tǒng)（三相五線制）中工作接地、重復(fù)接地，和建筑房屋的防雷接地等參數(shù)。建筑物的各電氣系統(tǒng)的接地宜用同一接地網(wǎng)。接地網(wǎng)的接地電阻，應(yīng)符合其中最小值的要求。

建筑行業(yè)，通常接地電阻測(cè)試大致要求如下：

1、工作接地電阻≤4歐姆；

2、重復(fù)接地電阻≤10歐姆；

3、防雷保護(hù)接地電阻≤10歐姆（單樁接地電阻≤30歐姆）；

三 接地電阻測(cè)量常用設(shè)備

3.1 接地電阻測(cè)試儀常見(jiàn)種類

接地電阻測(cè)試儀（又稱接地?fù)u表）種類主要有：手搖式接地電阻測(cè)試儀，數(shù)字接地電阻測(cè)試儀，鉗形接地電阻測(cè)試儀等等。建筑行業(yè)常用的如：ZC-8，ZC-29，無(wú)論是體積、重量、結(jié)構(gòu)、測(cè)量范圍、準(zhǔn)確性，都要優(yōu)于“E”型搖表。所以，很一段時(shí)間內(nèi)接地電阻測(cè)試儀主要是上海六表廠生產(chǎn)的 ZC 系列，但由于其手搖發(fā)電機(jī)的關(guān)系，測(cè)量精度相對(duì)不高。

3.2 接地電阻測(cè)試儀的發(fā)展

接地電阻測(cè)試儀由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，因而接地電阻測(cè)試儀也滲透了大量的微處理技術(shù)，其功能性、測(cè)量?jī)?nèi)容、測(cè)量精度是一般儀器所不能相比的。目前先進(jìn)地電阻測(cè)試儀運(yùn)用新式鉗口法，無(wú)需打樁放線進(jìn)行在線直接測(cè)量，并具有數(shù)值保持及智能提示等獨(dú)特功能。 目前在各個(gè)行業(yè)被廣泛應(yīng)用。

3.3 建筑施工常用接地電阻測(cè)試儀

建筑施工行業(yè)通常使用ZC-8/ZC-29型接地電阻測(cè)試儀，由于測(cè)量范圍小、價(jià)格低、精度要求不高、使用頻率不多等因數(shù)，被建筑行業(yè)廣泛應(yīng)用。

四 接地電阻測(cè)量方法

4.1 測(cè)量前的準(zhǔn)備

主要針對(duì)建筑施工行業(yè)臨時(shí)用電供電系統(tǒng)，此處介紹ZC-8/ZC-29型接地電阻測(cè)試儀。

1、使用前檢查測(cè)試儀是否完備，測(cè)試儀包括如下器件：

1.1 、ZC-8/ZC-29型接地電阻測(cè)試儀一臺(tái)；

1.2 、輔助接地探針二根；

1.3 、三根導(dǎo)線（5m、20m、40m）；

2、測(cè)量前，應(yīng)將接地裝置的接地引下線與所有電氣設(shè)備斷開(kāi)連接。

3、放線、接線：測(cè)量接地電阻值時(shí)接線方式規(guī)定儀表上E端鈕接5m導(dǎo)線，P端鈕接20m線，C端鈕接40m線，導(dǎo)線的另一端分別接被測(cè)物接地極（E），電位探針（P）和電流探針（C），且E、P、C應(yīng)保持直線，其間距為20m 。

3.1 測(cè)量大于等于1Ω時(shí)（接線圖見(jiàn)圖1）

接地電阻時(shí)接線圖見(jiàn)圖1 將儀表上2個(gè)E端鈕連結(jié)在一起。

3.2 測(cè)量小于1Ω接地電阻時(shí)（接線圖見(jiàn)圖2）

將儀表上2個(gè)E端鈕導(dǎo)線分別連接到被測(cè)接地體上，以消除測(cè)量時(shí)連接導(dǎo)線電阻對(duì)測(cè)量結(jié)果引入的附加誤差。

4.2 操作方法

1 測(cè)量

1.1 儀表端所有接線應(yīng)正確無(wú)誤。

1.2 儀表連線與被測(cè)物接地極（E），電位探針（P）和電流探針（C）應(yīng)可靠、牢固接觸。

1.3 儀表放置水平后，調(diào)整檢流計(jì)的機(jī)械零位（指針與中線重合），校零。

1.4 將倍率檔位置于最大倍率。搖動(dòng)搖柄、同時(shí)調(diào)整刻度盤旋鈕直至指針與中線重合，如果刻度盤數(shù)值小于1時(shí)，遞減倍率檔，搖動(dòng)搖柄、同時(shí)調(diào)整刻度盤旋鈕直至指針與中線重合，重復(fù)上述過(guò)程直至指針與中心重合為止。

1.5 確認(rèn)讀數(shù)時(shí)加快搖柄轉(zhuǎn)速，使其達(dá)到150r/min。當(dāng)檢流計(jì)指針向某一方向偏轉(zhuǎn)時(shí)，旋動(dòng)刻度盤，使檢流計(jì)指針與中線重合。此時(shí)刻度盤上數(shù)值乘上倍率檔即為被測(cè)電值阻（讀數(shù)=數(shù)值×倍率）。

1.6 如果發(fā)現(xiàn)儀表檢流計(jì)指針有抖動(dòng)現(xiàn)象，可變化搖柄轉(zhuǎn)速，以消除抖動(dòng)現(xiàn)象。

2 測(cè)量后，應(yīng)恢復(fù)接地裝置接地引下線與所有電氣設(shè)備連接。

3 收拾工具、儀表，清理場(chǎng)地。

4 注意事項(xiàng)

4.1 禁止被測(cè)物帶電或有雷電時(shí)進(jìn)行測(cè)量。

4.2 儀表攜帶、使用時(shí)避免劇烈震動(dòng)，須小心輕放。

五 引起接地電阻讀數(shù)不準(zhǔn)確的因素

由于測(cè)量中，常常出現(xiàn)不穩(wěn)定的檢測(cè)值，導(dǎo)致接地電阻接地電阻讀數(shù)不準(zhǔn)（真值偏離）。而導(dǎo)致接地電阻接地電阻讀數(shù)不準(zhǔn)的原因，主要受人為、環(huán)境、方法、氣候等方面的影響。

在接地電阻測(cè)試中，引起接地電阻讀數(shù)不準(zhǔn)確的因素很多?？偨Y(jié)起來(lái)一般有以下幾個(gè)方面的原因：

1 由于接地電阻測(cè)試儀是通過(guò)探針發(fā)射和接收電流來(lái)測(cè)試接地體的地電阻，所以兩探針之間及兩探針與接地體之間距離太近時(shí)將產(chǎn)生相互干擾，并由此產(chǎn)生誤差。因此，在測(cè)量時(shí)。接地體、電壓極、電流極順序布置，三點(diǎn)成一直線，彼此相距20 m。

2 探針插地深度應(yīng)大于探針長(zhǎng)度的 1／4，否則，將產(chǎn)生測(cè)試誤差。因此。在檢測(cè)時(shí)應(yīng)盡量將探針打深。

3 被測(cè)接地裝置在“公用地”情況下，因設(shè)備絕緣不好或短路，引起接地裝置對(duì)地產(chǎn)生一定的地電壓，測(cè)量時(shí)使讀數(shù)不穩(wěn)定。此時(shí)應(yīng)斷電進(jìn)行檢測(cè)，或有斷接卡的地方斷開(kāi)進(jìn)行檢測(cè)，避免地電壓對(duì)檢測(cè)的影響。

4 接觸不良。被測(cè)物體生銹或者檢測(cè)線折斷時(shí)，檢測(cè)時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)時(shí)斷時(shí)通或者電阻較大的現(xiàn)象。此時(shí)應(yīng)首先除銹，如果仍不能排除，用萬(wàn)用表的電阻檔檢查檢測(cè)線的導(dǎo)通性。

5 檢測(cè)高層建筑時(shí)，使用線過(guò)長(zhǎng)、過(guò)粗，使線阻和感應(yīng)電壓增大而引起測(cè)量誤差。此時(shí)應(yīng)使用線阻比較低的導(dǎo)線，盡量減小測(cè)量誤差。

6 當(dāng)所測(cè)的地方有墊土或沙石等材料時(shí)，因上下兩層土壤電阻率不同而引起測(cè)量誤差。此時(shí)應(yīng)打深探針，使它和墊層下的土壤充分接觸或避開(kāi)墊土層，使測(cè)量誤差減小。

7 當(dāng)所檢測(cè)的接地裝置和金屬管道等金屬物體埋地比較復(fù)雜時(shí)，可能會(huì)改變測(cè)量?jī)x器各極的電流方向而引起測(cè)量不良或不穩(wěn)。此時(shí)應(yīng)首先了解接地體和金屬管道的布局圖，選擇影響相對(duì)較小的地方進(jìn)行測(cè)量。

8 因地表存在電位差或強(qiáng)大磁場(chǎng)而引起測(cè)量不準(zhǔn)確。此時(shí)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離電位差大的地方或強(qiáng)大磁場(chǎng)的地方，如不可避免，應(yīng)相對(duì)縮短檢測(cè)線，減小測(cè)量誤差。

9 未按說(shuō)明書(shū)操作，儀器有故障沒(méi)有及時(shí)維修，儀器不準(zhǔn)確或長(zhǎng)期沒(méi)有鑒定等因素，也會(huì)引起測(cè)量誤差。

總而言之：本文是一篇實(shí)用于建筑施工臨時(shí)供電系統(tǒng)實(shí)踐性很強(qiáng)的教材。不僅提高大家的認(rèn)識(shí)：良好的接地裝置是防止系統(tǒng)事故的一項(xiàng)重要應(yīng)用技術(shù)，而且提高從業(yè)人員技能，從而減少和杜絕人員安全和設(shè)備事故的發(fā)生。

[1]住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部工程質(zhì)量安全監(jiān)管司 組織編寫《建筑電工》中國(guó)建筑工業(yè)出版社2008,:202-238

[2]龔家軍,劉國(guó)臻.防雷接地檢測(cè)電阻值偏離真值的探討[J].中國(guó)測(cè)試技術(shù),2006,32(3):75-77

[3]李中新,袁建生,張麗萍.變電站接地網(wǎng)模擬計(jì)算.中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),1999,19(5):76

[4]劉民，接地電阻的測(cè)量. 2001計(jì)量測(cè)試學(xué)會(huì)研討會(huì)論文集；98-99

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1007-6344（2017）08-0347-02

李永宏，男，漢族，籍貫：重慶合川、 生于：1969-1-17， 貴陽(yáng)鐵路高級(jí)技工學(xué)校，職稱：講師 本科學(xué)歷，研究方向：主要從事機(jī)電、安全教學(xué)。