如何快速準(zhǔn)確檢測(cè)接地點(diǎn)接地電阻值

如何快速“準(zhǔn)確”檢測(cè)接地點(diǎn)接地電阻值報(bào)告人：王秀全廣西天然氣管道有限責(zé)任公司二○一七年十一月

改進(jìn)后的測(cè)試方法目錄

相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

序言

測(cè)試儀原理2413

題外話5

雷電災(zāi)害已被聯(lián)合國有關(guān)部門列為最嚴(yán)重的十種自然災(zāi)害之一，被中國電工委員會(huì)稱為“電子時(shí)代的一大公害”。如何減少或避免雷電對(duì)人身財(cái)產(chǎn)等造成損傷是當(dāng)今社會(huì)重點(diǎn)考慮的問題。在眾多防護(hù)措施中接地是最主要也是行之有效的措施之一。在GB50150—91《電氣設(shè)備交接及安裝規(guī)程》和DL/T596—1996《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中均對(duì)接地（即接地系統(tǒng)）的定期測(cè)量的周期和接地電阻的大小均有明確規(guī)定。而接地電阻測(cè)試設(shè)備亦被國家計(jì)量部門列為每年強(qiáng)制檢定設(shè)備。一、序言雷電危害一、序言二、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范1）相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范目錄1、《雷電保護(hù)第4部分建筑物內(nèi)電氣和電子系統(tǒng)》（GB/T21714.4-2015）

2、《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》（GB50343-2012）3、《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50057-2010）4、《石油化工靜電接地設(shè)計(jì)規(guī)范》（SH3097-2000）5、《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50303-2015）6、《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)》（GB50169-2016）7、《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50150-2016）8、《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》(DL/T596—1996）二、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范1、《雷電保護(hù)第4部分建筑物內(nèi)電氣和電子系統(tǒng)》（GBT21714.4-2015）

2）相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范相關(guān)內(nèi)容４.４基本的SPM（雷電電磁脈沖防護(hù)措施）對(duì)LEMP(雷電電磁脈沖)的基本防護(hù)措施包括：——接地和連接網(wǎng)絡(luò)（見第５章）接地裝置將雷電流傳導(dǎo)并泄放到大地。連接網(wǎng)絡(luò)將最大程度地降低電位差，減少磁場(chǎng)?！牌帘魏筒季€（見第６章）空間屏蔽衰減了雷閃直擊建筑物或其附近而在LPZ（雷電防護(hù)區(qū)）內(nèi)部產(chǎn)生的磁場(chǎng)，從而減少了內(nèi)部浪涌。使用屏蔽電纜或屏蔽管道的內(nèi)部線路屏蔽能使內(nèi)部感應(yīng)浪涌減至最小。內(nèi)部線路合理布線能夠最大限度地減少感應(yīng)回路所包圍的面積，從而減少內(nèi)部浪涌。二、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范2、《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》（GB50343-2012）2.0.6共用接地系統(tǒng)：將防雷系統(tǒng)的接地裝置、建筑物金屬構(gòu)件、低壓配電保護(hù)線（PE）、等電位連接端子板或連接帶、設(shè)備保護(hù)地、屏蔽提接地、防靜電接地、功能性接地等連接在一起構(gòu)成共用的接地系統(tǒng)2.0.12等電位連接

直接用連接導(dǎo)體或通過浪涌保護(hù)器將分離的金屬部件、外來導(dǎo)電物、電力線路、通信線路及其他電纜連接起來以減小雷電流在他們之間產(chǎn)生電位差的措施。5.1.2需要保護(hù)的電子信息系統(tǒng)必須采取等電位連接與接地保護(hù)措施。2）相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范相關(guān)內(nèi)容二、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范5.2.5防雷接地與交流工作接地、直流工作接地、安全保護(hù)接地共用一組接地裝置時(shí)，接地裝置的接地電阻值必須按接入設(shè)備中要求的最小值確定。（強(qiáng)制規(guī)定）5.2.7機(jī)房設(shè)備接地線不應(yīng)從接閃帶、鐵塔、防雷引下線直接引入?；蛘叩降锰?.3.4.2布置電子信息系統(tǒng)線纜路由走向時(shí)，應(yīng)盡量減少由線纜自身形成的電磁感應(yīng)環(huán)路面積。8.1.2每年在雷雨季節(jié)到來之前，應(yīng)進(jìn)行一次定期全面檢測(cè)維護(hù)。二、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范3、《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50057-2010）表5.2.12接閃器布置2）相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范相關(guān)內(nèi)容建筑物防雷類別滾球半徑hr(m)接閃網(wǎng)網(wǎng)格尺寸(m)第一類防雷建筑物

30≤5×5或≤6×4第二類防雷建筑物

45≤10×10或≤12×8第三類防雷建筑物

60≤20×20或≤24×165.3.4專設(shè)引下線應(yīng)沿建筑物外墻外表面明敷，并經(jīng)最短路徑接地；建筑外觀要求較高者可暗敷，但其圓鋼直徑不應(yīng)小于10mm，扁鋼截面不應(yīng)小于80mm2。5.3.6采用多根專設(shè)引下線時(shí)，應(yīng)在各引下線上于距地面0.3m至1.8m之間裝設(shè)斷接卡。二、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范5、《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50303-2015）3.1.7電氣設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分應(yīng)單獨(dú)與保護(hù)導(dǎo)體相連接，不得串聯(lián)連接，連接導(dǎo)體的材質(zhì)、截面積應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。（強(qiáng)制要求）24.1.3接閃器與防雷引下線必須采用焊接或卡接器連接，防雷引下線與接地裝置必須采用焊接或螺栓連接。2）相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范相關(guān)內(nèi)容4、《石油化工靜電接地設(shè)計(jì)規(guī)范》（SH3097-2000）3.6.3下列接地干線或線路不得用于靜電接地：

1照明回路的工作零線和三相四線制系統(tǒng)中的中性線；2整流所各級(jí)電壓的交流、直流保護(hù)接地系統(tǒng)；3直流回路的專用接地干線；4防雷引下線（兼有引流作用的金屬設(shè)備本體除外）。二、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范2）接地種類

《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》（GB50343-2012）2.0.6共用接地系統(tǒng)的名詞解釋中對(duì)接地種類進(jìn)行了描述：“將防雷系統(tǒng)的接地裝置、建筑物金屬構(gòu)件、低壓配電保護(hù)線（PE）、等電位連接端子板或連接帶、設(shè)備保護(hù)地、屏蔽提接地、防靜電接地、功能性接地等連接在一起構(gòu)成共用的接地系統(tǒng)?！薄督涣麟姎庋b置的接地》（DL/T621一1997）中對(duì)接地進(jìn)行了明確定義“3A類電氣裝置接地的一般規(guī)定3.1按用途接地有下列4種:a)工作(系統(tǒng))接地；b)保護(hù)接地；c)雷電保護(hù)接地；d)防靜電接地?！?/p>

故在實(shí)際工作中經(jīng)常將共用接地系統(tǒng)俗稱為四地合一系統(tǒng)。二、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范2）接地種類——《交流電氣裝置的接地》（DL/T621一1997）二、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范2）接地電阻大小及檢查周期對(duì)于接地電阻大小上述標(biāo)準(zhǔn)均有不同程度的描述，定量描述接地電阻大小的規(guī)范有《石油化工靜電接地設(shè)計(jì)規(guī)范》、《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)》、《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》及《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》等。

《石油化工靜電接地設(shè)計(jì)規(guī)范》僅對(duì)靜電接地系統(tǒng)的接地電阻進(jìn)行了規(guī)定。如：二、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)》、《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》及《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》等對(duì)其他幾種接地的接地電阻進(jìn)行了定量規(guī)定，后著同時(shí)還規(guī)定了檢查周期。

阻值大?。核牡睾弦粫r(shí)規(guī)范規(guī)定“接地裝置的接地電阻值必須按接入設(shè)備中要求的最小值確定”，目前在實(shí)際工作中接地電阻基本分為10歐、4歐和1歐。單獨(dú)防雷接地為10歐，10kV及以下變壓器工作接地基本為4歐，四地合一接地基本為1歐及以下，如LNG接收站接地網(wǎng)。

檢查周期：目前基本遵循《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》“第8.1.2每年在雷雨季節(jié)到來之前，應(yīng)進(jìn)行一次定期全面檢測(cè)維護(hù)”或更短即半年一次。2）接地電阻大小及檢查周期二、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

2）接地電阻大小及檢查周期《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》(DL/T596—1996）二、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

3）接地電阻大小及檢查周期《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50150-2016）

對(duì)于電橋原理的接地?fù)u表，調(diào)節(jié)滑線電阻r使檢流計(jì)（P）指針指零，因?yàn)镮1·RX=I2·r，則有RX=r·I2/I1。取I2/I1＝n，n稱為電橋倍率。只要在測(cè)量時(shí)，調(diào)節(jié)滑線電阻r使檢流計(jì)指針指零，就可以從刻度上直接得到接地電阻值（Rd＝nr）。E－接地體

P－電壓極C－電流極r－線圈內(nèi)阻

R11－附加電阻F－手搖電機(jī)

T－試驗(yàn)變壓器1）ZC-8型三、接地電阻測(cè)試儀原理①優(yōu)點(diǎn)：經(jīng)久耐用，既方便又簡(jiǎn)單。②缺點(diǎn)：工作量大

因?yàn)闇y(cè)量時(shí)需要敷設(shè)兩組輔助性質(zhì)的接地棒。一組用來測(cè)量被測(cè)接地裝置與零電位點(diǎn)（大地）之間的電壓，稱為接地棒（或稱為電壓極）；另一組用來構(gòu)成流過被測(cè)接地裝置的電流回路，稱為輔助接地體（或稱為電流極）。同時(shí)為了減小測(cè)量誤差，測(cè)量接地點(diǎn)的接地電阻值時(shí)要求接地引下線必須與被保護(hù)物斷開。1）優(yōu)缺點(diǎn)三、測(cè)試儀原理

②缺點(diǎn)：某些場(chǎng)所無法使用，誤差大。當(dāng)接地點(diǎn)四周的地表全鋪設(shè)成水泥地面時(shí)，就會(huì)因無法敷設(shè)輔助電極而沒法測(cè)量。對(duì)于變壓器的工作接地接地點(diǎn)、電動(dòng)機(jī)的外殼保護(hù)接地接地電阻的測(cè)試，會(huì)因設(shè)備工作不允許斷開而不能測(cè)量。1）接地?fù)u表——優(yōu)缺點(diǎn)將工作中的變壓器接地點(diǎn)解開，電力系統(tǒng)中心點(diǎn)將因未接地，電網(wǎng)電壓出現(xiàn)漂移，用電設(shè)備無法正常工作，且易出現(xiàn)觸電事故三、接地電阻測(cè)試儀原理

一種由電池供電的手持式鉗型儀表，無需使用輔助接地棒，即可測(cè)量接地點(diǎn)的接地電阻值。其基本原理就是由儀器自身產(chǎn)生一個(gè)交流電壓信號(hào)，通過電磁感應(yīng)，在閉合的回路中將產(chǎn)生一個(gè)電流信號(hào)，接地電阻就是利用回路歐姆定律：R=u/i求得。

鉗形接地電阻測(cè)試儀測(cè)量原理2）鉗形接地電阻測(cè)試儀三、接地電阻測(cè)試儀原理如果R1、R2…Rn電阻器的并聯(lián)連接遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于所測(cè)接地連接RX：那么RX＝U/I是合理的近似。則測(cè)試儀的讀數(shù)為所測(cè)接地點(diǎn)的接地電阻阻值。或者說測(cè)試儀的讀數(shù)即為被測(cè)點(diǎn)接地電阻值與其它所有接地點(diǎn)接地電阻值并聯(lián)值之和。也就是說鉗形接地電阻測(cè)試儀測(cè)出的結(jié)果較真實(shí)值偏大。2）鉗形接地電阻測(cè)試儀三、接地電阻測(cè)試儀原理①優(yōu)點(diǎn)：工作量小。

鉗型接地電阻測(cè)試儀的特點(diǎn)是無需敷設(shè)輔助接地極，工作量低，一個(gè)人即可完成接地電阻測(cè)量工作。2）鉗型接地電阻測(cè)試儀——優(yōu)缺點(diǎn)單鉗測(cè)量三、接地電阻測(cè)試儀原理用于測(cè)量接地體或接地裝置通過土壤構(gòu)成回路的多接地網(wǎng)接地系統(tǒng)。雙鉗測(cè)量三、接地電阻測(cè)試儀原理②缺點(diǎn)：某些場(chǎng)所無法使用。

對(duì)沒有構(gòu)成回路的接地點(diǎn)無法測(cè)測(cè)量或者說測(cè)量結(jié)果誤差極大。如避雷針的防雷接地點(diǎn)、電動(dòng)機(jī)外殼的防靜電接地點(diǎn)。2）鉗型接地電阻測(cè)試儀——優(yōu)缺點(diǎn)1－水平接地體；2－防雷接地點(diǎn)；3－接地支線型接地電阻測(cè)試儀測(cè)試2萬立金屬罐體防雷接地網(wǎng)等效圖

由于各個(gè)接地點(diǎn)之間通過埋設(shè)在土壤中的接地干線構(gòu)成了直接的電氣連接，而將接地電阻短接了，測(cè)量時(shí)只測(cè)到了導(dǎo)體的電阻而沒有測(cè)到接地電阻，所以雖然儀器有數(shù)據(jù)顯示，但是結(jié)果卻誤差非常大，不能采信。三、測(cè)試儀原理1)單接地系統(tǒng)接地電阻的測(cè)量——如變壓器中心點(diǎn)

用導(dǎo)線將彼此未通過金屬連接的接地網(wǎng)（兩個(gè)不同建筑物的接地引下線）連接起來，構(gòu)成兩個(gè)接地系統(tǒng)，再用鉗型電阻測(cè)試儀卡測(cè)接地引下線，測(cè)試結(jié)果即為兩個(gè)建筑物的接地電阻之和。當(dāng)其值小于10歐姆時(shí)，即可認(rèn)為兩個(gè)接地裝置的接地電阻均合格。大于10歐姆，有可能都合格，也有可能其中一個(gè)建筑物的接地電阻大于10歐姆，有一個(gè)不合格。此時(shí)需要再連接一個(gè)接地裝置。構(gòu)成了一個(gè)由三個(gè)接地體（或接地裝置）構(gòu)成的接地系統(tǒng)。分別卡測(cè)出如圖所示位置的電阻值：記測(cè)試點(diǎn)1位置時(shí)，儀表讀數(shù)為a，測(cè)試點(diǎn)2位置時(shí)，儀表讀數(shù)為b，測(cè)試點(diǎn)3位置時(shí)，儀表讀數(shù)為c，則各個(gè)接地裝置的接地電阻值可按下面公式算出。四、改進(jìn)后的測(cè)試方法兩物體構(gòu)成的多接地系統(tǒng)測(cè)量示意圖三個(gè)接地體構(gòu)成的多接地系統(tǒng)原理圖由上面三個(gè)公式求出R1、R2、R3即可四、改進(jìn)后的測(cè)試方法北海首站發(fā)電機(jī)房防雷接地平面圖2）單接地系統(tǒng)多接地點(diǎn)設(shè)備接地點(diǎn)接地電阻的測(cè)量1、測(cè)量出單接地系統(tǒng)的接地電阻值r。方法：前述鉗形接地電阻儀測(cè)試法或接地?fù)u表對(duì)任意一完好接地的接地點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量（不用斷開接地卡子）；

2、測(cè)量出各個(gè)接地點(diǎn)引下線電阻阻Rn`。方法：鉗型接地電阻測(cè)試儀；3、各個(gè)接地點(diǎn)接地電阻值：

Rn=Rn`+r。四、改進(jìn)后的測(cè)試方法3）多接地系統(tǒng)多接地點(diǎn)設(shè)備接地電阻的測(cè)量

按照鉗型接地電阻測(cè)試儀的使用說明進(jìn)行規(guī)范操作即可快速準(zhǔn)確地得到測(cè)試結(jié)果來。

但是值得注意的是現(xiàn)在的設(shè)備的接地保護(hù)都是單接地網(wǎng)保護(hù)，只有經(jīng)過土壤的腐蝕作用才會(huì)出現(xiàn)多接地系統(tǒng)，而我們是無法知道設(shè)備的哪些接地點(diǎn)是獨(dú)網(wǎng)的還是共享一個(gè)網(wǎng)的，因此我們?yōu)榱藴?zhǔn)確起見還是按照前面2的方式進(jìn)行測(cè)量。接地干線遭腐蝕斷開多接地系統(tǒng)多接地點(diǎn)單接地系統(tǒng)多接地點(diǎn)1－接地干線；2－防雷接地點(diǎn)；3－接地支線；×－因腐蝕出現(xiàn)的斷點(diǎn)四、改進(jìn)后的測(cè)試方法1）接地電阻測(cè)量時(shí)的技巧五、題外話

1、測(cè)量出的接地電阻與上一次相比差別非常大，原因有二：一是測(cè)量方法有誤；二是埋在地下部分受到外在原因損傷斷開。

2、輔助探針法測(cè)量時(shí)測(cè)量結(jié)果較大，原因有二：一是接地點(diǎn)接地電阻確實(shí)較大；二是探針與土壤接觸不良，接觸電阻較大。

3、改變輔助探針與土壤接觸不良的方法有二：一是在探針處澆水；二是將探針插入潮濕的土壤處。最好的方法是利用附近的與待測(cè)接地系統(tǒng)沒有通過金屬連接的接地體作為輔助探針。

4、做為判定依據(jù)時(shí)，接地電阻值寧可大不可小。測(cè)量接地電阻的基本條件是天氣連續(xù)晴朗3-5天，土壤干燥，相對(duì)雨天測(cè)量接地電阻值要大。1）接地電阻測(cè)量時(shí)的技巧五、題外話

5、防雷接地電阻值測(cè)試時(shí)不能僅僅只關(guān)注測(cè)量一個(gè)接地電阻值，要關(guān)心接地點(diǎn)、接地引線以及避雷帶的完好性、截面積、受腐蝕情況。因?yàn)樵诶纂娏髦杏孟陆拥叵到y(tǒng)各個(gè)部件將承受非常大的熱效應(yīng)和動(dòng)效應(yīng)。將一個(gè)銅絲作為接地引下線和用40*4的扁鋼作為引下線所測(cè)得的接地電阻一樣，但是前者決不能起到防雷的作用。

6、對(duì)于測(cè)得的接地電阻值要學(xué)會(huì)應(yīng)用圖表分析接地電阻的變化趨勢(shì)。通過若干年的測(cè)試，會(huì)發(fā)現(xiàn)接地電阻值變化大致如下圖，原因就在于土壤的腐蝕。接地電阻變化趨勢(shì)圖2）輔助探針法測(cè)量接地電阻為什么需要解開斷接卡子五、題外話在變壓器中心點(diǎn)接地接地電阻測(cè)量時(shí)，接地點(diǎn)存在泄漏電流，泄漏電流疊加在測(cè)量電流上將導(dǎo)致測(cè)量值較真實(shí)值增大。

這種結(jié)果從安全考慮是可以接受的。2）輔助探針法測(cè)量接地電阻為什么需要解開斷接卡子五、題外話在不斷開斷接卡子情況下測(cè)量A、B、C三個(gè)接地點(diǎn)，其接地電阻幾乎一致。在斷開斷接卡子情況下，測(cè)量A、B兩個(gè)接地點(diǎn)，其接地電阻幾乎一致，C接地點(diǎn)接地電阻較A、B兩個(gè)接地點(diǎn)非常大，應(yīng)不合格。3）為什