起重機械接地電阻丈量與安全（一）

    起重機械接地電阻丈量與安全

    為了確保起重機械安全，國家質量監督查驗檢疫總局於2002年12月1日公布施行了《起重機械監督查驗規程》並在第6.7.2重要項目中對金屬結構的接地提出了要求：“當起重機供電電源為中性點直接接地的低壓體係時，整體金屬結構的接地型式應選用TN或TT接地體係。接地電阻不大於412;零線重複接地的接地電阻不大於10Ω。選用TT接地體係時，起重機金屬結構的接地電阻與漏電保護器動作電流的乘積應不大於50V”。而要想做到正確地對《檢規》中第6.7.2重要項目的檢測就有必要弄清楚有關接地電阻的概念和起重機械接地電阻丈量的特色，本文就接地電阻的概念、接地電阻的丈量、丈量接地電阻時應留意的事項和起重機械接地電阻的丈量與安全作一些介紹。

    1接地電阻的概念

    與大地緊密接觸並構成電氣連接的一個或一組導體，叫接地極。經過接地極與大地相連接
，稱之為接地。接地按用處分，有防雷接地、防靜電接地、防觸電接地
、作業接地
、零線的重複接地
、還有邏輯接地。工頻電流或衝擊電流從接地極向周圍大地流散時，土壤呈現的電阻稱為接地電阻。

    經過接地極流入大地的電流作半球形散開，半球形的球麵
，在距接地極越遠，電阻越小，20m以外的當地，已無電阻的存在，也就無電壓降了。20m以外的當地，電位等於零
，稱為電氣上的零電位，也稱地電位。在接地體散布密集的當地很難找到電氣上的接地。

    在電子設備的各級電路中，有一個參閱電位
，這個電位稱為邏輯地。它能夠是電子設備的機殼
、底座、印刷電路板的地線、建築物內總接地端子
、接地幹線。邏輯地，能夠與大地相連接，也能夠不連接，邏輯地沒有接地電阻的概念。

    接jie地di電dian阻zu的de數shu值zhi等deng於yu接jie地di極ji的de對dui地di電dian位wei與yu經jing過guo接jie地di極ji的de接jie地di短duan路lu電dian流liu的de比bi。所suo謂wei接jie地di電dian阻zu是shi表biao征zheng工gong頻pin電dian流liu或huo衝chong擊ji電dian流liu經jing過guo接jie地di極ji向xiang周zhou圍wei大da地di流liu散san的de才cai能neng。接jie地di電dian阻zu愈yu小xiao，流liu散san愈yu快kuai。接jie地di電dian阻zu不bu能neng用yong從cong接jie地di極ji到dao大da地di某mou點dian的de電dian阻zu來lai表biao達da，因yin而er
，不bu能neng用yong歐ou姆mu表biao丈zhang量liang接jie地di電dian阻zu。

    能夠認為，接地電阻雖然具有直流電阻相同的量綱，但實踐上是土壤電阻率ρ與電容的比率乘以介電係數ε
，因而，切當地說，接地電阻應稱為接地阻抗。一起，因為接地電阻R含有電容C這(zhe)一(yi)分(fen)量(liang)。因(yin)而(er)
，丈(zhang)量(liang)時(shi)
，不(bu)能(neng)運(yun)用(yong)直(zhi)流(liu)電(dian)源(yuan)。也(ye)不(bu)宜(yi)運(yun)用(yong)功(gong)率(lv)法(fa)來(lai)丈(zhang)量(liang)，用(yong)功(gong)率(lv)法(fa)的(de)指(zhi)示(shi)值(zhi)隻(zhi)反(fan)映(ying)電(dian)阻(zu)分(fen)量(liang)。並(bing)且(qie)一(yi)般(ban)功(gong)率(lv)法(fa)的(de)差(cha)錯(cuo)與(yu)功(gong)率(lv)因(yin)數(shu)COSφ有關。隨著COSφ的降低，差錯較大。接地電阻的阻抗角一般都是在φ=cos-1(0.5—0.7)之間，因而，不宜運用功率法來丈量。由此可見，接地電阻與一般導體的電阻R=P•L/S的物理概念是不一樣的。其值與土壤電阻率p和介電係數ε的乘積成正比，與電容C成反比
，而與接地裝置內部的引線長度無關。

    2接地電阻的丈量

    (1)丈量原理

    接(jie)地(di)裝(zhuang)置(zhi)工(gong)頻(pin)接(jie)地(di)電(dian)阻(zu)的(de)數(shu)值(zhi)

，等(deng)於(yu)接(jie)地(di)裝(zhuang)置(zhi)的(de)對(dui)地(di)電(dian)壓(ya)與(yu)經(jing)過(guo)接(jie)地(di)裝(zhuang)置(zhi)流(liu)入(ru)大(da)地(di)中(zhong)的(de)工(gong)頻(pin)電(dian)流(liu)的(de)比(bi)值(zhi)，因(yin)而(er)丈(zhang)量(liang)接(jie)地(di)電(dian)阻(zu)有(you)必(bi)要(yao)丈(zhang)量(liang)接(jie)地(di)裝(zhuang)置(zhi)的(de)對(dui)地(di)電(dian)壓(ya)和(he)流(liu)入(ru)大(da)地(di)中(zhong)的(de)工(gong)頻(pin)電(dian)流(liu)。接(jie)地(di)裝(zhuang)置(zhi)的(de)對(dui)地(di)電(dian)壓(ya)是(shi)指(zhi)接(jie)地(di)裝(zhuang)置(zhi)與(yu)大(da)地(di)中(zhong)電(dian)流(liu)場(chang)的(de)實(shi)踐(jian)的(de)零(ling)電(dian)位(wei)區(qu)之(zhi)間(jian)的(de)電(dian)位(wei)差(cha)。因(yin)而(er)
，有(you)必(bi)要(yao)在(zai)接(jie)地(di)體(ti)中(zhong)經(jing)過(guo)流(liu)人(ren)大(da)地(di)中(zhong)的(de)工(gong)頻(pin)電(dian)流(liu)，電(dian)源(yuan)的(de)一(yi)端(duan)接(jie)在(zai)接(jie)地(di)裝(zhuang)置(zhi)上(shang)
，另(ling)一(yi)端(duan)接(jie)在(zai)能(neng)與(yu)被(bei)測(ce)接(jie)地(di)極(ji)構(gou)成(cheng)回(hui)路(lu)的(de)輔(fu)佐(zuo)電(dian)流(liu)接(jie)地(di)極(ji)上(shang)。電(dian)壓(ya)表(biao)的(de)一(yi)端(duan)接(jie)在(zai)接(jie)地(di)裝(zhuang)置(zhi)上(shang)，另(ling)一(yi)端(duan)接(jie)在(zai)處(chu)於(yu)實(shi)踐(jian)的(de)零(ling)電(dian)位(wei)區(qu)的(de)電(dian)壓(ya)接(jie)地(di)極(ji)上(shang)。

    因為，單根接地極的零電位區在距單根接地極20m以外的當地，一起電流接地極與電壓接地極避免相互攪擾
，電壓接地極有必要設在間隔被測接地極和電流接地極20m以外的當地

，因而，被測單根接地極、電流接地極、電壓接地極三者應成20m～40m的直線布極辦法。而丈量的電流不能過小，但也沒有必要大到接近體係實踐短路電流的數值，一般選用實踐短路電流的20%;電源應為獨立電源，其容量約為5KvA~10KVA;電源電壓應在65V～220V
，一般可選用溝通電焊機的次級作為電源。

    接地電阻丈量儀，它一般也輸出一個空載電壓為6V的溝通電源
，電流為穩定10A或25A的溝通源加到被測兩點間，該儀器可測出兩點間的電壓降
，並依據歐姆定律
，直接顯示出被測兩點間的電阻。

    (2)丈量辦法

    ①電壓表一電流表法：

    合適丈量小於0.5Ω的接地裝置。當接地裝置是單根接地極時
，其被測單根接地極、電流接地極、電壓接地極三者應成20m～40m的直線布極辦法。

    當接地裝置是接地網時，其被測接地網G
、電流接地極C、電壓接地極P三者也應成直線布極辦法。電流接地極c與被測接地網G的邊緣的間隔應為DGC=(4～5)D
，被測接地網G與電壓接地極P的間隔應為DGP=(0.5～0.618)DGC，D為被測接地網G的對角線最大長度。電壓接地極P放在地中電流場的實踐的零電位區，想找到地中電流場的實踐的零電位區，能夠把電壓接地極P沿GC的連線方向移動三次
，每次移動的間隔約為GC的5%，丈量PG之間的電壓。假如電壓表的三次指示值之間的差錯不超過5%，則能夠把中心的方位作為丈量用的電壓極的方位。電壓表指示數值與電流表指示數值的商即為被測接地網G的接地電阻。

    ②接地電阻丈量儀的丈量辦法：

    用接地電阻丈量儀丈量接地電阻時
，產品闡明幹要求選用20m~40m的布極辦法。接地電阻丈量儀都配有20m

、40m的專用線。為了消除互電阻的影響，電壓接地極P與電流接地極c的間隔不小於20m。如電流接地極c距電壓接地極P的以外是建築物，電流接地極C無法安置。電流接地極C和電壓接地極P能夠安置在被測接地網G的兩側;或電流接地極C和電壓接地極P、被測接地網G三者成三角形，每邊長為20m。