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摘 要：在矿用设备安全性能检验检测中，常常会遇到接地电阻的检测，本文论述了接地电阻的相关理论以及接地电阻检测的方法。
关键词：接地电阻 安全 检验
一、接地电阻的相关理论
1.1接地电阻的概念
接地电阻是电流由接地装置流入大地再经大地流向另一接地体或向远处扩散所遇到的电阻。接地电阻值体现电气装置与“地”接触的良好程度和反映接地网的规模。接地电阻就是用来衡量接地状态是否良好的一个重要参数，是电流由接地装置流入大地再经大地流向另一接地体或向远处扩散所遇到的电阻，它包括接地线和接地体本身的电阻、接地体与大地的电阻之间的接触电阻，以及两接地体之间大地的电阻或接地体到无限远处的大地电阻。接地电阻大小直接体现了电气装置与“地”接触的良好程度，也反映了接地网的规模。接地电阻的概念只适用于小型接地网；随着接地网占地面积的加大以及土壤电阻率的降低，接地阻抗中感性分量的作用越来越大，大型地网应采用接地阻抗设计。
1.2接地电阻的标准
在矿用安全产品检验相关标准中，AQ1016-2005《煤矿在用提升绞车系统安全检测检验规范》和AQ1011-2005《煤矿在用主通风机系统安全检测检验规范》中规定，电动机电控设备外壳应可靠接地，接地电阻：地面不大于4欧姆，井下不大于2欧姆；SDJ8—79《电力设备接地设计技术规程》中规定，接地电阻地面不大于4欧姆。
1.3低压电力设备的铜或铝接地线的最小截面（单位：mm2）
1.4携带式用电设备的接地芯线，应采用多股软铜线，其截面不应小于1.5mm2。
1.5人工接地体工频接地电阻可按下表的公式计算。
二、接地电阻检测的原理
地电阻仪测量接地电阻的基本原理是测量回路电阻。钳表的钳口部分由电压线圈及电流线圈组成。电压线圈提供激励信号，并在被测回路上感应一个电势E。在电势E的作用下将在被测回路产生电流I。钳表对E及I进行测量，并通过下面的公式即可得到被测电阻R。
R=
三、接地电阻测试方法
3.1单点接地系统
从测试原理来说，钳形电阻测试仪只能测量回路电阻，对单点接地是测不出来的。但，完全可以利用一根测试线及接地系统附近的接地极，人为地制造一个回路进行测试。
3.3多点接地系统测试方法
对多点接地系统，它们通过架空地线（通信电缆的屏蔽层）连接，组成了接地系统。当用钳表测量时，其等效电路见下图。
其中：R1为欲测的接地电阻。
R0为所有其它杆塔的接地电阻并联后的等效电阻。
从严格的接地理论来说，由于有所谓的“互电阻”的存在，R0并不是通常的电工学意义上的并联值（它会比电工学意义上的并联值稍大），但是，由于每一个杆塔的接地半球比起杆塔之间的距离要小得多，而且毕竟接地点数量很大，R0要比R1小得多。因此，可以从工程角度有理由地假设R0=0。这样，我们所测的电阻就应该是R1了。多次不同环境、不同场合下与传统方法进行对比试验，证明上述假设是完全合理的。
3.2有限点接地系统
有些杆塔是多个杆塔通过架空地线彼此相连；再如某些建筑物的接地也不是一个独立的接地网，而是几个接地体通过导线彼此连接。在这种情况下，如果将上图中的R0视为0则会对测量结果带来较大误差。出于与上述同样的理由，我们忽略互电阻的影响，将接地电阻的并联后的等效电阻按通常意义上的计算方法计算。这样，对于N个（N较小，但大于2）接地体的接地系统，就可以列出N个方程：
其中：R1、R2、…….RN是我们要求得的N个接地体的接地电阻。
R1T、R2T、……RNT分别是用钳表在各接地支路所测得的电阻。
这是一个有N个未知数，N个方程的非线性方程组。它是有确定解的，但是人工解它是十分困难的，当N较大时甚至是不可能的。 从原理上来说，除了忽略互电阻以外，这种方法不存在忽略R0所带来的测量误差。但是，需要注意的是：在接地系统中，有几个彼此相连接的接地体，就必须测量出同样个数的测试值供程序解算，不能或多或少。
3.4接地电阻测试摇表测试
接地电阻测试摇表由手摇发电机，电流互感器，滑线电阻及检流计等组成，全部机构装在塑料壳内，外有皮壳便于携带。附件有辅助探棒导线等，装于附件袋内。接地极与地下电解质作用下产生伏打电动势（直流），同时工频的接地电流也给工频测量造成误差，所以接地电阻肯定不能用直流和工频来测量。接地摇表工作原理是利用手摇发电机（也有用中频电流发生器）发出的约400Hz交流电加到被测接地端和远离接地端的电流探极上，再利用比例式表头分别测量接地极电流I和与电流探极在同一测的电压探极的电压U，比例表头指示的结果为U/I=R即为接地电阻。这种测量方法有效地排除了工频及直流的干扰，也排除了接地探极本身接地电阻的影响，可以较准确地得到被测接地电阻。
参考文献
[1] 郎永强.电气接地、接零安装安全方法与技巧.机械工业出版社2006.
[2] AQ1011-2005《煤矿在用主通风机系统安全检测检验规范》2005.
[3]AQ1016-2005《煤礦在用提升绞车系统安全检测检验规范》2005.
[4] SDJ8—79《电力设备接地设计技术规程》1979.
作者简介：
孙明（1983-）男，安徽省太和县，毕业于黑龙江科技大学电气学院，自动化和工商管理双学士学位、工程师、在读MBA硕士，现就职于贵州煤矿矿用安全产品检验中心。
关键词：接地电阻 安全 检验
一、接地电阻的相关理论
1.1接地电阻的概念
接地电阻是电流由接地装置流入大地再经大地流向另一接地体或向远处扩散所遇到的电阻。接地电阻值体现电气装置与“地”接触的良好程度和反映接地网的规模。接地电阻就是用来衡量接地状态是否良好的一个重要参数，是电流由接地装置流入大地再经大地流向另一接地体或向远处扩散所遇到的电阻，它包括接地线和接地体本身的电阻、接地体与大地的电阻之间的接触电阻，以及两接地体之间大地的电阻或接地体到无限远处的大地电阻。接地电阻大小直接体现了电气装置与“地”接触的良好程度，也反映了接地网的规模。接地电阻的概念只适用于小型接地网；随着接地网占地面积的加大以及土壤电阻率的降低，接地阻抗中感性分量的作用越来越大，大型地网应采用接地阻抗设计。
1.2接地电阻的标准
在矿用安全产品检验相关标准中，AQ1016-2005《煤矿在用提升绞车系统安全检测检验规范》和AQ1011-2005《煤矿在用主通风机系统安全检测检验规范》中规定，电动机电控设备外壳应可靠接地，接地电阻：地面不大于4欧姆，井下不大于2欧姆；SDJ8—79《电力设备接地设计技术规程》中规定，接地电阻地面不大于4欧姆。
1.3低压电力设备的铜或铝接地线的最小截面（单位：mm2）
1.4携带式用电设备的接地芯线，应采用多股软铜线，其截面不应小于1.5mm2。
1.5人工接地体工频接地电阻可按下表的公式计算。
二、接地电阻检测的原理
地电阻仪测量接地电阻的基本原理是测量回路电阻。钳表的钳口部分由电压线圈及电流线圈组成。电压线圈提供激励信号，并在被测回路上感应一个电势E。在电势E的作用下将在被测回路产生电流I。钳表对E及I进行测量，并通过下面的公式即可得到被测电阻R。
R=
三、接地电阻测试方法
3.1单点接地系统
从测试原理来说，钳形电阻测试仪只能测量回路电阻，对单点接地是测不出来的。但，完全可以利用一根测试线及接地系统附近的接地极，人为地制造一个回路进行测试。
3.3多点接地系统测试方法
对多点接地系统，它们通过架空地线（通信电缆的屏蔽层）连接，组成了接地系统。当用钳表测量时，其等效电路见下图。
其中：R1为欲测的接地电阻。
R0为所有其它杆塔的接地电阻并联后的等效电阻。
从严格的接地理论来说，由于有所谓的“互电阻”的存在，R0并不是通常的电工学意义上的并联值（它会比电工学意义上的并联值稍大），但是，由于每一个杆塔的接地半球比起杆塔之间的距离要小得多，而且毕竟接地点数量很大，R0要比R1小得多。因此，可以从工程角度有理由地假设R0=0。这样，我们所测的电阻就应该是R1了。多次不同环境、不同场合下与传统方法进行对比试验，证明上述假设是完全合理的。
3.2有限点接地系统
有些杆塔是多个杆塔通过架空地线彼此相连；再如某些建筑物的接地也不是一个独立的接地网，而是几个接地体通过导线彼此连接。在这种情况下，如果将上图中的R0视为0则会对测量结果带来较大误差。出于与上述同样的理由，我们忽略互电阻的影响，将接地电阻的并联后的等效电阻按通常意义上的计算方法计算。这样，对于N个（N较小，但大于2）接地体的接地系统，就可以列出N个方程：
其中：R1、R2、…….RN是我们要求得的N个接地体的接地电阻。
R1T、R2T、……RNT分别是用钳表在各接地支路所测得的电阻。
这是一个有N个未知数，N个方程的非线性方程组。它是有确定解的，但是人工解它是十分困难的，当N较大时甚至是不可能的。 从原理上来说，除了忽略互电阻以外，这种方法不存在忽略R0所带来的测量误差。但是，需要注意的是：在接地系统中，有几个彼此相连接的接地体，就必须测量出同样个数的测试值供程序解算，不能或多或少。
3.4接地电阻测试摇表测试
接地电阻测试摇表由手摇发电机，电流互感器，滑线电阻及检流计等组成，全部机构装在塑料壳内，外有皮壳便于携带。附件有辅助探棒导线等，装于附件袋内。接地极与地下电解质作用下产生伏打电动势（直流），同时工频的接地电流也给工频测量造成误差，所以接地电阻肯定不能用直流和工频来测量。接地摇表工作原理是利用手摇发电机（也有用中频电流发生器）发出的约400Hz交流电加到被测接地端和远离接地端的电流探极上，再利用比例式表头分别测量接地极电流I和与电流探极在同一测的电压探极的电压U，比例表头指示的结果为U/I=R即为接地电阻。这种测量方法有效地排除了工频及直流的干扰，也排除了接地探极本身接地电阻的影响，可以较准确地得到被测接地电阻。
参考文献
[1] 郎永强.电气接地、接零安装安全方法与技巧.机械工业出版社2006.
[2] AQ1011-2005《煤矿在用主通风机系统安全检测检验规范》2005.
[3]AQ1016-2005《煤礦在用提升绞车系统安全检测检验规范》2005.
[4] SDJ8—79《电力设备接地设计技术规程》1979.
作者简介：
孙明（1983-）男，安徽省太和县，毕业于黑龙江科技大学电气学院，自动化和工商管理双学士学位、工程师、在读MBA硕士，现就职于贵州煤矿矿用安全产品检验中心。