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接地电阻测试仪系列仪表－－－培训教程陕西硅谷通信设备有限公司第一部分接地的基本概念一、地1、电气地大地是一个电阻非常低、电容量非常大的物体，拥有吸收无限电荷的能力，而且在吸收大量电荷后仍能保持电位不变，因此适合作为电气系统中的参考电位体。这种“地”是“电气地”，并不等干“地理地”，但却包含在“地理地”之中。“电气地”的范围随着大地结构的组成和大地与带电体接触的情况而定。2、地电位与大地紧密接触并形成电气接触的一个或一组导电体称为接地极，通常采用圆钢或角钢，也可采用铜棒或铜板。图1示出圆钢接地极。当流入地中的电流I通过接地极向大地作半球形散开时，由于这半球形的球面，在距接地极越近的地方越小，越远的地方越大，所以在距接地极越近的地方电阻越大，而在距接地极越远的地方电阻越小。试验证明：在距单根接地极或碰地处20m以外的地方，呈半球形的球面已经很大，实际已没有什么电阻存在，不再有什么电压降。换句话说，该处的电位已近于零。这电位等于零的“电气地”称为”地电位”。若接地极不是单根而为多根组成时，屏蔽系数增大，上述20m的距离可能会增大。图1中的流散区是指电流通过接地极向大地流散时产生明显电位梯度的土壤范围。地电位是指流散区以外的土壤区域。在接地极分布很密的地方，很难存在电位等于零的电气地。3、逻辑地电子设备中各级电路电流的传输、信息转换要求有一个参考的电位，这个电位还可防止外界电磁场信号的侵入，常称这个电位为“逻辑地”。这个“地”不一定是“地理地”，可能是电子设备的金属机壳、底座、印刷电路板上的地线或建筑物内的总接地端子、接地干线等；逻辑地可与大地接触，也可不接触，而“电气地”必须与大地接触。二、接地将电力系统或电气装置的某一部分经接地线连接到接地极称为“接地”。“电气装置”是一定空间中若干相互连接的电气设备的组合。“电气设备”是发电、变电、输电、配电或用电的任何设备，例如电机、变压器、电器、测量仪表、保护装置、布线材料等。电力系统中接地的一点一般是中性点，也可能是相线上某一点。电气装置的接地部分则为外露导电部分。“外露导电部分”为电气装置中能被触及的导电部分，它在正常时不带电，但在故障情况下可能带电，一般指金属外壳。有时为了安全保护的需要，将装置外导电部分与接地线相连进行接地。“装置外导电部分”也可称为外部导电部分，不属于电气装置，一般是水、暖、煤气、空调的金属管道以及建筑物的金属结构。外部导电部分可能引入电位，一般是地电位。接地线是连接到接地极的导线。接地装置是接地极与接地线的总称。超过额定电流的任何电流称为过电流。在正常情况下的不同电位点间，由于阻抗可忽略不计的故障产生的过电流称为短路电流，例如相线和中性线间产生金属性短路所产生的电流称为单相短路电流。由绝缘损坏而产生的电流称为故障电流，流入大地的故障电流称为接地故障电流。当电气设备的外壳接地，且其绝缘损坏，相线与金属外壳接触时称为“碰壳”，所产生的电流称为“碰壳电流”。三、接地的作用1、防止人身遭受电击2、保障电器系统正常运行3、防止雷击和静电的危害四、接地分类（一）按接地的作用分类一般分为保护性接地和功能性接地两种1．保护性接地（1）防电击接地为了防止电气设备绝缘损坏或产生漏电流时，使平时不带电的外露导电部分带电而导致电击，将设备的外露导电部分接地，称为防电击接地。这种接地还可以限制线路涌流或低压线路及设备由于高压窜入而引起的高电压；当产生电器故障时，有利于过电流保护装置动作而切断电源。这种接地，也是狭义的“保护接地”。（2）防雷接地将雷电导人大地，防止雷电流使人身受到电击或财产受破坏。（3）防静电接地将静电荷引入大地，防止由于静电积聚对人体和设备造成危害。特别是目前电子设备中集成电路用得很多，而集成电路容易受到静电作用产生故障，接地后可防止集成电路的损坏。（4）防电蚀接地地下埋设金属体作为牺牲阳极或阴极，防止电缆、金属管道等受到电蚀。2．功能性接地（1）工作接地为了保证电力系统运行，防止系统振荡．保证继电保护的可靠性在交直流电力系统的适当地方进行接地，交流一般为中性点，直流一般为中点，在电子设备系统中，则称除电子设备系统以外的交直流接地为功率地。（2）逻辑接地为了确保稳定的参考电位，将电子设备中的适当金属件作为“逻辑地”，一般采用金属底板作逻辑地。常将逻辑接地及其它模拟信号系统的接地统称为直流地。（3）屏蔽接地将电气干扰源引入大地，抑制外来电磁干扰对电子设备的影响，也可减少电子设备产生的干扰影响其它电子设备。（4）信号接地为保证信号具有稳定的基准电位而设置的接地，例如检测漏电流的接地，阻抗测量电桥和电晕放电损耗测量等电气参数测量的接地。（二）按接地形式分类1、接地极按其布置方式可分为外引式接地极和环路式接地极。2、若按其形状，则有管形、带形和环形几种基本形式。3、若按其结构，则有自然接地极和人工接地极之分。用来作为自然界地极的有：上下水的金属管道；与大地有可靠连接的建筑物和构筑物的金属结构；敷设于地下而其数量不少于两根的电缆金属包皮及敷设于地下的各种金属管道。但可燃液体以及可燃或爆炸的气体管道除外。用来作为人工接地极的，一股有钢管、角钢、扁钢和圆钢等钢材。五、接地的范围（一）直流系统1．两线制直流系统直流两线制配电系统应予接地。但以下情况可不接地：备有接地检测器并在有限场地内只向工业设备供电的系统；线间电压等于或低于50V，或高于300V、采用对地绝缘的系统；由接地的交流系统供电的整流设备供电的直流系统；最大电流在0.03A及以下的直流防火信号线路。2．三线制直流系统三线制直流供电系统的中性线宜直接接地。（二）交流系统1．低于50V的交流线路一般不接地，但具有下列任何一条者应予接地；（1）由变压器供电，而变压器的电源系统对地电压超过150V；（2）由变压器供电，而变压器的电源系统是不接地的；（3）采取隔离变压器的，不应接地，但铁芯必须接地；（4）安装在建筑物外的架空线路。2．50～1000V的交流系统符合以下条件时可作为例外，不予接地：（1）专用于向熔炼、精炼、加热或类似工业电炉供电的电气系统；（2）专为工业调速传动系统供电的整流器的单独传动系统；（3）由变压器供电的单独传动系统，变压器一次侧额定电压低于1000V的专用控制系统；其控制电源有供电连续性，控制系统中装有接地检测器，且保证只有专职人员才能监视和维修。3．l～10kV的交流系统根据需要可进行消弧线圈或电阻接地。但供移动设备用的1～10kV交流系统应接地。（三）、移动式和车载发电机1．移动式发电机在下列条件下不要求将移动式发电机的机架接地，该机架可作为发电机供电系统的接地，其条件是发电机只向装在发电机上的设备和（或）发电机上的插座内软线和插头连接的设备供电，且设备的外露导电部分和插座上的接地端子连接到发电机机架上。2．车载发电机在符合下列全部条件下可将装在车辆上的发电机供电系统用的车辆的框架作为该系统的接地极。（1）发电机的机架接地连接到车辆的框架上；（2）发电机只向装在车辆上的设备和（或）通过装在车辆上或发电机上的插座内软线和插头连接设备供电；（3）设备的外露导电部分和插座上的接地端子连接到发电机机架上。3．中性线的连接当发电机为单独系统时，应将中性线连接到发电机机架上。（四）电器设备1．电气设备的下列外露导电部分应予接地（1）电机、变压器、电器、手携式及移动式用电器具等的金属底座和外壳；（2）发电机中性点柜外壳、发电机出线柜外壳；（3）电气设备传动装置；（4）互感器的二次绕组；（5）配电、控制、保护用的屏（柜、箱）及操作台等的金属框架和底座，全封闭组合电器的金属外壳；（6）户内、外配电装置的金属构架和钢筋混凝土构架以及靠近带电部分的金属遮栏和金属门；（7）交、直流电力电缆接线盒、终端盒和膨胀器的金属外壳和电缆的金属护层、可触及的穿线的钢管、敷设线缆的金属线槽、电缆桥架；（8）金属照明灯具的外露导电部分；（9）在非沥青地面的居民区，不接地、消弧线圈接地和电阻接地系统中无避雷线架空电力线路的金属杆塔和钢筋混凝土杆塔，装有避雷线的架空线路的杆塔；（10）安装在电力线路杆塔上的开关设备、电容器等电气装置的外露导电部分及支架；（11）铠装控制电缆的金属护层，非铠装或非金属护套电缆闲置的1～2根芯线；（12）封闭母线金属外壳；（13）箱式变电站的金属箱体。2．电气设备的下列外露导电部分可不接地（1）在非导电场所，例如有木质、沥青等不良导电地面及绝缘的墙的电气设备，当满足二、（一）4.（3）款采用非导电场所的要求时；（2）在干燥场所，交流额定电压50V以下，直流额定电压120V以下电气设备或电气装置的外露导电部分，但爆炸危险场所除外；（3）安装在配电屏、控制屏和电气装置上的电气测量仪表、继电器和其它低压电器等的外壳，以及当发生绝缘损坏时，在支持物上不会引起危险电压的绝缘子金属底座等；（4）安装在已接地的金属构架上电气接触良好的设备，如套管底座等，但爆炸危险场所除外；（5）额定电压220V及以下的蓄电池室内的支架；（6）与已接地的机座之问有可靠电气接触的电动机和电器的外露导电部分，但爆炸危险场所除外。3．外部导电部分外部导电部分中可能有电击危险的地方应予接地，通常需要接地的部分如下：（l）建筑物内或其上的大面积可能带电的金属构架可能与人发生接触时，则应予接地，以提高其安全性；（2）电气操作起重机的轨道和桁架；（3）装有线组的升降机框架；（4）电梯的金属提升绳或缆绳，如已与电梯本体连接成导电通路的则可不接地；（5）变电站或变压器室以外的线间电压超过750V的电气设备周围的金属间隔、金属遮栏等类似的金属围护结构；（6）活动房屋或旅游车中的裸露的金属部分，包括活动房屋的金属结构、旅游车金属车架应接地。六、接地电阻的概念电流从接地极向周围大地流散时，土壤呈现的电阻称为接地电阻。接地电阻的数值等于接地极的电位与通过接地极流入大地的电流之比。七、常见的接地组成和类型（一）电力系统的接地组成1.电气设备接地的组成:①接地极（T）②外露导电部分（M）③外部导电部分（C）④主接地端子板（B）⑤保护线（PE）⑥接地线（G）⑦等电位连结线（LP）2.供电系统接地的组成除了包括电气设备接地组成部分以外还有A：相线（个别情况下可能接地）；B：中性线；C：保护中性线；D：电源接地点；E：人工接地点。（二）电信设备的接地组成和阻值要求1.工作接地：减小设备与大地之间的相对电位。2.保护接地：降低接触电压；降低跨步电压。3.接地：防止大气过电压和临近强电流引起的过电压。4.防静电、防干扰接地：分为分散接地和联合接地两种。分散接地指各接地系统分开设置，各接地系统之间的距离不小于2米，接地体与建筑物。基础间距保持3-5米，防雷系统阻值小于10Ω，工作、保护地小于4Ω。（三）通信机房采用的联合接地1.当电话站有专用交流变压器或位于有专用交流变压器的建筑物时，其电信接地装置可与该类变压器的中性点的接地装置合用。此时，各种需接地的电信设备应设专用保护线引至综合接地极或总线地排。2.层建筑或其他建筑物内，因地形狭小，电信接地装置与电力防雷等接地装置分开到相互不产生影响的距离时，可采用共同接地装置。其接地电阻值不大于1Ω。示意图如下：四、接地电阻测试1.伏安法：此法麻烦，工作量大，且受外界干扰影响大。2.摇表法：工作量小于伏安法，但测量精度差。3.接地电阻测试仪：工作量小稳定度和测量精度均优于摇表法。极大的方便了维护人员。五、电阻测试仪的选择原则1.测量仪表应坚固可靠，机内自带电源、重量轻、体积小，以适应恶劣环境和野外作业。2.大于20dB的抗干扰能力能防止土壤中的杂散电流或电磁感应的干扰。3.测量频率在25Hz-1kHz之间，频率太高或太低易产生极化影响，造成误差。4.操作简单，误差小。5.在线测试，无需断开接地线。接地电阻测试仪系列对比表产品型号SGT-10BSGT-11ASGT-12B测试手段利用辅助地或打地桩直接测量直接测量、也可利用辅助地或打地桩应用场合有良好地辅助地或能无强电干扰任意场合打地桩地场所接地方式联合接地或单点接地联合接地任意接地测试项