接地電阻的計算與測量（轉貼）2003-2-28路燈設施的接地保護事關國家財產和人民生命安全的大事。為做好接地保護并有效地設置接地電阻，必須正確計算和測量接地電阻。理論上，接地電阻越小，接觸電壓和跨步電壓就越低，對人身越安全。但要求接地電阻越小，則人工接地裝置的投資也就越大，而且在土壤電阻率較高的地區不易做到。在實踐中，可利用埋設在地下的各種金屬管道（易燃體管道除外）和電纜金屬外皮以及建筑物的地下金屬結構等作為自然接地體。由于人工接地裝置與自然接地體是并聯關系，從而可減小人工接地裝置的接地電阻，減少工程投資。一、 接地電阻值的規定在1000V以下中性點直接接地系統中，接地電阻Rd應小于或等于4Q，重復接地電阻應小于或等于10Q。而電壓1000V以下的中性點不接地系統中，一般規定接地電阻R為4Q。因此，根據實際安裝經驗，在路燈照明系統中接地電阻Rd應小于或等于4Q。二、 人工接地裝置接地電阻的計算人工接地裝置常用的有垂直埋設的接地體、水平埋設的接地體以及復合接地體等。此外，接地電阻大小還與接地體形狀有關，在路燈施工應用中，通常使用垂直、水平接地體，這里只簡要介紹上述兩種接地電阻的計算。1、 垂直埋設接地體的散流電阻垂直埋設的接地體多用直徑為50mm，長度2—2.5m的鐵管或圓鋼，其每根接地電阻可按下式求得：Rgo=[pLn（4L/d）]/2nL式中：p—土壤電阻率（Q/cm）L—接地體長度（cm）d—接地鐵管或圓鋼的直徑（cm）為防止氣候對接地電阻值的影響，一般將鐵管頂端埋設在地下0.5—0.8m深處。若垂直接地體采用角鋼或扁鋼（見圖1）,其等效直徑為：等邊角鋼d=0.84b扁鋼d=0.5b為達到所要求的接地電阻值，往往需埋設多根垂直接體，排列成行或成環形，而且相鄰接地體之間距離一般取接地體長度的1—3倍，以便平坦分布接地體的電位和有利施工。這樣，電流流入每根接地體時，由于相鄰接地體之間的磁場作用而阻止電流擴散，即等效增加了每根接地體的電阻值，因而接地體的合成電阻值并不等于各個單根接地體流散電阻的并聯值，而相差一個利用系數，于是接地體合成電阻為Rg=Rgo/（nL*n）式中，Rgo—單根垂直接地體的接地電阻（Q）;nl—接地體的利用系數；n—垂直接地體的并聯根數。接地體的利用系數與相鄰接地體之間的距離a和接地體的長度L的比值有關，a/L值越小，利用系數就越小，則散流電阻就越大。在實際施工中，接地體數量不超過10根，取a/L=3，那么接地體排列成行時，nL在0.9—0.95之間；接地體排列成環形時，nL約為0.8。2、 水平埋設接地體的散流電阻一般水平埋設接地體采用扁鋼、角鋼或圓鋼等制成，其人工接地電阻按下式求得：Rsp=（p/2nL）*[Ln（L2/dh）+A]式中，L—水平接地體總長度（cm）；h—接地體埋沒深度（cm）；A—水平接地體結構型式的修正系數三、接地電阻的測定接地電阻的測定有多種方法，如利用接地電阻測量儀、電流一電壓表法等，其基本方法是測出被接地體至“地”電位之間的電壓和流過被測接地體的電流，而后算出電阻值。圖2為電流一電壓表法的原理圖。其中A、B為長約lm、直徑為50mm的臨時檢測用的輔助鋼管，打入地中位置必須距被測接地裝置在20m以上，A、B間距也應保持在20m以上。一般采用一根鋼管作為輔助極即可達到準確測量的目的。將電壓表和電流表的讀數分別記下，并列出下式RdA=Rd+Rn=U1/I1RdB=Rd+RB=U2/I2RAB=RA+RB=U3/I3因為RdA+RdB-RAB=2Rd所以Rd=（RdA+RdB-RAB）/2Q用該方法測電阻不受測量范圍的限制，但需要有獨立的交流電源，在沒有電源的地方，可利用電阻測量儀進行實測。值得一提的是，在測量接地電阻時，應考慮季節性的影響，即在最不利的條件下所測得的結果更符合檢測要求。巧用萬用表測量接地電阻巧用萬用表測量接地電阻在許多情況下，需要埋設接地體、引出接地級，以便將儀器設備可靠接地。為確保接地電阻符合要求，通常需要專用的接地電阻測試儀（如：日本共立4105A）進行測量。但實際工作中，專用的接地電阻測試儀價高，難于找到，能否用萬用表測量接地電阻呢？筆者用萬用表在不同土質的土壤對接地電阻進行了實驗，并將萬用表所測數據和專用接地電阻測試儀所測數據進行了比較，兩者十分接近。具體測量方法如下：找兩根8mm、1m長的圓鋼，將其一端磨尖作為輔助測試棒，分別插入待測接地體A兩側5m遠的地下，深度應在0.6m以上，并使三者保持一條直線。在這里，A為待測接地體，B、C為輔助測試棒。然后用萬用表（R*l擋）測量A與B；A與C之間的電阻值，分別記作RAB、RAC、RBC,再經計算就可求出接地體A的接地電阻值。由于接地電阻指的是接地體與土壤間的接觸電阻。設A、B、C三者的接地電阻分別為RA、RB、RC。再設A與B之間土壤的電阻為RX,因為AC、AB距離相等，可以為A與C之間的土壤電阻也為RX；又因為BC=2AB，所以B與C間的土壤電阻近似為2RX,則：RAB=RA+RB+RX。。。。。。①RAC=RA+RC+RX。。。。。。②RBC=RB+RC+2RX。。。。。將①+②③即得：RA=（RAB+RACRBC）/2。。。。。。④式即為接地電阻的計算公式。實測例子：今測得某接地體的數據如下：RAB=8.4Q,RAC=9.3Q,RBC=10.5Q。則：RA=（8.4+9.3—10.5）/2=3.6（Q）所以，被測接地體A的接地電阻值為3.6Q。值得注意的是：測量前需要將A、B、C三個接地體用砂紙打磨發亮，盡量減少表筆與接地體之間的接觸電阻,以減少誤差。對不同的接地電阻測量方法，提出如下要求：（一） 采用普通電壓電流比率計型接地電阻表（俗稱“接地搖表”測量接地電阻時，通過鐵塔的接地裝置應將接地引下線與鐵塔分開后進行測量；通過非預應力鋼筋混凝土電桿的接地裝置，應從桿頂將接地引下線與避雷線脫離后進行測量。（二） 采用鉗形接地電阻測量儀（俗稱“鉤表”）測量接地電阻時，不得將接地引下線與鐵塔分開進行測量，但應通過摸索和使用該型接地測量儀的經驗，消除可能產生的誤差。對架設有絕緣地線的線路，不得使用鉗形接地電阻測量儀測量桿塔的接地電阻。（三） 接地電阻季節換算系數，在沒有取得經驗數據的情況下，可參考表1：接地電阻季節換算系數表。接地電阻季節換算系數表測試月2、3月4、9月5、6月7、8月10、11月1、12月系數1.01.61.952.41.551.2家電<100大接地短路電流系統<0.50（短路電流大于500A）小接地短路電流系統<100（短路電流小于500A）大變壓器或發電機工作接地<40 （容量大于100KVA）小變壓器或發電機工作接地W10Q （容量小于100KVA）零線重復接地<100容量小于100KV，若不少于三處可<300進戶線絕緣子腳接地<300指低電壓電氣設備保護接地<40不帶電的金屬部分電氣設備保護接地<10Q引入線裝有25安以下保險絲獨立避雷針接地<10Q個別W30Q工業電子設備保護接地<10Q包括X光機煙窗防雷接地<30Q包括水塔、糧倉注：此表時間找不到，數據可能已有改變，僅做參考中國氣象局發布第8號令修訂新《防雷減災管理辦法》為了加強雷電災害防御工作的管理，保護國家利益和人民生命財產安全，促進經濟建設和社會發展，根據《中華人民共和國行政許可法》和《國務院對確需保留的行政審批項目設定行政許可的決定》（第412號令）的有關規定，結合近年來各地防雷減災管理的實際情況，中國氣象局對《防雷減災管理辦法》進行了修訂，并以中國氣象局第8號令的形式對外發布，于2005年2月1日正式施行。附1：中國氣象局第8號令 現發布《防雷減災管理辦法》，自2005年2月1日起施行。2000年6月26日中國氣象局發布的《防雷減災管理辦法》同時廢止。局長:秦大河二OO四年十二月十六日防雷減災管理辦法第一章總則第一條為了加強雷電災害防御工作，保護國家利益和人民生命財產安全，維護公共安全，促進經濟建設和社會發展，依據《中華人民共和國氣象法》、《中華人民共和國行政許可法》等法律、法規的有關規定，制定本辦法。第二條在中華人民共和國領域和中華人民共和國管轄的其他海域內從事防雷減災活動的組織和個人，應當遵守本辦法。本辦法所稱防雷減災，是指防御和減輕雷電災害的活動，包括雷電和雷電災害的研究、監測、預警、防護以及雷電災害的調查、鑒定和評估等。第三條防雷減災工作，實行安全第一、預防為主、防治結合的原則。第四條國務院氣象主管機構負責組織管理和指導全國防雷減災工作。地方各級氣象主管機構在上級氣象主管機構和本級人民政府的領導下，負責組織管理本行政區域內的防雷減災工作。國務院其他有關部門和地方各級人民政府其他有關部門應當按照職責做好本部門和本單位的防雷減災工作，并接受同級氣象主管機構的監督管理。第五條國家鼓勵和支持防雷減災的科學技術研究和開發，推廣應用防雷科技研究成果，加強防雷標準化工作，提高防雷技術水平，開展防雷減災科普宣傳，增強全民防雷減災意識。第六條外國組織和個人在中華人民共和國領域和中華人民共和國管轄的其他海域從事防雷減災活動，應當經國務院氣象主管機構會同有關部門批準，并在當地省級氣象主管機構備案，接受當地省級氣象主管機構的監督管理。第二章監測與預警第七條國務院氣象主管機構應當組織有關部門按照合理布局、信息共享、有效利用的原則，規劃全國雷電監測網，避免重復建設。地方各級氣象主管機構應當組織本行政區域內的雷電監測網建設，以防御雷電災害。第八條各級氣象主管機構應當加強雷電災害預警系統的建設工作，提高雷電災害預警和防雷減災服務能力。第九條各級氣象主管機構所屬氣象臺站應當開展雷電監測，有條件的地方開展雷電預報，并及時向社會發布。第十條各級氣象主管機構應當組織有關部門加強對雷電和雷電災害的發生機理等基礎理論和防御技術等應用理論的研究，并加強對防雷減災技術和雷電監測、預警系統的研究和開發。第三章防雷工程第十一條新建、擴建、改建的建（構）筑物和其他設施安裝的雷電災害防護裝置（以下簡稱防雷裝置），應當符合國務院氣象主管機構規定的使用要求，并由具有相應防雷工程專業設計或者施工資質的單位承擔設計或者施工。本辦法所稱防雷裝置，是指接閃器、引下線、接地裝置、電涌保護器及其他連接導體的總稱。第十二條防雷工程專業設計和施工實行資質認定制度。防雷工程專業設計或者施工資質分為甲、乙、丙三級，并實行分級管理。甲級資質由國務院氣象主管機構認定；乙級和丙級資質由省、自治區、直轄市氣象主管機構認定。第十三條防雷工程專業設計或者施工單位，應當按照有關規定取得相應的資質證書后，方可在其資質等級許可的范圍內從事防雷工程專業設計或者施工。具體辦法由國務院氣象主管機構另行制定。第十四條防雷工程專業設計或者施工單位，應當按照相應的資質等級從事防雷工程專業設計或者施工。禁止無證或者超出資質等級承擔防雷工程專業設計或者施工。第十五條防雷裝置的設計實行審核制度。縣級以上地方氣象主管機構按照有關規定負責本行政區域內的防雷裝置的設計審核。審核合格的設計方案，由負責審核的氣象主管機構出具核準證明；不合格的，負責審核的氣象主管機構作出不予核準的決定，書面告知理由。未經審核或者審核不合格的設計方案，不得交付施工。第十六條防雷工程的施工單位應當按照審核同意的設計方案進行施工，并接受當地氣象主管機構監督管理。在施工中變更和修改設計方案的，應當按照原申請程序重新申請審核。第十七條防雷裝置實行竣工驗收制度。縣級以上地方氣象主管機構按照有關規定負責本行政區域內新建、擴建、改建的建（構）筑物和其他設施的防雷裝置的竣工驗收。負責驗收的氣象主管機構接到申請后，應當根據具有相應資質的防雷檢測單位出具的檢測報告進行核實。驗收合格的，由氣象主管機構出具合格證書。驗收不合格的，負責驗收的氣象主管機構作出不予核準的決定，書面告知理由。未取得合格證書的，不得投入使用。第十八條出具檢測報告的防雷檢測單位，應當對隱蔽工程進行逐項檢測，并對檢測結果負責。檢測報告作為竣工驗收的技術依據。第四章防雷檢測第十九條投入使用后的防雷裝置實行定期檢測制度。防雷裝置檢測應當每年一次，對爆炸危險環境場所的防雷裝置應當每半年檢測一次。第二十條對從事防雷檢測的單位實行資質認定制度。省、自治區、直轄市氣象主管機構負責本行政區域內的防雷檢測單位的資質認定。具體辦法由省、自治區、直轄市氣象主管機構另行制定。第二十一條具有防雷檢測資質的單位對防雷裝置檢測后，應當出具檢測報告。不合格的，提出整改意見。被檢測單位拒不整改或者整改不合格的，由當地氣象主管機構責令其限期整改。防雷檢測單位必須執行國家有關標準和規范，保證防雷檢測報告的真實性、科學性、公正性。第二十二條防雷裝置所有者應當指定專人負責，做好防雷裝置的日常維護工作。發現防雷裝置存在隱患時，應當及時采取措施進行處理。第二十三條已安裝防雷裝置的單位或者個人應當主動申報年度檢測，并接受當地氣象主管機構和當地人民政府安全生產管理部門的管理和監督檢查。第五章雷電災害調查、鑒定和評估第二十四條各級氣象主管機構負責組織雷電災害調查、鑒定和評估工作。其他有關部門和單位應當配合當地氣象主管機構做好雷電災害調查、鑒定和評估工作。第二十五條遭受雷電災害的組織和個人，應當及時向當地氣象主管機構報告，并協助當地氣象主管機構對雷電災害進行調查與鑒定。第二十六條地方各級氣象主管機構應當及時向當地人民政府和上級氣象主管機構上報本行政區域內的重大雷電災情和年度雷電災害情況。第二十七條各級氣象主管機構應當組織對本行政區域內的大型建設工程、重點工程、爆炸危險環境等建設項目進行雷擊風險評估，以確保公共安全。第六章防雷產品第二十八條防雷產品應當符合國務院氣象主管機構規定的使用要求。第二十九條防雷產品應當通過正式鑒定，并由國務院氣象主管機構授權的檢驗機構測試合格后投入使用。對社會提供公正數據的防雷產品質量檢驗機構，應當按照國家有關規定通過計量認證或者獲得資格認可。第三十條防雷產品的使用，應當到省、自治區、直轄市氣象主管機構備案，并接受省、自治區、直轄市氣象主管機構的監督檢查。第七章罰則第三十一條申請單位隱瞞有關情況、提供虛假材料申請資質認定、設計審核或者竣工驗收許可的，有關氣象主管機構不予受理或者不予行政許可，并給予警告。申請單位在一年內不得再次申請資質認定。第三十二條被許可單位以欺騙、賄賂等不正當手段取得資質、通過設計審核或者竣工驗收的，有關氣象主管機構按照權限給予警告，可以處3萬元以下罰款；已取得資質、通過設計審核或者竣工驗收的，撤銷其許可證書；被許可單位三年內不得再次申請資質認定；構成犯罪的，依法追究刑事責任。第三十三條違反本辦法規定，有下列行為之一的，由縣級以上氣象主管機構按照權限責令改正，給予警告，可以處3萬元以下罰款；給他人造成損失的，依法承擔賠償責任；構成犯罪的，依法追究刑事責任：（一）涂改、偽造、倒賣、出租、出借、掛靠資質證書、資格證書或者許可文件的；（二）向負責監督檢查的機構隱瞞有關情況、提供虛假材料或者拒絕提供反映其活動情況的真實材料的；（三）對重大雷電災害事故隱瞞不報的。第三十四條違反本辦法規定，有下列行為之一的，由縣級以上氣象主管機構按照權限責令改正，給予警告，可以處3萬元以下罰款；給他人造成損失的，依法承擔賠償責任：（一）不具備防雷檢測、防雷工程專業設計或者施工資質，擅自從事防雷檢測、防雷工程專業設計或者施工的；（二）超出防雷工程專業設計或者施工資質等級從事防雷工程專業設計或者施工活動的；（三）防雷裝置設計未經當地氣象主管機構審核或者審核未通過，擅自施工的；（四）防雷裝置未經當地氣象主管機構驗收或者未取得合格證書，擅自投入使用的;（五）應當安裝防