接地電阻的計(jì)算與測量

路燈設(shè)施的接地保護(hù)事關(guān)國家財(cái)產(chǎn)和人民生命安全的大事。為做好接地保護(hù)
并有效地設(shè)置接地電阻，必須正確計(jì)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(qū)不易做到。在實(shí)踐中，可利用埋設(shè)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(jié)構(gòu)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(lián)關(guān)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(guī)定在１０００Ｖ以下中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，接地電阻
Ｒd 應(yīng)小于或等于４Ω，重復(fù)接地電阻應(yīng)小于或等于１０Ω。而電壓１０００Ｖ
以下的中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，一般規(guī)定接地電阻Ｒ為４Ω。因此，根據(jù)實(shí)際安裝
經(jīng)驗(yàn)，在路燈照明系統(tǒng)中接地電阻Ｒd 應(yīng)小于或等于４Ω。

　　二、人工接地裝置接地電阻的計(jì)算人工接地裝置常用的有垂直埋設(shè)的接地體、
水平埋設(shè)的接地體以及復(fù)合接地體等。此外，接地電阻大小還與接地體形狀有關(guān)，
在路燈施工應(yīng)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(jì)算。

　?。?、垂直埋設(shè)接地體的散流電阻垂直埋設(shè)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＝[ ρＬn
（4L/d）]/2 πL 式中：ρ—土壤電阻率（Ω／ｃｍ）

　?。?mdash;接地體長度（ｃｍ）

　?。?mdash;接地鐵管或圓鋼的直徑（ｃｍ）

　　為防止氣候?qū)拥仉娮柚档挠绊懀话銓㈣F管頂端埋設(shè)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(dá)到所要求的接地電阻值，往
往需埋設(shè)多根垂直接體，排列成行或成環(huán)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(kuò)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(lián)值，而相差一個利用系數(shù)，于是接地體合成電阻為Ｒg ＝Ｒgo/ （ηL*n）

　　式中，Ｒgo—單根垂直接地體的接地電阻（Ω）；ηL —接地體的利用系數(shù)
；ｎ—垂直接地體的并聯(lián)根數(shù)。

　　接地體的利用系數(shù)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(guān)，
ａ／Ｌ值越小，利用系數(shù)就越小，則散流電阻就越大。在實(shí)際施工中，接地體數(shù)
量不超過１０根，?。幔蹋剑?，那么接地體排列成行時，ηL 在０。９－０。
９５之間；接地體排列成環(huán)形時，ηL 約為０。８。

　?。?、水平埋設(shè)接地體的散流電阻一般水平埋設(shè)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＝（ρ/2πL ）*[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(jié)構(gòu)型式的修正系數(shù)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－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－電壓表法的原理圖。其中Ａ、Ｂ為長約１ｍ、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(yīng)保持在２０ｍ以上。一般采用一根鋼管作為輔助極即可達(dá)到準(zhǔn)確測量
的目的。

　　將電壓表和電流表的讀數(shù)分別記下，并列出下式

　　ＲdA＝Ｒd ＋Ｒn ＝Ｕ1 ／Ｉ1 ＲdB＝Ｒd ＋ＲB ＝Ｕ2 ／Ｉ2 ＲAB＝ＲA
＋ＲB ＝Ｕ3 ／Ｉ3 因?yàn)椋襠A＋ＲdB－ＲAB＝２Ｒd 所以Ｒd ＝（ＲdA＋ＲdB－
ＲAB）／２Ω用該方法測電阻不受測量范圍的限制，但需要有獨(dú)立的交流電源，
在沒有電源的地方，可利用電阻測量儀進(jìn)行實(shí)測。值得一提的是，在測量接地電
阻時，應(yīng)考慮季節(jié)性的影響，即在zui不利的條件下所測得的結(jié)果更符合檢測要求。