接地电阻的测量与降低

２８　Ｍｏｖａｂｌｅ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｔａｔｉｏｎ　＆　Ｖｅｈｉｃｌｅ　Ｎｏ．１　２０１２　

接地电阻的测量与降低　

应征　，王挥蜃　，刘　春　

（１．驻Ｏ六一基地军事代表室，贵阳５５０００９；２．驻３５３１厂军事代表室，贵阳５５０００９）　

摘要：为确保某型装备使用安全，就必须可靠接地，使接地电阻满足要求。从接地电阻的计算方法人手，着　重介绍了如何用三角测量法测量接地电阻，并对有效降低接地电阻的措施进行了说明。　关键词：接地电阻；计算；测量；降低　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３４２５０．２０１２．０１．００８　中图分类号：ＴＭ５４　文献标识码：Ａ　文章编号：１００３－４２５０（２０１２）０１－００２８－０３　

某型号测试车是作战保障装备，其主要负责装　备日常的测试维护工作。为保证车上电气设备的正　

常工作和人身安全，防止外界因素引起的危害和干　扰，在使用中进行了可靠接地，并配备了专用的接地　

钻。在部队实际使用过程中，如何正确测量装备接　地电阻以满足使用要求，以及如何有效降低装备接　

地电阻成为了广大官兵关注的话题。　

１接地电阻的计算　

接地电阻是衡量接地装置性能的重要参数。接　地电阻由三部分串联构成：一是接地棒（含导线）的　

电阻，二是接地棒与土壤之间的接触电阻，三是土壤　电阻。部队有的同志认为接地电阻就是接地棒的电　

阻，其实是一种误解。　该测试车目前都是采用单根接地钻垂直打入地　

下的方法进行可靠接地，因此可以采用理论与实际　相接合的原则，利用经验公式计算出接地电阻值。　

文献［１］中给出了计算单根垂直打人地下接地棒的　接地电阻公式：　

Ｒ：　ｌｇ　３＿＿ｌＴＬ　（１）　，Ｊ　ｄ　式中，ｐ为大地的电阻率，Ｑ・ｃｍ；Ｌ为接地棒的长　

度，ｃｍ；ｄ为接地棒的直径，ｃｍ。　通过式（１）可知，接地棒的接地电阻主要受大　地电阻率和接地棒长度的影响，接地棒的直径变化　

仅反映出微弱的对数关系。　

当电流从接地棒流向土壤时，可以认为是均匀　地向外流动，接地棒周围的土壤可以看作一层层均　

匀厚度的等电位壳体，越接近接地棒的土壤壳体，其　面积越小，因而具有更大的电阻增量。据测算，接地　电阻约９０％的阻值是在距离接地棒２倍长度的范　围内获得的。　

２接地电阻的测量　

对于某一给定电极系统所计算的电阻，是以各种　

假设和近似法为基础的，计算所得的电阻不一定符合　实际电阻值，所以必须进行测量，以验证是否满足使　

用要求。如果有专用接地电阻测量仪器，可按仪器使　用说明进行测量，但没有专用仪器时，对于测量单根　接地棒来说，目前三角测量法是最有效的方法。　

图１三角法示意图　

采用三角测量法测量接地装置的接地电阻，其　

测量原理如图１所示。将接地棒（Ｘ）和辅助棒（Ａ、　Ｂ）打入土壤，将接地棒看作一个电极，Ｒ　为待测接　

地棒的接地电阻，　、Ｒ　分别是Ａ、Ｂ两个辅助电极　的接地电阻。两个电极之问的电阻可采用电流表和　

电压表法测量，通过给两个电极之间施加电压，测量　

收稿日期：２０１２－０１－０６　作者简介：应征（】９８０一），男，贵州遵义人，工程师，主要从事导弹地面测试系统设备研究，Ｅ－ｍａｉｌ：２０１２ｙｉｎｇｚｈｅｎｇ＠ｓＪｎａ．００／２０。

　２０１２年第１期　移动电源与车辆　２９　

通过两个电极的电流，分别计算出两个电极之间的　电阻，即：　

尺　＋　：　（２）　』ＸＡ　

＋Ｒ　：　（３）　』ＸＢ　

＋Ｒ　：　（４）　』ＡＢ　由式（２）、（３）和（４）可得待测接地棒的接地电　

阻：　Ｒｘ＝［（Ｒｘ＋ＲＡ）＋（Ｒｘ＋ＲＢ）一（　Ａ＋ＲＢ）］／　２或Ｒｘ＝［　Ａ／　ｘＡ＋　Ｂ／，ｘＢ一　／，ＡＢ］／２　（５）　

采用电流表和电压表法时，需要一只电流表和　

一只电压表，电源可是直流或交流电源。按图２连　

接电极与测量设备。通过电压表、电流表测出电路　中的电压、电流，计算出待测电阻。计算时应考虑仪　

表自身的内阻及线路电阻，按式（６）进行计算。　

Ｒ＝÷一Ｒ　（６）　

式中，　为电压表读数，Ｖ；，为电流表的读数，Ａ；Ｒ　

为两个电极之间的电阻，Ｑ；Ｒ　为电流表内阻及线路　电阻，　。　ｉ可用已知电阻Ｋ代替　串联在电路中　测量来确定：　

Ｒ　：　一　（７）　图２仪表连接示意图　

为避免出现零值之类不合理现象，两个辅助电　

极接地电阻应与待测电极的接地电阻处于同一数量　级，一般使用与接地装置相同材质、长度相当的金属　

棒，同时电极之间应保持较大距离，相互间隔至少在　５　ｍ以上，一般应达到８～１０　ｍ。　

下面对该测试车打入接地钻后采用三角测量法　进行接地电阻测试。首先固定三根接地钻，位置相　

距约８　ｍ；电源为ＤＷＹ３Ａ一１型直流稳压电源，电源　电压可调；电流表为３４４０１型数字万用表；电压表为　ＶＣ８９０Ｄ型数字万用表。接地桩埋入深度约０．８　ｍ。　

分别施加３　Ｖ、６　Ｖ、９　Ｖ、１２　Ｖ、１５　Ｖ、１８　Ｖ、２４　Ｖ电　压，测量结果见表１，数据处理结果见表２，图３为根　

据表２所作的电阻一电压对应关系图。　

表１

某型号接地钻三角法接地电阻测量记录　３０　Ｍｏｖａｂｌｅ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｔａｔｉｏｎ　＆　Ｖｅｈｉｃｌｅ　Ｎｏ．１　２０１２　

从图３可见，Ｒ　与尺　变化范围较大，Ｒ　标准　差达到５．８２　Ｑ，Ｒ　标准差达到７．５３　Ｑ，而　Ａ　标准　

差只有０．８８　Ｑ，分析其原因，我们认为是前两组数　据测量时间与接地钻填埋时间较短，接地钻与土壤　

接触电阻还处于变化过程中（接触电阻随所浇注的　

水在土壤中的扩散及土壤中水分与金属体充分接触　而减小）造成的。为检验三角法测量的准确性，采　

用ＭＯＤＥＬ　６０３０型全天候多功能测试仪（ＡＬＬ—　ＷＥＡＴＨＥＲ　ＫＥＷ　ＭＵＬＴＩ　ＦＵＮＣＴＩＯＮ　ＴＥＳＴＥＲ）进行　对比测试，测得接地电阻为４７．６　Ｑ，说明三角法测　

量数据是可信的。　

■一二　妥二［：　

×——一一　～　Ｘ　×　Ｘ　×　

图３电阻一电压对应关系　

３接地电阻的降低　『　：　

Ｒａｂ　

目前，装备的接地电阻一般要求不得大于４　Ｑ，　但从上述的测量结果可以看出在正常的使用中由于　

受到材料、土壤和周边环境等各种条件的影响，使接　地电阻无法满足使用要求，因此正确掌握一些降低　

接地电阻的施工方法，对装备的安全运行是非常必　要的，只有当接地电阻值降到规范要求以内，各种接　地措施才能成为有效的安全技术措施。要降低接地　

电阻，根据实际可操作性主要可以从以下几个方面　着手　。　

３．１从接地装置的材料选用方面　采用导电良好的接地材料，以降低接地体本身　的电阻，加强散流。接地材料一般选用结构钢制成，　

且材料表面镀锌保护层完好，不应存在严重的锈蚀、　

厚薄或粗细不均匀等现象。　３．２从人工接地体的安装形式方面　对于垂直接地体的埋设安装，要求接地体与土　

壤必须保持有效的接触，因此要求接地极的埋设深　

度在２～３　ｍ左右比较合适，埋土深度太浅、太深对　减少接地电阻效果均不明显。　３．３从降低接地棒周围土壤的电阻率方面　

１）利用低电阻系数的土壤（即换土法）　利用粘土、泥炭、黑土及砂质粘土等代替原有较　

高电阻系数的土壤，必要时也可使用焦碳、木炭等。　置换的范围是在接地体周围１～２　ｍ的范围内和近　地面侧大于等于接地极长的１／３区域内。这样处理　

后，接地电阻可减小为原来的３／５左右。　

２）采用加食盐等人工处理法　在接地体周围土壤中加入食盐、煤渣、炭末、炉　

灰、焦灰等，以提高土壤的导电率，其中最常用的是　食盐，因食盐对于改善土壤电阻系数的效果较好，受　季节性变动较小，且价格低廉。处理方法是，在每根　

接地体的周围挖直径为０．５～１．０　ｍ左右的坑，将食　

盐和土壤一层隔一层地依次填入坑内。通常食盐层　的厚度为约１　ｃｍ，土壤的厚度大约为１０　ｅｍ，每层盐　

都要用水湿润，一根管形接地体的耗盐量约为３０～　４０　。这种方法对于砂质土壤可把接地电阻降为　原来的１／６～１／８左右，而砂质粘土中则可降为原来　

的２／５～１／３左右。如果再加入ｌ０　ｋｇ左右的木炭，　效果会更好。因木炭是固体导电体，不会被溶解、渗　透和腐蚀，故其有效时间较长。但是，该法也有缺　点，如对岩石及含石较多的土壤效果不大，降低了接　

地体的稳定性，会加速接地体的锈蚀，会因为盐的逐　渐溶化流失而使接地电阻慢慢变大，所以在人工处　理后２年左右即需进行一次处理。　

３）采用降阻剂的化学处理法　

降阻剂表面有活性剂，粒度较细，吸水后施用于　接地体与土壤间，能够使金属与土壤紧密地接触，形　成足够大的电流流通面，有效减小接地电阻；另一方　

面，它能向周围土壤渗透，降低周围土壤电阻率，在　接地体周围形成一个变化平缓的低电阻率区域，这　是目前普遍采用的一种方法。　

４结束语　

良好可靠的接地是武器装备正常运行的前提条　件和重要保证，因此需要正确掌握接地电阻的测量　

方法和降低接地电阻的施工方法，对各环节进行周　密检查和维护工作，只有这样才能长期保证接地装　

置的良好质量，从根本上防止意外事故发生，确保装　备和人员的安全。　

参考文献：　［１］　ＧＪＢ／Ｚ　２５～１９９１，电子设备和设施的接地、搭接和屏蔽　设计指南［Ｓ］．　［２］ＧＢ　５０１６９～２００６，电气装置安装工程接地装置施工及　验收规范［Ｓ］．　（下转第３８页）

　３８　Ｍｏｖａｂｌｅ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｔａｔｉｏｎ　＆　Ｖｅｈｉｃ１ｅ　Ｎｏ．１　２０１２　

／厂　，　＼　

图５改进后的曲臂式凸模　５　总结　

随着科学技术的不断发展及生产工艺上不断提　出的新要求，对控制屏面板工艺进行了改进，经过生　产实践，折弯弧度Ｒ一致，折弯在一条直线上，控制　

屏与面板装配后，间隙一致均匀，大大地提高了控制　

屏的外观要求，提高了生产效率，降低原材料消耗，　对指导企业生产具有一定的现实意义。　参考文献：　

ｌ１］　陈宏均．实用机械加工工艺手册［Ｍ］．北京：机械工业　出版社，２００３．　［２］顾崇衔．机械制造工艺学［Ｍ］．西安：陕西科学技术出　版社，１９９５．　［３］ＧＢ／Ｔ　１３９１５—２００２，冲压件尺寸公差［ｓ］．　【４］ＪＢ／Ｔ４３８１—１９９９，冲压剪切下料未注公差尺寸的极限　偏差［Ｓ］．　［５］　恒盛杰咨讯．ＵＧＮＸ６中文版数控加工从入门到精通　［Ｍ］．北京：中国青年出版社．２００９．　

Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｐａｎｅｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓ　

ＣＨＥＮＧ　Ｊｕｎ—ｍｉｎ，ＹＡＮＧ　Ｓｈｕ—ｘｉａ，ＷＡＮＧ　Ｇｅｎ—ｈｅ，ＬＩＵ　Ｊｉａｎ—ｆｅｎｇ，ＺＨＡＮＧ　Ｈｏｎｇ—ｂｉｎ　（Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ　Ｊｉｎｙａｎｇ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｃｏ．，ＬＴＤ．，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ　４５０００６．ＣｈｉｎⅡ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｐａｎｅｌ　ｐｒｏｅｅｓｓ　ｇ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ｔｈｅ　ｒｅａｓｏｎ　ｗａｓ　ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｆｏｒ　ｅｎｈａｎｃｉｎｇ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ　ａｎｄ　ｏｌｄ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｐａｎｅｌ　ｗａｓ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　ｎｅｗ　

ｇｏｏｄ　ａｎｄ　ｇｅｔｓ　ｔｈｅ　ｐｅｅｒｇ　ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｐｒｏｍｏｔｉｏｎ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｐｒｏｃｅｓｓ；ｎｅｗ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎｓ　ｗａｓ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ　ｉｎ　ｄｅｔａｉｌ．Ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｗａｓ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ａｎｄ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｐａｎｅｌ，ｒｅｄｕｃｉｎｇ　ｔｈｅ　ｗｏｒｋ　ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ，ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｎｅｗ　ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｉｎｇ　ｅｆｆｅｃｔ　ｉｓ　ｖｅｒｙ