起重機械接地電阻丈量與安全

    為了確保起重機械安全，國家質(zhì)量監(jiān)督查驗檢疫總局于2002年12月1日公布施行了《起重機械監(jiān)督查驗規(guī)程》并在第6.7.2重要項目中對金屬結(jié)構(gòu)的接地提出了要求：“當(dāng)起重機供電電源為中性點直接接地的低壓體系時，整體金屬結(jié)構(gòu)的接地型式應(yīng)選用TN或TT接地體系。接地電阻不大于412;零線重復(fù)接地的接地電阻不大于10Ω。選用TT接地體系時，起重機金屬結(jié)構(gòu)的接地電阻與漏電保護器動作電流的乘積應(yīng)不大于50V”。而要想做到正確地對《檢規(guī)》中第6.7.2重要項目的檢測就有必要弄清楚有關(guān)接地電阻的概念和起重機械接地電阻丈量的特色，本文就接地電阻的概念、接地電阻的丈量、丈量接地電阻時應(yīng)留意的事項和起重機械接地電阻的丈量與安全作一些介紹。

    1接地電阻的概念

    與大地緊密接觸并構(gòu)成電氣連接的一個或一組導(dǎo)體，叫接地極。經(jīng)過接地極與大地相連接，稱之為接地。接地按用處分，有防雷接地、防靜電接地、防觸電接地、作業(yè)接地、零線的重復(fù)接地、還有邏輯接地。工頻電流或沖擊電流從接地極向周圍大地流散時，土壤呈現(xiàn)的電阻稱為接地電阻。

    經(jīng)過接地極流入大地的電流作半球形散開，半球形的球面，在距接地極越遠(yuǎn)，電阻越小，20m以外的當(dāng)?shù)?，已無電阻的存在，也就無電壓降了。20m以外的當(dāng)?shù)?，電位等于零，稱為電氣上的零電位，也稱地電位。在接地體散布密集的當(dāng)?shù)睾茈y找到電氣上的接地。

    在電子設(shè)備的各級電路中，有一個參閱電位，這個電位稱為邏輯地。它能夠是電子設(shè)備的機殼、底座、印刷電路板的地線、建筑物內(nèi)總接地端子、接地干線。邏輯地，能夠與大地相連接，也能夠不連接，邏輯地沒有接地電阻的概念。

    接地電阻的數(shù)值等于接地極的對地電位與經(jīng)過接地極的接地短路電流的比。所謂接地電阻是表征工頻電流或沖擊電流經(jīng)過接地極向周圍大地流散的才能。接地電阻愈小，流散愈快。接地電阻不能用從接地極到大地某點的電阻來表達(dá)，因而，不能用歐姆表丈量接地電阻。

    能夠認(rèn)為，接地電阻雖然具有直流電阻相同的量綱，但實踐上是土壤電阻率ρ與電容的比率乘以介電系數(shù)ε，因而，切當(dāng)?shù)卣f，接地電阻應(yīng)稱為接地阻抗。一起，因為接地電阻R含有電容C這一分量。因而，丈量時，不能運用直流電源。也不宜運用功率法來丈量，用功率法的指示值只反映電阻分量。并且一般功率法的差錯與功率因數(shù)COSφ有關(guān)。隨著COSφ的降低，差錯較大。接地電阻的阻抗角一般都是在φ=cos-1(0.5—0.7)之間，因而，不宜運用功率法來丈量。由此可見，接地電阻與一般導(dǎo)體的電阻R=P•L/S的物理概念是不一樣的。其值與土壤電阻率p和介電系數(shù)ε的乘積成正比，與電容C成反比，而與接地裝置內(nèi)部的引線長度無關(guān)。

    2接地電阻的丈量

    (1)丈量原理

    接地裝置工頻接地電阻的數(shù)值，等于接地裝置的對地電壓與經(jīng)過接地裝置流入大地中的工頻電流的比值，因而丈量接地電阻有必要丈量接地裝置的對地電壓和流入大地中的工頻電流。接地裝置的對地電壓是指接地裝置與大地中電流場的實踐的零電位區(qū)之間的電位差。因而，有必要在接地體中經(jīng)過流人大地中的工頻電流，電源的一端接在接地裝置上，另一端接在能與被測接地極構(gòu)成回路的輔佐電流接地極上。電壓表的一端接在接地裝置上，另一端接在處于實踐的零電位區(qū)的電壓接地極上。

    因為，單根接地極的零電位區(qū)在距單根接地極20m以外的當(dāng)?shù)?，一起電流接地極與電壓接地極避免相互攪擾，電壓接地極有必要設(shè)在間隔被測接地極和電流接地極20m以外的當(dāng)?shù)兀蚨?，被測單根接地極、電流接地極、電壓接地極三者應(yīng)成20m～40m的直線布極辦法。而丈量的電流不能過小，但也沒有必要大到接近體系實踐短路電流的數(shù)值，一般選用實踐短路電流的20%;電源應(yīng)為獨立電源，其容量約為5KvA~10KVA;電源電壓應(yīng)在65V～220V，一般可選用溝通電焊機的次級作為電源。

    接地電阻丈量儀，它一般也輸出一個空載電壓為6V的溝通電源，電流為穩(wěn)定10A或25A的溝通源加到被測兩點間，該儀器可測出兩點間的電壓降，并依據(jù)歐姆定律，直接顯示出被測兩點間的電阻。

    (2)丈量辦法

    ①電壓表一電流表法：

    合適丈量小于0.5Ω的接地裝置。當(dāng)接地裝置是單根接地極時，其被測單根接地極、電流接地極、電壓接地極三者應(yīng)成20m～40m的直線布極辦法。

    當(dāng)接地裝置是接地網(wǎng)時，其被測接地網(wǎng)G、電流接地極C、電壓接地極P三者也應(yīng)成直線布極辦法。電流接地極c與被測接地網(wǎng)G的邊緣的間隔應(yīng)為DGC=(4～5)D，被測接地網(wǎng)G與電壓接地極P的間隔應(yīng)為DGP=(0.5～0.618)DGC，D為被測接地網(wǎng)G的對角線最大長度。電壓接地極P放在地中電流場的實踐的零電位區(qū)，想找到地中電流場的實踐的零電位區(qū)，能夠把電壓接地極P沿GC的連線方向移動三次，每次移動的間隔約為GC的5%，丈量PG之間的電壓。假如電壓表的三次指示值之間的差錯不超過5%，則能夠把中心的方位作為丈量用的電壓極的方位。電壓表指示數(shù)值與電流表指示數(shù)值的商即為被測接地網(wǎng)G的接地電阻。

    ②接地電阻丈量儀的丈量辦法：

    用接地電阻丈量儀丈量接地電阻時，產(chǎn)品闡明干要求選用20m~40m的布極辦法。接地電阻丈量儀都配有20m、40m的專用線。為了消除互電阻的影響，電壓接地極P與電流接地極c的間隔不小于20m。如電流接地極c距電壓接地極P的以外是建筑物，電流接地極C無法安置。電流接地極C和電壓接地極P能夠安置在被測接地網(wǎng)G的兩側(cè);或電流接地極C和電壓接地極P、被測接地網(wǎng)G三者成三角形，每邊長為20m。