二 、接地电阻

初涉电气的工作者对接地电阻这个概念可能会有疑惑。我们通常所说的电阻的是导体某一点到另一点之间的阻值。接地电阻同样是两点之间的阻值。但接地电阻不是设备的某个接地点和接地线之间的电阻，而是设备经由接地线与远方大地之间的电阻。

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，因此我们选择大地作为参考电位体，把存在大电流危险的物体都用接地线连接到大地，比如电器设备接地、防雷接地。

哪里才是“地”？我们可能认为接地棒所打的位置就是“地”，因为我们一般都认为只要设备和接地棒连接良好，接地电阻就是良好的。其实不然，电气上的“地”，一般规定为距离接地棒２０米远处的大地为“地”，因为，当设备出现漏电并通过接地棒传到大地的时候，在距离接地棒２０米处，其大地的电压接近于零，对于我们人身来说是安全，所以我们把它定义为“地”。在设备存在漏电情况时，不一定接了地的设备就安全，虽然接地线已经连接到大地，但只有在相对接地设备远处的大地没有电压时候，设备才是安全的。我们做以下分析：接地导体与大地电位等于0处的电压称接地电压U0；流入大地的电流称接地短路电流I0；它们的比值称作接地电阻R0，即R0=U0/I0。变换为I0*R0=U0，容易看出，接地电压U0与接地电阻R0成正比关系。我们讨论的接地系统就是要将接地电阻R0的值做得尽量小，使接地装置在接地电流I0通过时接地导线与地的接地电压U0尽量低。接地系统在做好后，接地电阻R0是一个常数，接地点电压U0随着接地电流I0增大而升高。所以，即便是合格的接地系统，但是当遇到大电流，比如雷击、高压线对地时，地线就会存在一定电压，并使地线附近大地存在电势。我们通常说的跨步电压，就是指这种情况下普通人一跨步距离间存在的电压，跨步电压会对人身造成电击。因此，我们在接地系统施工的时候会考虑气候、土壤等因素，并在施工中采用深埋接地棒或使用降阻剂等方法来尽量减小接地电阻。

从以上叙述中我们不难得出这样的结论，接地电阻等于接地线的电阻和接地极和大地远处的电阻之和，接地线的电阻很小，可以忽略，我们通常就认为接地电阻就是大地的电阻。

我们一般都说接地电阻要求达到几个欧姆，那么土壤上良好的导体吗？不是的，一般土壤电阻比金属电阻大几百万倍。衡量土壤的电阻我们用土壤电阻率。土壤电阻的定义为电流通过体积为1m3(立方米)土壤的这一面到另一面的电阻值。代表符号用ρ，单位用Ω.m 或Ω.cm 表示。土壤电阻率通常在500-1000Ω.m由于大地的体积明显比普通电阻大，我们可以理解为许多导体并联，所以大地的电阻显得比较小。但是这个电阻是不能用我们的普通的电表测量出来的。

通常我们采用三极法测量接地电阻，使用的工具为手摇式地阻表，其基本原理是采用三点式电压落差法。其测量手段是在被测地线接地桩（称为Ｘ）一侧地上打入两根辅助测试桩，要求这两根测试桩位于被测地桩的同一侧，三者基本在一条直线上，距被测地桩较近的一根辅助测试桩（称为Ｙ）距离被测地桩２０ 米左右，距被测地桩较远的一根辅助测试桩（称为Ｚ）距离被测地桩４０米左右。测试时，按要求的转速转动摇把，测试仪通过内部磁电机产生电能，在被测地桩Ｘ和较远的辅助测试桩Ｚ之间“灌入”电流，此时在被测地桩Ｘ和辅助地桩Ｙ之间可获得一电压，仪表通过测量该电流和电压值，即可计算出被测接地桩的地阻。

在用三极法实际测量接地电阻时，我们会发现当我们把辅助测试棒分开的距离不够时，测得的接地电阻会比较大，这和作为大地的零电位的辅助测试棒和被测量点靠的太近有关。