住宅共用接地电阻值的探索

住宅共用接地电阻值的探索

作者：高维林 秦领

来源：《中国科技博览》2015年第29期

[摘 要]我国电气规范中对接地电阻值规定有许多具体要求， 但国际电工标准很少提这类要求， 而是强调等电位联结系统阻抗的降低。接地电阻值对雷电防护效果的影响主要表现在地电位反击问题上。接地电阻值大，反击能力强；反之，就弱。如果设备进行合理的等电位连接，接地电阻值的大小对防雷效果的影响就会大大弱化。 [关键词]住宅 共用 接地 电阻值

中图分类号：TM615 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）29-0283-02 引言

关于建筑物电气装置接地电阻的阻值，我国现行电气规范中有不少规定。例如规定低压电气设备的接地电阻值不大于4Ω （《工业与民用电力装置的接地设计规范》GBJ65-83），又如当有多种电气系统时，则共用接地的接地电阻不大于1Ω （《民用建筑电气设计规范》JGJ/16-2008） 等。但国际电工标准中却鲜少这些规定。笔者也曾就这些规定值求教于这方面的专家，均得不到一致的回答。依据现行规范进行设计，接地装置量大面广，一定程度上造成浪费。

一、接地的两种方式

电气装置接地涉及两个主要方面：一方面是电源功能接地，如电源系统接地，多指发电机组、电力变压器等中性点的接地，一般称为系统接地，或称系统工作接地。另一方面是电气装置外露可导电部分接地，起保护作用，故习惯称为保护接地。 （一）与大地相连接

通常人体离不开地面，所以现在使用的各种电气接地系统都以大地的电位为参考电位。为取得大地电位需与大地连接，为此需打接地极用作与大地连接的接下来端子，通过接地线的传导取得地电位，这就是我们常用的接地。 （二）与代替大地的导体相连接

随着电气技术的进步，现时对接地赋予了新的涵义，即与代替大地的导体相连接也是接地，例如飞机上的各类电气系统是无法接大地的，它的接地就是接代替大地的导体———飞机的金属机身，这时所取的参考电位是机身的电位。汽车的轮胎是绝缘物质，因此汽车上各类电气系统的接地也是接代替大地的金属车身。许多用电中发生的电击、电气火灾等电气事故是因

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

过大的电位差而引起的。飞机的机身是个等电位的法拉第笼，飞机上的电气系统与机身作金属性连接， 其连接电阻以m·Ω计， 等电位效果很好，所以在飞机上使用电气设备极少发生电位差引起的电击和电气火灾等事故，飞机上的高频信息技术设备工作也十分正常。飞机上的电气安全是靠以机身代替大地，进行低阻抗的等电位联结并辅以其他安全措施来保证的。所谓以与代替大地的导体相连接而实现接地，实际上就是与导体间进行低阻抗的等电位联结。同理，打接地极的接大地就是与大地作等电位联结， 只是接地极的接地电阻以Ω计，其值甚大，引起的电位差也大，等电位效果不理想而已。 二、等电位联结降低了对接地电阻的要求

在地面上的建筑物内也可创造类似飞机内那样的等电位环境以提高用电安全水平。那就是在建筑物内作等电位联结，即在建筑物内将电气装置的外露导电部分和电气装置外的可导电部分（金属结构、管道等）互相连通而使电位相等或接近，以减少电气灾害。在图1中一TT系统的外露导电部分通过接地极RA接大地，发生接地故障时接触电压Ut为故障电流Id在接地极RA和PE线上的电压降Id·（RA+ZPE），其值约百伏左右。如果作了等电位联结，如图2中点划线所示，则接触电压Ut仅为Id·ZPE。因ZPE

等电位联结是建筑物电气装置内必须实施的基本电气安全措施。所以，由于等电位的作用，在许多情况下国际电工标准没有必要规定接地电阻的阻值要求。需要说明，以上所述系对低压配电系统用电设备外露导电部分的保护接地而言。对于变电所低压侧中性点的系统接地我国的规定又失之过大，例如规定为4Ω以至10Ω，这是不够安全的，但却未提出其科学依据。需知就用电安全而言，系统接地的接地电阻越小用电越安全，因此国际电工标准对其都规定有计算公式

的要求。例如为防TN系统内的人身电击事故，规定有计算公式RB/RE≤50/（U0-50），又如为防在10kV小电阻接地系统内，TT系统低压设备绝缘被工频暂态过电压击穿，规定有计算公式Id·RB≤1200V。诸式中RB、RE、U0分别为系统接地的接地电阻Ω；接地故障电阻Ω；以及低压系统的相对地电压V。

三、对共用接地要求接地电阻不大于1Ω的商榷

在共用接地体系统中，为减少电位差我们希望接地和等电位联结的阻抗Z尽量小。往往一个建筑物内常有多种用途的电气系统，为避免不同系统接地装置间的电位差引起人身电击之类的电气事故，国际电工标准规定一个建筑物内只能设置一个共用的接地装置， 这一要求已基本为我国的电气专业人员所接受。但在我国一些规范内又增加共用接地的接地电阻不大于1Ω的规定，却未详细阐明推算和依据。

在防雷接地要求方面，《建筑物防雷设计规范》GB50057—2010规定，第一类防雷建筑物和第二类防雷建筑物每一引下线的冲击接地电阻不宜大于10Ω，第三类防雷建筑物每一引下线的冲击接地电阻不宜大于30Ω。防雷接地线和接地体，由于存在感抗而不能用工频测量方法测

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

出的接地电阻认为等同于冲击接地电阻，工程上及防雷检测人员以工频接地电阻作为防雷接地电阻是不当的。工频接地电阻总是小于或等于冲击接地电阻。接地装置的冲击接地电阻与工频接地电阻的换算公式，见GB 50057--2010附录C。因此，大多情况下，可取工频接地电阻等于冲击接地电阻。

在一信息技术设备方面，雷击过电压损坏设备可分为两种情况：一种是受雷电直击；另一种是感应雷影响所致。据统计室内电子设备因受雷电直击而损坏的几率很小，而绝大多数损坏为感应雷造成，雷电行波通过传输信息的电路线缆传至电子设备使期部分电子原件受损。易受雷击过电压损坏的原部件，大多数是靠近设备的入口端，除了对该设备进行必要的保护接地与工作接地外，还应在一些重要的设备网络通信线缆两端使用网络浪涌保护装置与电子信息设备相连。设备中元器件受损的程度，取决于元器件绝缘水平及耐受冲击的强度。在工程交接验收中实验中，要满足测试的实验次数及间隔时间的要求，还需说明，验收中用仪表测得的只是接地的直流电阻值或工频电阻值而非高频阻抗值Z。 结语

综上所述，冲击接地电阻不同于工频接地电阻，目前防雷检测部门对建筑物防雷接地检测得到的数据均为工频接地电阻。对于不同的接地极布置形式，可以采用不同的冲击系数，从而换算出冲击接地电阻值。对于雷电流的选取，当无法测出时，可按照建筑物防雷分类取最大电流值，按照不同的接地极的布置方式，取相应的分流系数，而确定雷电流幅值。接地电阻值越小，地电位升就越小，地电位反击电压就低，对本防护区域和临近防护区域的设备影响就小，防雷效果好。但如果接地装置与其他接地装置间有足够的距离，同时，本防护区域内的设备进行了很好的等电位连接，即使接地电阻值较大，也能很好地解决地电位反击问题。因此，在有限的投资条件下，一味地强调要把接地电阻值做小是没有必要的。由于对外沟通交流不够， 我国建筑电气与国际水平尚存在一定的差距。本文所探讨的接地、等电位联结和接地电阻等问题只是建筑电气中一个方面的问题。建议我国建筑电气人员直接参阅国际上建筑电气新标准、新资料， 及时获取建筑电气新信息， 积极更新观念， 将我国建筑电气技术提上一个新台阶。笔者希望以上关于住宅共用接地电阻值的探索能给大家带来一定的启发。 参考文献

[1] 王洪泽，杨丹.零地电位接地网的设计方法及其应用——修改接地电阻安全标准可行性论证[J].广东电力，2007，04：20-24.

[2] 吴伟光，何创.住宅建筑接地装置的探讨[J].低压电器，2007，06：45-48. [3] 李康华.关于民用住宅共用接地电阻值的探讨[J].建筑电气，2007，10：45-47. [4] 王厚余.建筑物电气装置接地电阻值刍议[J].建筑电气，2006，01：4-6. [5] 王厚余.建筑物电气装置接地电阻值刍议[J].电气工程应用，2006，03：26-28.

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

[6] 梁基允.有关建筑电气接地防雷技术的相关问题分析[J].广东科技，2009，02：75-76. [7] 凌智敏.工频、冲击接地电阻及高频低阻抗等电位联结[J].建筑电气，2010，08：3-8.