如何测接地电阻

接地电阻测量是电气安全领域至关重要的技术环节，本文系统阐述接地电阻的概念、测量原理及十二种实操方法，涵盖三极法、钳形表法等主流技术，并深入解析测量点位选择、土壤电阻率校正及常见误差规避策略，为电力从业者提供权威可靠的标准化操作指南。

       接地系统作为保障电气设备安全运行和人身安全的核心屏障，其电阻值的精确测量直接关系到电力系统的可靠性。根据国家标准化管理委员会发布的《接地系统的土壤电阻率、接地阻抗和地面电位测量导则》（标准编号GB/T 17949.1-2021），合格的接地电阻应能确保故障电流迅速导入大地，同时将地电位升高控制在安全范围内。本文将围绕接地电阻测量的技术体系展开系统性论述，为从业人员提供从理论到实践的完整解决方案。

       接地电阻的本质与安全阈值

       接地电阻实质上是电流从接地电极向大地扩散时遇到的综合阻力，包含接地导线电阻、电极与土壤接触电阻以及土壤自身散流电阻三部分。根据国际电工委员会标准（IEC 60364-4-41），不同电气系统对接地电阻有明确要求：一般民用建筑应低于4欧姆，变电站设备接地需小于0.5欧姆，通信基站等特殊设施则要求控制在5欧姆以下。这些阈值的确立既考虑了故障电流的泄放能力，也兼顾了跨步电压和接触电压的安全限值。

       测量原理与经典三极法

       采用电位降法原理的三极测量是获得国家计量认证的基准方法。如图1所示，在待测接地极G外侧依次布置电流极C和电压极P，通过专用接地电阻测试仪向G-C回路注入交流测试电流，同步测量G-P间的电位差，依据欧姆定律计算电阻值。中国电力科学研究院编写的《电力接地装置特性参数测量导则》强调，电流极与接地极的距离应不少于接地网最大对角线长度的4倍，电压极位置需设置在0.618倍处（即61.8%法）以消除土壤分层带来的测量误差。

       土壤电阻率的关键影响

       土壤电阻率作为接地系统设计的底层参数，直接影响接地电阻值。采用温纳四极法测量时，四根电极等间距直线排列，通过给外侧电极施加电流，测量内侧电极电压降，代入ρ=2πaR公式计算电阻率。国家标准《现场土壤电阻率测量方法》（GB/T 30826-2019）规定，在垂直方向应采用不同极间距多次测量，绘制电阻率随深度变化曲线，为深井接地极设计提供数据支撑。

       选择性钳形表法技术解析

       对于已形成多接地极并联的复杂系统，可采用钳形接地电阻测试仪进行不停电测量。该设备通过钳口磁环产生感应电压，测量回路电流推算电阻值。日本日置公司发布的《钳形接地电阻仪技术白皮书》指出，该方法需满足两个必要条件：存在闭合接地回路，且其他并联接地极电阻值远小于待测极。特别适用于通信铁塔、输电杆塔等具有天然回路结构的场景。

       电极布置的几何学优化

       测量准确性高度依赖于辅助电极的布置方案。除传统的直线法外，德国PTB物理技术研究院推荐采用等腰三角形布极法：将电流极和电压极与接地极构成30°夹角，两者间距相等且不小于接地极最大尺寸的5倍。这种布置能有效规避地下金属管道、电缆沟道等杂散电流干扰，在城区测量中具有显著优势。

       变频测量技术的抗干扰策略

       现代接地电阻测试仪普遍采用异频测量技术，通过发射55Hz-65Hz非工频测试电流，配合数字滤波算法抑制电网工频干扰。如美国福禄克公司1623-2型测试仪可在3mA测试电流下实现0.01欧姆分辨率，其技术手册明确要求测试信号频率与工频偏差应大于10Hz，信噪比需保持在40分贝以上才能保证测量精度。

       季节性土壤湿度校正

       土壤含水量变化可使电阻率产生300%的季节性波动。水利行业标准《接地装置特性参数测量导则》（SL 365-2015）规定，测量报告必须注明测试期间土壤湿度状况，干旱地区应选择雨后72小时内测量。对于永久性接地工程，需引入季节系数ψ进行校正：ψ=实测电阻值/设计最大允许值，该系数需根据当地气象台站十年降水数据确定。

       分布式接地系统测量方案

       当遇到大型变电站接地网时，需采用网络分析法进行测量。通过在不同接地引下线注入测试电流，绘制地网电位分布图。国家电网企业标准《接地装置试验规程》（Q/GDW 11282-2019）要求测量点应覆盖地网外围四角和中心区域，通过比较最大跨步电势差和接触电势差验证地网均压效果。

       高土壤电阻率地区特殊措施

       对于岩石地质区域，可采用深井接地极配合降阻剂的解决方案。测量时应使用长达100米的特制电极，采用变频大地电阻测试仪获取不同深度土壤分层数据。中国南方电网发布的《高土壤电阻率地区接地设计指南》建议，当表层土壤电阻率大于3000欧姆·米时，应优先考虑采用垂直深井接地，并测量接地极的等效直径变化曲线。

       测量线缆的架设规范

       测试线自身的分布电容和感应电压会引入误差。机械行业标准《接地电阻测试仪检定规程》（JJG 366-2018）要求测量线应采用双绞屏蔽结构，架设时避免与电力线平行走线，最小交叉角度不小于30°。对于长度超过100米的测量线，需计入线缆电阻修正值：R真实值=R测量值-R线缆，其中线缆电阻需用直流电桥提前测定。

       数据可信度验证方法

       采用位移法进行测量验证：在保持电流极位置不变情况下，将电压极沿测量方向前后移动3处不同位置，若测得电阻值变化率小于15%，则确认数据有效。国际电气与电子工程师学会标准（IEEE 81-2012）推荐采用反向法验证：将电流极和电压极功能互换重新测量，两次读数差异应不超过5%。

       安全防护与应急处理

       测量过程中需严格遵循《电力安全工作规程》（GB 26859-2019），使用绝缘手套和绝缘垫，测试区域设置警戒带。当测量点位于变电站内时，必须办理电气工作票，确认接地引下线与设备完全断开。如发现测量值异常偏低（小于0.01欧姆），应立即排查是否意外构成与运行设备的电气连接。

       测量报告的专业化编制

       完整的测量报告应包含：测试仪器型号及检定证书编号、环境温湿度、土壤状况简述、测量接线示意图、数据修正计算过程以及判断。根据认证认可监督管理委员会要求，接地电阻测量报告保存期限不得少于设备使用寿命周期，重要电力设施应每年进行数据比对分析。

       通过上述十二个维度的系统化实施，可构建科学规范的接地电阻测量体系。需要特别强调的是，接地电阻测量不仅是技术操作，更是保障生命财产安全的重要防线，从业人员应始终秉持精益求精的工匠精神，让每个测量数据都经得起实践和时间的检验。