接地导体及连接的电阻

接地导体及连接的电阻是电气安全检测中针对接地系统导通性与可靠性的核心指标,直接关系到接地保护功能的有效性。其本质是指接地导体(如接地线、接地干线)本身的电阻,以及导体之间连接点(如接头、端子、螺栓连接等)的接触电阻之和,统称为 “接地回路电阻”。

一、核心定义与作用

  • 接地导体:指用于将电气设备、装置的外露可导电部分(如外壳、金属框架)与接地极(或接地干线)连接的导体(如铜排、绝缘接地线、扁钢等),是故障电流、漏电电流导入大地的 “通道”。

  • 连接电阻:指导体与导体、导体与接地端子、端子与接地极之间的接触电阻(因连接不紧密、氧化、腐蚀等导致的附加电阻)。


两者的总电阻需足够小,才能确保:


  1. 设备漏电时,故障电流能快速通过接地回路导入大地,避免设备外壳带电(电压≤安全限值,如 50V 以下);

  2. 过流保护装置(如断路器、漏电保护器)能在规定时间内动作(如≤0.1 秒),切断电源,防止触电事故;

  3. 雷击、浪涌等异常电流能通过低阻回路泄放,保护设备免受损坏。

二、测试关键指标与限值

接地导体及连接的电阻需满足 “低阻导通” 要求,具体限值因场景而异:


  • 一般低压配电系统:接地导体及连接的总电阻通常要求≤0.1Ω(此值为导体和连接点的电阻,不包含接地极与大地之间的电阻)。若此值过大,会导致接地回路总电阻(接地极电阻 + 导体及连接电阻)超标。

  • 特殊场景

    • 医疗场所的 IT 系统(隔离电源系统):接地连接电阻要求≤0.2Ω;

    • 防爆设备、精密仪器:可能要求≤0.05Ω,避免连接电阻过大导致火花或干扰。


注:接地极与大地之间的电阻(即 “接地电阻”)通常要求≤4Ω(如 TN 系统、TT 系统),而接地导体及连接的电阻是其 “前置保障”,若这部分电阻超标,会直接导致总接地电阻不合格。

三、测试工具与方法

1. 常用工具

  • 毫欧表(低电阻测试仪):用于测量小电阻(0.001Ω~10Ω),适用于导体本身电阻和连接点接触电阻的检测;

  • 接地电阻测试仪(四线法):通过 “电流极 - 电压极” 分离的方式,排除测试线电阻干扰,精确测量接地回路总电阻(含导体、连接点及接地极电阻);

  • 回路电阻测试仪:针对高压设备(如开关柜、断路器)的接地连接,通过施加直流大电流(如 100A)测量低电阻,模拟故障电流场景。

2. 测试步骤

  • 断开无关回路:测试前断开设备与电源的连接,确保接地回路独立,避免其他回路电流干扰测量;

  • 清洁连接点:去除连接点的氧化层、油污(可用砂纸打磨),确保接触良好;

  • 连接测试线:用毫欧表时,将测试夹分别连接接地导体的两端(或连接点两侧);用四线法测试仪时,按 “E(接地极)、P(电压极)、C(电流极)” 接线;

  • 读取数据:施加测试电流(如 1A 直流电流),稳定后读取电阻值,对比标准限值判定是否合格。

四、常见不合格原因与危害

1. 不合格原因

  • 接地导体截面积不足(电阻过大);

  • 连接点松动、氧化、腐蚀(接触电阻增大);

  • 导体断裂、压接不实(如端子压接时未压紧,导致虚接);

  • 选用劣质导体(如杂质过多的铜材,电阻偏高)。

2. 危害

  • 电阻过大→故障电流无法快速导走→设备外壳带电,引发触电事故;

  • 连接电阻不稳定(如松动)→接地保护间歇性失效,增加安全隐患;

  • 雷击 / 浪涌时,高电阻导致能量无法泄放→设备烧毁(如电机、配电箱)。

五、相关标准

  • 中国:GB 50169-2016《电气装置安装工程 接地装置施工及验收规范》(明确接地连接的电阻要求);GB 7251.1《低压成套开关设备》(对柜体接地连接电阻的规定)。

  • 国际:IEC 60364-5-54《电气装置的接地配置和保护导体》;UL 467《接地和 bonding 设备》。

总结

接地导体及连接的电阻是接地系统 “有效性” 的第一道防线,其阻值必须足够小且稳定。通过定期测试(如设备安装后、定期维护时),可及时发现连接松动、导体老化等问题,确保接地保护功能可靠,避免触电、设备损坏等安全事故。