接地阻抗的检测分析

张志清 山西省医疗器械检测中心 （太原 030012）

0.前言

GB9706.1-2007 中18f)对接地阻抗的要求为不用电源软电线的设备，保护接地端子与所有已保护接地的可触及金属部分之间的阻抗不大于0.1Ω。带电源输入插口的设备，插口中的保护接地点与所有已保护接地的可触及金属部分之间的阻抗不大于0.1Ω。带不可拆卸的电源软电线的设备，网电源插头中保护接地脚与所有已保护接地的可触及金属部分之间的阻抗不大于0.2Ω。

对接地阻抗的试验为用50Hz 或60Hz、空载电压不超过6V 的电流源，产生25A 或1.5 倍于设备额定电流，两者取较大的一个（±10%），在 5s～10s 的时间里，在保护接地端子或设备电源输入插口保护接地连接点或网电源插头的保护接地脚和在基本绝缘失效情况下可能带电的每一个可触及金属部分之间流通。

测量上述有关部件之间的电压降，根据电流和电压降确定的阻抗，不得超过本GB9706.1-2007 中18f)所规定的值。

在实际的接地阻抗检测中，会有电路连接中产生的一些问题，对此本文进行了分析，以供大家研究。

1.接地阻抗检测分析

接地阻抗测试的连接电路图如图1 所示，实际的按照图1 电路图连线布置图如图2 所示，图中右侧为接地阻抗测试仪，左侧为电压表，中间盒子为接地阻抗装置，盒子右端引出的两根线相当于图1 中AE、BF，盒子左端引出的两根线相当于图1 中AC、BD。

图1. 接地阻抗测试的连接电路图

图2. 连线布置图

图3. 接地阻抗测试仪显示结果

图4. 电压表显示结果

在实际的检测中，我们会直接读出接地阻抗测试仪的阻抗数值，如图3 所示，用接地阻抗测试仪的鳄鱼夹子夹持在AB 两端如选取的测试电流为25A，接地阻抗测试仪显示读出的阻抗为0.050Ω，由此计算出AB 两端的 电 压UAB=25A×0.050Ω=1.25V。 如 图4 所示，而用电压表测试出CD 两端的电压UCD为1.1892V ≈1.19V， 计 算 的 回 路 电 流 值 为1.19V/0.050Ω=23.8A。结果是AB 端测试电流为25A，以AB 端计算电压为1.25V，CD 端测试电压为1.19V，以CD 端计算电流为23.8A，即CD端电压比AB 端电压低1.25V-1.19V=0.06V。计算的回路电流比测试电流小25A-23.8A=1.2A，AC段、BD 段都分别是起始端为A、B 的连接导线，没有连接到电流流过负载的回路线路AE、BF 上，也就排除了在回路线路上测试产生压降的现象。另外，接地阻抗测试仪和电压表都是经过检定和校准的仪器，显示值都是准确的，线路压降或仪器显示值不是造成UCD比UAB低的原因。

那么，究竟是什么原因造成CD 两端的电压比AB 两端的电压低呢？我们用电压表直接测试接地阻抗测试仪夹持在AB 两端鳄鱼夹子上的电压，发现测试值是1.25V，这和计算值是一样的，然后我们用电压表测量鳄鱼夹子夹持紧挨着的导线上，立刻降为1.19V。一到鳄鱼夹子夹持的线上就降下来，这说明压降来自鳄鱼夹子夹持导线产生的接触电阻，在25A 的大电流下金属更容易氧化形成接触电阻，而且大电流下接触电阻在小电阻值接地阻抗中产生的压降就更明显。因此，大电流下鳄鱼夹子夹持导线的接触电阻产生的压降才是造成UCD比UAB低的原因。

接地阻抗测试实际情况的连接电路中，不论是否有接触电阻，接触电阻是否产生的压降，而回路电流是一样的，如图5 所示，因此， 实 际 的 接 地 阻 抗 为R地= 1.1892V/25A = 0.047568Ω ≈0.048Ω，比接地阻抗测试仪显示读出的阻抗0.050Ω 小约0.002Ω，这是因为接地阻抗测试仪显示读出的阻抗包含了接触电阻R接1+R接2的缘故。因此，要得到更为准确的接地阻抗需用电压表测试被测两端的电压，而不是接地阻抗测试仪鳄鱼夹子夹持端的电压。因其包含接触电阻的分压，所以比实际测试端的电压要高，然后用被测两端的电压除以接地阻抗测试仪测试的电流才能得出真实的接地阻抗。

图5. 接地阻抗测试实际情况的电路图

2.结束语

本文通过对接地阻抗的测试，在试验工作中由于连接线路接触电阻就产生了较大的分压，使得检测人员误认为未接入负载回路的导线起始两端产生了不同的电压，一度让检测人员陷入迷惑，数据的偏离既不是仪器的不准确，也不是试验的方法错误，却是人们认为可以忽略的因素造成的。因此，在检测工作中遇到问题从不同的角度，不同的方面做大量细致的试验，多分析、多研究，要通过现象看本质，这样才能搞清楚试验过程中产生问题的原因。