為了確保起重機(jī)械安全，國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局于2002年12月1日頒布施行了《起重機(jī)械監(jiān)督檢驗(yàn)規(guī)程》并在第6.7.2重要項(xiàng)目中對(duì)金屬結(jié)構(gòu)的接地提出了要求：“當(dāng)起重機(jī)供電電源為中性點(diǎn)直接接地的低壓系統(tǒng)時(shí)，整體金屬結(jié)構(gòu)的接地型式應(yīng)采用TN或TT接地系統(tǒng)。接地電阻不大于412;零線重復(fù)接地的接地電阻不大于10Ω。采用TT接地系統(tǒng)時(shí)，起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的接地電阻與漏電保護(hù)器動(dòng)作電流的乘積應(yīng)不大于50V”。而要想做到正確地對(duì)《檢規(guī)》中第6.7.2重要項(xiàng)目的檢測(cè)就必須弄清楚有關(guān)接地電阻的概念和起重機(jī)械接地電阻測(cè)量的特點(diǎn)，本文就接地電阻的概念、接地電阻的測(cè)量、測(cè)量接地電阻時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)和起重機(jī)械接地電阻的測(cè)量與安全作一些介紹。
1 接地電阻的概念
與大地緊密接觸并形成電氣連接的一個(gè)或一組導(dǎo)體，叫接地極。通過(guò)接地極與大地相連接，稱之為接地。接地按用途分，有防雷接地、防靜電接地、防觸電接地、工作接地、零線的重復(fù)接地、還有邏輯接地。工頻電流或沖擊電流從接地極向周圍大地流散時(shí)，土壤呈現(xiàn)的電阻稱為接地電阻。
通過(guò)接地極流入大地的電流作半球形散開(kāi)，半球形的球面，在距接地極越遠(yuǎn)，電阻越小，20m以外的地方，已無(wú)電阻的存在，也就無(wú)電壓降了。20m以外的地方，電位等于零，稱為電氣上的零電位，也稱地電位。在接地體分布密集的地方很難找到電氣上的接地。
在電子設(shè)備的各級(jí)電路中，有一個(gè)參考電位，這個(gè)電位稱為邏輯地。它可以是電子設(shè)備的機(jī)殼、底座、印刷電路板的地線、建筑物內(nèi)總接地端子、接地干線。邏輯地，可以與大地相連接，也可以不連接，邏輯地沒(méi)有接地電阻的概念。
接地電阻的數(shù)值等于接地極的對(duì)地電位與通過(guò)接地極的接地短路電流的比。所謂接地電阻是表征工頻電流或沖擊電流通過(guò)接地極向周圍大地流散的能力。接地電阻愈小，流散愈快。接地電阻不能用從接地極到大地某點(diǎn)的電阻來(lái)表達(dá)，因此，不能用歐姆表測(cè)量接地電阻。
可以認(rèn)為，接地電阻雖然具有直流電阻相同的量綱，但實(shí)際上是土壤電阻率ρ與電容的比率乘以介電系數(shù)ε，因此，確切地說(shuō)，接地電阻應(yīng)稱為接地阻抗。同時(shí)，由于接地電阻R含有電容C這一分量。因此，測(cè)量時(shí)，不能使用直流電源。也不宜使用功率法來(lái)測(cè)量，用功率法的指示值只反映電阻分量。而且一般功率法的誤差與功率因數(shù)COSφ有關(guān)。隨著COSφ的降低，誤差較大。接地電阻的阻抗角一般都是在φ=cos-1(0.5—0.7)之間，因此，不宜使用功率法來(lái)測(cè)量。由此可見(jiàn)，接地電阻與一般導(dǎo)體的電阻R=P?L/S的物理概念是不一樣的。其值與土壤電阻率p和介電系數(shù)ε的乘積成正比，與電容C成反比，而與接地裝置內(nèi)部的引線長(zhǎng)度無(wú)關(guān)。
2 接地電阻的測(cè)量
(1)測(cè)量原理
接地裝置工頻接地電阻的數(shù)值，等于接地裝置的對(duì)地電壓與通過(guò)接地裝置流入大地中的工頻電流的比值，因此測(cè)量接地電阻必須測(cè)量接地裝置的對(duì)地電壓和流入大地中的工頻電流。接地裝置的對(duì)地電壓是指接地裝置與大地中電流場(chǎng)的實(shí)際的零電位區(qū)之間的電位差。因此，必須在接地體中通過(guò)流人大地中的工頻電流，電源的一端接在接地裝置上，另一端接在能與被測(cè)接地極構(gòu)成回路的輔助電流接地極上。電壓表的一端接在接地裝置上，另一端接在處于實(shí)際的零電位區(qū)的電壓接地極上。
由于，單根接地極的零電位區(qū)在距單根接地極20m以外的地方，同時(shí)電流接地極與電壓接地極避免相互干擾，電壓接地極必須設(shè)在距離被測(cè)接地極和電流接地極20m以外的地方，因此，被測(cè)單根接地極、電流接地極、電壓接地極三者應(yīng)成20m～40m的直線布極方法。而測(cè)量的電流不能過(guò)小，但也沒(méi)有必要大到接近系統(tǒng)實(shí)際短路電流的數(shù)值，一般采用實(shí)際短路電流的20%;電源應(yīng)為獨(dú)立電源，其容量約為5KvA~10KVA;電源電壓應(yīng)在65V～220V，一般可采用交流電焊機(jī)的次級(jí)作為電源。
接地電阻測(cè)量?jī)x，它一般也輸出一個(gè)空載電壓為6V的交流電源，電流為恒定10A或25A的交流源加到被測(cè)兩點(diǎn)間，該儀器可測(cè)出兩點(diǎn)間的電壓降，并根據(jù)歐姆定律，直接顯示出被測(cè)兩點(diǎn)間的電阻。
(2)測(cè)量方法
①電壓表一電流表法：
適合測(cè)量小于0.5Ω的接地裝置。當(dāng)接地裝置是單根接地極時(shí)，其被測(cè)單根接地極、電流接地極、電壓接地極三者應(yīng)成20m～40m的直線布極方法。
當(dāng)接地裝置是接地網(wǎng)時(shí)，其被測(cè)接地網(wǎng)G、電流接地極C、電壓接地極P三者也應(yīng)成直線布極方法。電流接地極c與被測(cè)接地網(wǎng)G的邊緣的距離應(yīng)為DGC=(4～5)D，被測(cè)接地網(wǎng)G與電壓接地極P的距離應(yīng)為DGP=(0.5～0.618)DGC，D為被測(cè)接地網(wǎng)G的對(duì)角線最大長(zhǎng)度。電壓接地極P放在地中電流場(chǎng)的實(shí)際的零電位區(qū)，想找到地中電流場(chǎng)的實(shí)際的零電位區(qū)，可以把電壓接地極P沿GC的連線方向移動(dòng)三次，每次移動(dòng)的距離約為GC的5%，測(cè)量PG之間的電壓。如果電壓表的三次指示值之間的誤差不超過(guò)5%，則可以把中間的位置作為測(cè)量用的電壓極的位置。電壓表指示數(shù)值與電流表指示數(shù)值的商即為被測(cè)接地網(wǎng)G的接地電阻。
②接地電阻測(cè)量?jī)x的測(cè)量方法：
用接地電阻測(cè)量?jī)x測(cè)量接地電阻時(shí)，產(chǎn)品說(shuō)明干要求采用20m~40m的布極方法。接地電阻測(cè)量?jī)x都配有20m、40m的專用線。為了消除互電阻的影響，電壓接地極P與電流接地極c的距離不小于20m。如電流接地極c距電壓接地極P的以外是建筑物，電流接地極C無(wú)法布置。電流接地極C和電壓接地極P可以布置在被測(cè)接地網(wǎng)G的兩側(cè);或電流接地極C和電壓接地極P、被測(cè)接地網(wǎng)G三者成三角形，每邊長(zhǎng)為20m。
