地网跨步电压、接触电压测量方法

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ULDW-5A 地网接地电阻测试仪说明书

ULDW-5A地网接地电阻测试仪说明书使用产品之前，请仔细阅读本说明书！武汉优利克电力设备有限公司Wuhan Ulke Power Equipment Co.,Ltd.目录一、仪器概述 (1)二、性能特点 (1)三、技术指标 (2)四、仪器原理 (3)五、面板介绍 (4)六、测量接线 (5)1、地网测试 (4)2、接触电压、接触电位差测试 (5)3、跨步电压、跨步电位差测试 (6)4、土壤电阻率测试 (7)七、操作步骤 (7)1、操作步骤 (7)2、操作说明 (8)3、开始测试 (9)4、菜单说明 (10)八、故障处理 (11)九、配件清单 (11)ULDW-5A地网接地电阻测试仪一、仪器概述目前在电力系统中，大地网的接地电阻的测试目前主要采用工频大电流三极法测量。

为了防止电网运行时产生的工频干扰，提高测量结果的准确性，绝缘预防性试验规程规定：工频大电流法的试验电流不得小于30A。

由此，就出现了试验设备笨重，试验过程复杂，试验人员工作强度大，试验时间长等诸多问题。

ULDW-5A地网接地电阻测试仪，采用了新型变频交流电源，并采用了微机处理控制和信号处理等措施，很好的解决了测试过程中的抗干扰问题，简化了试验操作过程，提高了测试结果的精度和准确性，大大降低了试验人员的劳动强度和试验成本。

本仪器适用于测试各类接地装置的工频接地阻抗、接触电压、跨步电压、等工频特性参数以及土壤电阻率。

可测变电站地网（4Ω）、水火电厂、微波站（10Ω）、避雷针（10Ω）多用机型。

本仪器采用异频抗干扰技术，能在强干扰环境下准确测得工频50Hz下的数据。

测试电流最大5A，不会引起测试时接地装置的电位过高，同时它还具有极强的抗干扰能力，故可以在不停电的情况下进行测量。

二、性能特点1、测量的工频等效性好。

测试电流波形为正弦波，频率仅与工频相差为5Hz，使用45Hz和55Hz两种频率进行测量。

2、抗干扰能力强。

本仪器采用异频法测量，配合现代软硬件滤波技术，使得仪器具有很高的抗干扰性能，测试数据稳定可靠。

跨步电压ppt课件

小。
02
跨步电压的危害与防护
跨步电压的危害
01
02
03
04
电击危害
当人走入跨步电压区，两脚之间产生电位差，形成电流通路
，从而造成电击危险。
心脏影响
跨步电压可能影响心脏的正常节律，导致心律失常或心跳骤
停。
肌肉损伤
电流通过人体时，可能引起肌肉痉挛或烧伤。
神经系统损伤
电流可能对神经系统造成损伤，导致昏迷、瘫痪等严重后果
跨步电压在其他领域的应用
01
跨步电压在电力系统的应用
在电力系统中，跨步电压是一个重要的参数。通过对跨步电压的测量和
分析，可以评估电力系统的性能和安全性，确保电力系统的正常运行。
02 03
跨步电压在轨道交通中的应用
在轨道交通系统中，跨步电压也是一个需要考虑的因素。通过合理设计接地系统、采取有效的防雷措施等，可以降低轨道交通系统受到雷电等自然现象的影响。
实例三
在某电器设备附近，通过电阻分压法测得两脚之间的电压为20V，通过计
算得出跨步电压为12V。
实例二
在某雷击现场，通过电位差法测得两脚之间的电位差为50V，通过计算得出跨步电压为30V。
实例四
在某游泳池，通过电流法测得流过人体的电流为0.5A，通过计算得出跨步电压为24V。
04
跨步电压的实际应用
跨步电压ppt课件
目录
• 跨步电压概述 • 跨步电压的危害与防护 • 跨步电压的测量与计算 • 跨步电压的实际应用 • 跨步电压的研究展望
01
跨步电压概述
定义与特点
定义
跨步电压是指当人站在带电的接地体附近，由于接地体上的电压分布不均匀，使得地面附近存在电位差，从而在人的两脚之间产生电压差的现象。

戈壁地质条件下大型地网接触电压、跨步电压、场区地表电位梯度的测量

戈壁地质条件下大型地网接触电压、跨步电压、场区地表电位梯度的测量发布时间：2022-03-21T07:57:02.798Z 来源：《中国电业》2021年25期作者：纪晓建1，朱海棠1，彭红艳2[导读] 针对戈壁地区气候干燥，土壤电阻率高，地表导电性差、土层复杂等特点，找出适合在戈壁地质条件下大型地网性能参数检测的方法和技术方案，以便更能全面、准确测量，真实反映地网状况，准确评价防雷设施的安全性，为戈壁地区的大型地网防雷检测提供参考。

纪晓建1，朱海棠1，彭红艳21.哈密市气象局，新疆哈密 839000；2.哈密伊州区气象局，新疆哈密 839000摘要：针对戈壁地区气候干燥，土壤电阻率高，地表导电性差、土层复杂等特点，找出适合在戈壁地质条件下大型地网性能参数检测的方法和技术方案，以便更能全面、准确测量，真实反映地网状况，准确评价防雷设施的安全性，为戈壁地区的大型地网防雷检测提供参考。

关键词：戈壁地质；大型地网；性能参数新疆面积约166万KM2，远离海洋，降水量少，气候干燥，属典型的温带大陆性干旱气候。

沙漠和戈壁面积约80万KM2，占新疆总面积50%，其中戈壁面积29.3万KM2，占新疆总面积的17.65%，其地表是由粗砂、砾石覆盖在硬土层上形成的荒漠地形，地表干燥、砾石覆盖、导电性差等特点为防雷设施地网、技术方法提出了不同的要求。

加之近些年风电场、光伏电站基本建设发展很快，系统额定电压等级的提高，高电压、大容量的变电站日益增多,出现了许多大型、超大型的接地网，这些大型接地装置的地网使接地短路电流水平大大提高。

同时信息化的日趋发展，数字化、高灵敏的继电保护和计算机监控系统的广泛应用，它们对地网的要求愈来愈高，接地网的工作状况直接关系到人身安全和电力设备和电力系统的安全运行。

DL/T 475－2017《接地装置特性参数测量导则》规定：对于大型接地装置要测量电气完整性、接地阻抗、场区地表电位梯度、接触电压差、跨步电压差及转移电位等参数[1]。

大地网接地电阻测试仪的操作步骤

大地网接地电阻测试仪的操作步骤1、操作步骤（1）首先检查用于试验的电流线、电压线和地网线是否有断路现象（可以用万用表测量），地桩上的铁锈是否清除干净，其埋进深度是否合适（>0.5米），同时检查测试线与地桩的连接是否导通，如未导通，请处理后重新连接。

（2）电流测试线与电压测试线的长度比为1：0.618，电流测试线的长度应是地网对角线的3～5倍。

（3）电流测试线和电压测试线按规定的长度将一端与仪器相接后平行放出。

另一端分别接在两个地桩上（如图3所示）。

（4）将已放好的测试线检查一遍，将万用表一端接电流线或电压线，另一端接地网线如无阻值显示即为断路，确认完好再进行测试。

（5）检查连线无误后，给仪器接上AC 220V/50Hz电源，对仪器进行通电。

（6）按测量键，开始测量。

（7）仪器显示测试结束后，记录测试数据（本仪器可多次重复测量）。

（8）关掉仪器电源后，拆除连线，测试过程结束。

2、操作说明：（1）打开电源开关，计算机进行自检，几秒钟后，液晶屏显示中文主菜单如图8所示，表示自检成功。

图8 中文主菜单（2）按键，可移动光标至各菜单项，并循环指示。

被选中项反白字体显示。

选择键的流程见图9所示。

图9菜单流程图图10 参数设定流程图（3）在光标当前所示项目，按、键可进行该项菜单的变更，并循环指示，流程见图10所示。

（4）将菜单变更至与测试要求相对应后即可按选择键进行下个项目的选择。

3、开始测试：打开电源开关，当光标在测试项目上时，按确认键并保持大约5秒钟后，仪器开始测试。

测试过程中显示的画面如图11（地网，变频）所示，当下面的进程到100%时候测试完毕，然后显示测量结果见图12所示，此时光标指示打印机图标，按确认键打印报告。

图11 测试过程显示图12 测量结果显示测量结果的意义如下：Zx：测量的地网阻抗值Rx: 测量的地网电阻值V：施加电压值 I：试品流过的电流F1,F2 : 试验频率打印结束后，关闭电源开关，解除连接线，测试完毕。

变电所接地-跨步电压和接触电压

变电所接地-跨步电压和接触电压计算公式变电所的高压系统的接地与低压系统的接地，可共用接地系统或分立接地系统。

涉及人身与设备的安全。

1 10kV系统中性点接地可分为：中性点非有效接地系统（小电流接地系统）-中性点不接地系统；-经消弧线圈接地系统；-高电阻接地系统。

中性点有效接地系统（大电流接地系统）-中性点直接接地系统；-经低电阻接地系统。

1.1 10kV系统中性点不接地系统(1) 接地故障特点配电系统在正常运行时，三相基本平衡电压作用下，各相对地电容电流I CL1、I CL2、I CL3相等，分别超前相电压90°，I CL1＝I CL2＝I CL3＝UΦωC，其I CL1＋I CL2＋I CL3＝0，系统中性点与地有相同电位。

L1相发生接地故障，忽略接地过渡电阻，视为金属性接地，10kV系统各支路的电容电流的流向如图图1-1所示：图1-1 10kV系统接地故障示意从10kV系统接地故障示意图可以得出结论：a)全系统所有非故障的各支路，故障相的电容电流均为零，非故障相均有电容电流；b)在故障支路，故障相流过所有各支路的电容电流的总和；c)故障支路的电容电流其方向由负载流向电源，非故障各支路的电容电流其方向由电源流向负载；d)故障支路检测的零序电流为各非故障支路电容电流总和；e)接地故障电流大小与接地故障点的位置无关，只与接地故障点的过渡电阻有关。

10kV系统接地故障，电压与电流矢量关系如图1-2所示：图1-2 10kV系统接地故障矢量图L1相发生接地故障，相当于在L1相上加上U0＝－U L1，L2相L3相也加上U0＝－U L1，非故障相对地电压升高3倍，其夹角由120°变成60°，合成的电容电流增大3倍，接地故障电流为单相电容电流的3倍，I d＝3UΦωC。

(2) 优缺点a)接地故障引起系统内部过电压可达3.5倍相电压，易使设备和线路绝缘被击穿。

b)油浸纸绝缘电力电缆达20A，聚乙烯绝缘电力电缆达15A，交联聚乙烯绝缘电力电缆达10A，接地故障电流引燃电弧则不能自熄，引起间歇性电弧，产生过电压易产生相间短路或火灾；c)非故障相对地电压升高3倍。

地网跨步电压接触电压测量方法

地网跨步电压、接触电压测量方法一、概述当发生接地故障时，若出现过高的接触电压或跨步电压，可能发生危及人身安全的事故。

一般将距接地设备水平处，以及与沿该设备金属外壳（或构架）垂直于地面的距离为出的两处之间电压，称为接触电压。

人体接触该两处时就要承受接触电压。

当电流流经接地装置时，在其周围形成不同的电位分布，人的跨步约为，在接地体径向的地面上，水平距离的两点间电压，称为跨步电压。

人体两脚接触该两处时就要承受跨步电压。

1、电站地网对角线长度约：1000m。

2、电站单相接地故障电流取设计部门提供的15kA。

二、测量方法一般可利用电流、电压三极法测量接地电阻的试验线路和电源来进行接触电压、跨步电压的测试。

1、测量接触电压按接线图，加上电压后，读取电流和电压表的指示值，其电压值表示当接地体流过测量电流为I时的接触电压，流过短路接地电流Imax时的实际接触电压：Uc=U* Imax/I=KUUc—接地体流过短路接地电流Imax时的实际接触电压(V)U—接地体流过电流I时实际的接触电压(V)K—X系数，其值等于Imax/I2、测量跨步电压按接线图，加上电压后，使接入接地体的电流为I，将电压极插入离接地体,,，,,,5,6m，以后增大到每5m移动一点，直到接地网的边缘，测量各点对接地体的电位。

这一方向完成后，再在另一方向按上面的方法完成测量。

对地网两点之间最大电位差Umax，应乘以系数K，求出接地体流过电流Imax 的实际电位差。

在地网设计上，一般要求这个值不大于2000V。

在电位分布图上可得到任意相距两点间的跨步电压：Ua= K(Un–Un-1) Ua—任意相距两点间的实际跨步电压（V）Un–Un-1—任意相距0.8m两点间测量的电压差（V）K—X系数，其值等于Imax/I案例：1、基本参数（1）电站地网对角线长度约：1000m 。

（2）电站单相接地故障电流取设计部门提供的15kA 。

2、试验依据DL/T 621-1997 《交流电气装置的接地》DL/T 475-2006 《接地装置特性参数测量导则》DL/T 596-1996 《电力设备预防性试验规程》3、试验仪器：（1）AI-6301 (5A/400V)自动抗干扰地网接地电阻测量仪（2）选频电压表（3）试验接线：4、试验方法（1）经实地考察，本次试验放线方向为大坝上游至码头方向，电流注入点距地网边缘距离为对角线的3至4倍，即直线距离约3000m —4000m 之间。

接地装置工频特性参数的测量导则

接地装置工频特性参数的测量导则 DL475—92中华人民共和国电力行业标准接地装置工频特性参数的测量导则DL475—92中华人民共和国能源部1992-11-03 批准1993-04-01 实施1 主题内容与适用范围本导则规定了接地装置工频特性参数的测量方法以及减小或消除某些因素对测量结果影响的方法..本导则适用于发电厂、变电所和杆塔等接地装置工频特性参数的测量;拟建发电厂、变电所和杆塔的场地土壤电阻率的测量..本导则也适用于避雷针和微波塔等其它接地装置工频特性参数的测量..2 对接地装置工频特性参数测量的基本要求2.1 在一般情况下尽量用本导则中推荐的方法测量接地装置的工频特性参数;如在测量中遇到困难时;可以由有关单位的负责人决定采用行之有效的方法测量..2.2 发电厂、变电所和杆塔等接地装置的工频特性参数尽量在干燥季节时测量;而不应在雨后立即测量..2.3 通常应采用两种或两种以上电极布置方式包括改变电极布置的方向测量接地装置的工频特性参数..有时;还需要采用不同的方法测量;以互相验证;提高测量结果的可信度..2.4 如条件允许;测量回路应尽可能接近输电线接地短路时的电流回路..3 发电厂和变电所接地装置的工频接地电阻、接触电压和跨步电压的测量3.1 发电厂和变电所接地装置的工频接地电阻的测量3.1.1 测量原理接地装置工频接地电阻的数值;等于接地装置的对地电压与通过接地装置流入地中的工频电流的比值..接地装置的对地电压是指接地装置与地中电流场的实际零位区之间的电位差..图 1 是测量工频接地电阻的电极布置和电位分布的示意图;图上点P 是实际零电位区中的一点;实际零电位区是指沿被测接地装置与测量用的电流极C 之间连接线方向上电位梯度接近于零的区域..实际零电位区范围的大小;与测量用的电流极离被测接地装置的距离dGC 的大小、通过被测接地装置流入地中测试电流的大小以及测量用的电压表的分辨率等因素有关..用电压表和电流表分别测量接地装置G 与电压极P 之间的电位差UG 和通过接地装置流入地中的测试电流I;由UG 和I 得到接地装置的工频接地电阻13.1.2 测量工频接地电阻的三极法三极法的三极是指图2 上的被测接地装置G;测量用的电压极P 和电流极C..图中测量用的电流极C和电压极P离被测接地装置G边缘的距离为dGC=4～5D 和dGP=0.5～0.6dGC; D 为被测接地装置的最大对角线长度;点P 可以认为是处在实际的零电位区内..如果想较准确地找到实际零电位区;可以把电压极沿测量用电流极与被测接地装置之间连接线方向移动三次;每次移动的距离约为dGC 的5%;测量电压极P 与接地装置G 之间的电压..如果电压表的三次指示值之间的相对误差不超过5%;则可以把中间位置作为测量用电压极的位置..图1 测量接地装置工频接地电阻的电极布置和电位分布示意图G—被测接地装置；P—测量用的电压极；C—测量用的电流极；D—被测接地装置的最大对角线长度图2 三极法的原理接线图a电极布置图；b原理接线图G—被测接地装置；P—测量用的电压极；C—测量用的电流极；E —测量用的工频电源；A—交流电流表；V—交流电压表；D—被测接地装置的最大对角线长度把电压表和电流表的指示值UG 和I 代入式1中去;得到被测接地装置的工频接地电阻RG..当被测接地装置的面积较大而土壤电阻率不均匀时;为了得到较可信的测试结果;建议把电流极离被测接地装置的距离增大;例如增大到10km;同时电压极离被测接地装置的距离也相应地增大..如果在测量工频接地电阻时;dGC 取4～5D 值有困难;那么当接地装置周围的土壤电阻率较均匀时;dGC 可以取2D 值;而dGP 取D 值；当接地装置周围的土壤电阻率不均匀时; dGC 可以取3D 值;dGP 取1.7D 值..如果接地装置周围的土壤电阻率较均匀;也可以用图3 的三角形布置电极的方式测量工频接地电阻..被测接地装置的工频接地电阻值由下式决定式中UGP——电压极与被测接地装置之间的电压；I ——通过接地装置流入地中的测试电流；a——被测接地装置等效球半径；DGP;DGC——电压极和电流极离被测接地装置的等效中心的距离；θ——电压极和接地装置等效中心的连接线与电流极和接地装置等效中心的连接线之间的夹角..一般取dGP≈dGC=2D;θ≈30°..当接地装置的最大对角线较小;且工频接地电阻值大于0.5Ω时;也可以用接地电阻测量仪测量接地电阻;但其电压极和电流极应按前面提到的要求布置..3.1.3 测量工频接地电阻的四极法当被测接地装置的最大对角线 D 较大;或在某些地区山区或城区按要求布置电流极和电压极有困难时;可以利用变电所的一回输电线的两相导线作为电流线和电压线..由于两相导线即电压线与电流线之间的距离较小;电压线与电流线之间的互感会引起测量误差..图4是消除电压线与电流线之间互感影响的四极法的原理接线图..图4 的四极是指被测接地装置G、测量用的电流极 C 和电压极P 以及辅助电极S..辅助电极S 离被测接地装置边缘的距离dGS=30～100m..图3 测量接地装置的工频接地电电阻的三角形布置电极方式G—被测接地装置；P—测量用的电压极；C—测量用的电流极；D—被测接地装置的最大对角线长度图4 四极法测量工频接地电阻的原理接线图G—被测接地装置；P—测量用电压极；C—测量用电流极；S—测量用的辅助电极；—工频电源用高输入阻抗电压表测量点2 与点3、点3 与点4 以及点4 与点2 之间的电压U23、U34和U42..由电压U23、U34 和U42 以及通过接地装置流入地中的电流I;得到被测接地装置的工频接地电阻33.1.4 对测量仪表的要求为了使测量结果可信;要求电压表和电流表的准确度不低于1.0 级;电压表的输入阻抗不小于100kΩ..最好用分辨率不大于1%的数字电压表满量程约50V..3.1.5 影响工频接地电阻实测值的因素和消除其影响的方法在不停电的条件下;接地装置中存在电力系统的零序电流;它会影响工频接地电阻的实测值..零序电流对工频接地电阻实测值的影响;既可以用增大通过接地装置的测试电流值的办法减小;也可以用倒相法或三相电源法消除用倒相法得到的工频接地电阻值4式中I——通过接地装置的测试电流;测试电压倒相前后保持不变；——测试电压倒相前后的接地装置的对地电压；UG0——不加测试电压时接地装置的对地电压;即零序电流在接地装置上产生的电压降..把三相电源的三相电压相继加在接地装置上;保持通过接地装置的测试电流值I 不变;则被测接地装置的工频接地电阻值5式中UGA、UGB 和UGC——把A 相电压、B 相电压和C 相电压作为测试电源电压时接地装置的对地电压；UG0——在不加测试电源电压时;电力系统的零序电流在接地装置上产生的电压降；I——通过接地装置的测试电流..当测量用的电压线较长时;电压线上可能出现广播电磁场等交变电磁场产生的干扰电压..如果用有效值电压表测量电压;则电压表的指示值要受高频干扰电压的影响..为了减小高频干扰电压对测量结果的影响;在电压表的两端子上并接一个电容器;其工频容抗应比电压表的输入阻抗大100 倍以上..在许多变电所中;输电线的避雷线是与变电所的接地装置连接的;这会影响变电所接地电阻的实测值..因此在测量前;应把避雷线与变电所接地装置的电连接断开..通过接地装置的测试电流大;接地装置中的零序电流和干扰电压对测量结果的影响小;同一分辨率的电压表的可测电流场的范围大;即工频接地电阻的实测值的误差小..为了减小工频接地电阻实测值的误差;通过接地装置的测试电流不宜小于30A..为了得到较大的测试电流;一般要求电流极的接地电阻不大于10Ω;也可以利用杆塔的接地装置作为电流极..尽可能使测量线远离运行中的输电线路或与之垂直;以减小干扰影响..测量电极的布置要避开河流、水渠、地下管道等..3.2 接触电压和跨步电压的测量3.2.1 接触电压和跨步电压与接触电势和跨步电势之间的关系接触电势是当接地短路电流流过接地装置时;在地面上离电力设备的水平距离为0.8m处模拟人脚的金属板;沿设备外壳、构架或墙壁离地的垂直距离为1.8m 处的两点之间的电位差图5；接触电压是指人体接触上述两点时所承受的电压..跨步电势是指当接地短路电流流过接地装置时;在地面上水平距离为0.8m 的两点之间的电位差；跨步电压是人体的两脚接触上述两点时所承受的电压..由图5;得到式中Ej;Ek——接触电势和跨步电势；Uj;Uk——接触电压和跨步电压；Rp——人一个脚的接地电阻；Rm——模拟人体的电阻;1500Ω..3.2.2 接触电势、跨步电势、接触电压和跨步电压的测量图5 测量接触电压和跨步电压的原理接线图S—电力设备构架；V1 和V2——高输入阻抗电压表；P—模拟人脚的金属板；Rm—模拟人体的电阻；G—接地装置；C—测量用电流极图5 是测量接触电势、跨步电势、接触电压和跨步电压的原理接线图;模拟人的两脚的金属板是用半径为0.1m 的圆板或0.125m×0.25m 的长方板..为了使金属板与地面接触良好;把地面平整;撒一点水;并在每一块金属板上放置15kg 重的物体..取下并接在电压表两端子上的电阻Rm;高输入阻抗＞100kΩ的电压表V1 和V2 将分别测量出与通过接地装置的电流I 对应的接触电势和跨步电势；如果在电压表V1 和V2 的两端子上并接电阻Rm1500Ω;则电压表V1 和V2 的测量值分别为与通过接地装置的测试电流对应的接触电压值和跨步电压值..在发电厂和变电所中工作人员常出现的电力设备或构架附近测量接触电压；在接地装置的边缘测量跨步电压..在测量接触电压时;测试电流应从构架或电气设备外壳注入接地装置；在测量跨步电压时;测试电流应在接地短路电流可能流入接地装置的地方注入..发电厂和变电所内的接触电压和跨步电压与通过接地装置流入土壤中的电流值成正比..当通过接地装置入地的最大短路电流值为Imax 时;对应的接触电压和跨步电压的最大值分别为式中I、Uj 和Uk——测量时通过接地装置的测试电流以及对应的接触电压和跨步电压的实测值..图6 测量输电线杆塔接地电阻的原理接线图a电流极和电压极的布置图； b原理接线图G—被测杆塔的接地装置；P—测量用的电压极；C—测量用的电流极；M—接地电阻测量仪；l—接地装置的最大射线长度4 输电线杆塔接地装置的接地电阻的测量输电线杆塔接地装置接地电阻的测量方法的原理与发电厂和变电所接地装置接地电阻的测量方法的原理基本相同;但由于输电线杆塔离城乡较远;没有交流电源;输电线杆塔的接地电阻一般是用接地电阻测量仪测量..图6 是用接地电阻测量仪测量输电线杆塔接地电阻的原理接线图;电压极P 和电流极C离杆塔基础边缘的直线距离dGP=2.5l 和dGC=4l;l 为接地装置的最大射线的长度..当发现接地电阻的实测值与以往的测量结果有明显的增大或减小时;应改变电极的布置方向;再测量一次..测量杆塔的接地电阻时;应把杆塔与接地装置的电联接断开;应避免把测量用的电压极和电流极布置在接地装置的射线上面;测量用的电流极和电压极应与土壤接触良好..5 土壤电阻率的测量5.1 单极法测量土壤电阻率的单极法是指在被测场地打一单极的垂直接地体图7;用接地电阻测量仪测量得到该单极接地体的接地电阻值R;然后由下式得到等效土壤电阻率12单极接地极的直径d 应不小于1.5cm;长度应不小于1m..图7 单极法测量土壤电阻率的示意图d—单极接地体的直径；h—单极接地体的长度图8 四极法测量土壤电阻率的原理接线图C1 和C2—测量用的电流极；P1 和P2—测量用的电压极；M—接地电阻测量仪；h—测量电极的埋设深度；a—测量电极之间的距离单极法只适用于土壤电阻率较均匀的场地..5.2 四极法图8 是测量土壤电阻率的四极法的原理接线图;两电极之间的距离a 应等于或大于电极埋设深度h 的20 倍;即a≥20h..由接地电阻测量仪的测量值R;得到被测场地的视在土壤电阻率ρ=2πaR 13测量电极建议用直径不小于1.5cm 的圆钢或＜25×25×4 的角钢;其长度均不小于40cm..被测场地土壤中的电流场的深度;即被测土壤的深度;与极间距离a 有密切关系..当被测场地的面积较大时;极间距离a 应相应地增大..为了得到较合理的土壤电阻率的数据;最好改变极间距离a;求得视在土壤电阻率ρ与极间距离a 之间的关系曲线ρ=fa;极间距离的取值可为5、10、15、20、30、40m、;最大的极间距离amax 可取拟建接地装置最大对角线的三分之二..5.3 注意事项5.3.1 地下管道的影响在靠近居民区或工矿区;地下可能有水管等具有一定金属部件的管道..如果测量电极布置不恰当;则地下管道会影响测量结果..在地下有管道的地方;应把电极布置在与管道垂直的方向上;并且要求最近的测量电极电流极与地下管道之间的距离不小于极间距离..5.3.2 土壤结构不均匀性的影响土壤结构不均匀性对视在土壤电阻率有很大的影响;测量电极不应在有明显的岩石、裂缝和边坡等不均匀土壤上布置..为了得到较可信的结果;可以把被测场地分片;进行多处测量..____________________________附加说明：本导则由能源部科技司提出..本导则由能源部高电压试验技术标准化技术委员会归口并起草..本导则的主要起草人：蒋德福、杨善、张金玉..另一相关标准：GB/T 17949.1-2000:接地系统的土壤电阻率、接地阻抗和地面电位测量导则。

220kV变电站接地电阻计算及接触电压和跨步电压校验

近年来,伴随着我国经济的快速发展,电网规模不断扩大,电压等级也逐渐升高,电力系统在不断的发展和进步,但电网发生故障时的接地电流也随之增大,接地电压也相应的越来越高,不仅给日常巡检和故障维护人员带来了严重的安全隐患和危险,同时也会破坏电气设备绝缘,导致变电站开关跳闸、机组停机等连锁事故发生,严重威胁人民的生命财产安全。

电气接地系统作为变电站不可缺失的一部分,对保障站内电气设备稳定可1变电站背景及概况1.1变电站规模220k V鱼南变建设规模为:4×240M V A,4回220k V出线+18回110k V 出线,220k V及110k V系统均采用双母线双分段接线方式。

1.2站址位置220k V鱼南变位于鱼山岛石化园区内,变电站位于中央大道与滨海南路交叉处西南角。

220k V鱼南变北侧为2#管廊,便于110k V电缆出线。

1.3土壤电阻率测量根据《浙江石油化工有限公司4000万吨/年炼化一体化项目地块二岩土工程勘察技术报告书》,本次勘察在场地内进行了大地土壤电阻率测试,测试结果如表1所示。

由于本变电站位置处于开方区和填方区之间,根据土壤电阻率测试报告,不同类型的土壤电阻率普遍较低(1.93~6.40Ω·m),但凝灰岩地层电阻率很高,故采用回填素土的方式来降低土壤电阻率,考虑到石块等因素,该地层土壤电阻率按100Ω·m进行计算。

结合整个变电站的位置布局,其大部分区域位于填方区,仅小部分区域位于开方区,且变电站对开方区要求回填素土,同时地下水位较高,地下水含盐碱时土壤电阻率较小,垂直接地极可有效与低电阻土壤接触。

综合上述情况,本项目取220k V变电站区域平均土壤电阻率为50Ω·m。

同时,由于石化区内均设有地下接地线,且面积极大(不小于3k m×3k m),要求220k V变电站和石化区的地下接地网紧密连接(不少于4点),因此本项目石化区地下接地网接地电阻取0.1Ω。

牵引变电所接触电压和跨步电压浅析

第29卷2021年第6期农村电工探讨，提出了几种降低接触电压和跨步电压的方法。

1接地装置的散流效应电流入地后的散流方式与接地体的埋设情况有关。

为分析方便，将人工接地体等效为一半径为r 的半球形，其示意图如图1所示。

假设接地体周围土壤的电阻率ρ是恒定的，电流经接地体入地时，将从其表面均匀的流散，距球心为x 处的地中电流密度为J x =I jd2πx 2在接地体周围大地中的电场强度为E =Jρ距球心x 处的电场强度为E x =J x ρ因此，在dx 段内的电压降为dU =E x dx=J x ρdx=ρI jd2πx2dxρ——地网埋深处的土壤电阻率；I jd ——接地体入地短路电流。

则在大地表面任一点A 处的电位为U A =∫x A∞dU =ρI jd2π∫x A∞dx x 2=ρI jd2πxA由上式可知，当ρ和I jd 为定值时，地面电位与距球心的距离x 成双曲线函数关系，电流入地点的地电位分布如图2所示。

2接触电压和跨步电压在牵引变电所的接地装置通常由水平接地体和垂脚间的距离为L （通常取L =0.8m ），由跨距L 产生的电位差称为跨步电压E s 。

当人站立于接地体地面上用手接触绝缘破坏的电气设备的金属外壳时，由于人体电阻的存在，人的手和脚将具有不同的电位，通常将地面上离设备水平距离为0.8m 与设备外壳离地面高1.8m 处两点间的电位差称为接触电压E t 。

当跨步电压和接触电压超过一定值时，将导致电击事件。

在牵引变电所的接地网设计中，通常采用接地体等间距布置的方式，其最大跨步电压和接触电压一般采用以下公式进行计算。

最大跨步电压为E sm =ρI G K s K iL s最大接触电压为E tm =ρI G K m K iL mρ——接地网埋深处的土壤电阻率；I G ——接地网的最大入地短路电流；K m ——接触电压校正系数（与接地网形状、尺寸、埋深等因素有关）；K s ——跨步电压校正系数（与接地网形状、尺寸、埋深等因素有关）；K i ——接地网不规则校正系数（与接地网形状有关）；L s ，L m ——埋入地中接地系统导体有效长度（与接地体长度有关）。

发电站大型接地网跨步电压的测量及降低方法

发电站大型接地网跨步电压的测量及降低方法作者：李萍张泉锋王婷婷邱志鸿来源：《绿色科技》2014年第07期摘要：根据DL/T475-2006《接地装置特性参数测量导则》测量跨步电压的方法，通过大电流发生器模拟一个故障电流给被测物体，再用内置等效人体电阻的电压表对模拟人体双脚的电极进行了跨步电压的测量，并找出了其降低措施，为以后跨步电压的测量提供参考。

关键词：大型地网；跨步电压；测量方法；发电站1引言跨步电压即是人的两脚站在电位不同的地面上的两脚之间的电位差，这种电压所造成的触电事故就叫跨步电压触电[1]。

而在发电站变压器区域，电压有的高达上百千伏，故障电流非常大，对工作人员构成了生命威胁，因此跨步电压的安全测量方法是非常必要的。

本文主要根据DL/T475-2006《接地装置特性参数测量导则》测量跨步电压的方法，通过大电流发生器模拟一个故障电流给被测物体，再用内置等效人体电阻的电压表对模拟人体双脚的电极进行跨步电压的测量，并由此实验找出其改进措施，为以后跨步电压的测量提供参考。

2跨步电压的形成造成地面上各处电位不同的原因主要有：一是相线断线，带电一端触地，即以触地点为中心形成许多同心圆，在不同的同心圆上其电位也不相等，中心点的电位最高，相反远离中心点的电位也越低（图1）。

二是接地设备漏电时，接地线带电或电线电缆绝缘破坏、接头处包扎不严导致漏电等，也会以接地点或漏电点为中心，形成电位不同的同心圆。

当人的双脚站在不同的同心圆上，跨步电压加于双脚时，就会有电流流过人体。

设前脚的电位为U1，后脚的电位为U2，则跨步电压U=U1-U2。

显然距离电流入地点越近，跨步电压越高，其危险性亦越大。

人体受到跨步电压作用时，电流将从一只脚经跨步到另一只脚与大地形成回路[2～8]。

当跨步电压达到40～50V时，人就有触电的危险。

触电者的症状是脚发麻、抽筋、跌倒在地[2]。

人若能蹦出同心圆，就可脱离危险，如果不能蹦出同心圆甚至被击倒，会加大人体的触电电压，危险性就会更大。

TB_T_3233-2010_铁路综合接地系统测量方法

阻率测量宜在垂直铁路方向及平行铁路方向各测量一次，取平均值。当发现土壤电阻率两次实测值相
差较大或与以往的测量结果相比有明显的增大或减小时，应改变电极布置方向或增大电极的距离重新
测量。土壤电阻率突变或垂直分层明显时，可结合地质勘探和沿线建筑分布状况适当增加测量间距和
布点。
５．１．４图１是四极等距法的原理接线图，两电极之间的距离为ａ，单位为米（ｉｎ）。测量电极人地深度
５
７铁路综合接地系统电气完整性测量……………·
６
８铁路综合接地系统接地阻抗测量………………·
７
９场区地表电位梯度、跨步电压和接触电压测量一
１０铁路综合接地系统轨道电位和设备电位测量一
附录Ａ（资料性附录）测量项目和周期…………－－
Hale Waihona Puke 附录Ｂ（资料性附录）接地装置场区地表电位梯度
附录Ｃ（资料性附录）接触电压和轨道电位容许值
３．１０
接地电阻ｇｒｏｕｎｄｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ接地体和具有零电阻的远方接地体之间的欧姆电阻。［ＧＢ／Ｔ１７９４９．１—２０００，定义４．１１］３．” 接地阻抗ｇｒｏｕｎｄｉｍｐｅｄａｎｃｅ接地装置对远方电位零点的阻抗。数值上为接地装置与远方电位零点间的电位差，与通过接地装置流人地中的电流的比值。按冲击电流求得的接地阻抗称为冲击接地阻抗；按工频电流求得的接地阻抗称为工频接地阻抗。本标准范围凡未标明为冲击接地阻抗的，均指工频接地阻抗。［ＤＥ／Ｔ４７５－－２００６，定义３８］
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ＴＢ／Ｔ３２３３—２０１０
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本标准按照ＧＢ／Ｔ１．１—２００９给出的规则起草。本标准参考ＡＮＳＩ／ＩＥＥ８１：１９８３（（接地系统的土壤电阻率、接地阻抗和地面电位测量导则》。本标准由中铁电气化局集团有限公司提出并归口。本标准起草单位：中铁第四勘察设计院集团有限公司、武汉大学、中国铁道科学研究院、深圳科安达电子科技股份有限公司。本标准主要起草人：孙建明、王建国、戚广枫、黄足平、李红梅、张育明、张华志、张帆、张晨。

古建筑防接触电压和跨步电压措施技术分析与做法

古建筑防接触电压和跨步电压措施技术分析与做法作者：王玮来源：《价值工程》2017年第03期摘要：本文从GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》和GB51017-2014《古建筑防雷工程技术规范》中关于防接触电压及跨步电压措施的相关技术规定出发，结合笔者所参与《古建筑防雷设计与安装》国家标准图集的编制和多年的古建筑防雷工程实践，对古建筑防雷引下线敷设路径上防接触电压及跨步电压技术措施具体做法进行分析阐述。

Abstract： In this paper， based on the relevant technical provisions on anti-contact voltage and step voltage in GB50057-2010 "Lightning Protection Design Code for Buildings" and GB51017-2014 "Technical Code for Lightning Protection of Ancient Buildings"， and combined with the author's experience in the preparation of national standards atlas "Ancient Building Lightning Protection Design and Installation" and many years of ancient building lightning protection engineering practice， the concrete measures of anti-contact voltage and stepping voltage on laying path of lightning protection in ancient buildings are analyzed and expounded.关键词：古建筑；引下线；接地装置；接触电压；跨步电压Key words： ancient architecture；downlead；grounding device；contact voltage；step voltage中图分类号：K928.71 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）03-0148-030 引言接触电压和跨步电压的大小直接关系到其附近行人的安全，对古建筑防雷而言尤为重要，一是因为古建筑现场环境对防雷设计施工局限性较大；二是因为古建筑大多坐落在风景名胜区内，游客众多；三是因为防雷施工是不允许对古建筑造成损坏的。

大型地网接地电阻测试仪(3A)操作步骤

大型地网接地电阻测试仪大型地网接地电阻测试仪(3A)操作步骤1、操作步骤（1）首先检查用于试验的电流线、电压线和地网线是否有断路现象（可以用万用表测量），地桩上的铁锈是否清除干净，其埋进深度是否合适（>0.5米），同时检查测试线与地桩的连接是否导通，如未导通，请处理后重新连接。

（2）电流测试线与电压测试线的长度比为1：0.618，电流测试线的长度应是地网对角线的3～5倍。

（3）电流测试线和电压测试线按规定的长度将一端与仪器相接后平行放出。

另一端分别接在两个地桩上（如图3所示）。

（4）将已放好的测试线检查一遍，将万用表一端接电流线或电压线，另一端接地网线如无阻值显示即为断路，确认完好再进行测试。

（5）检查连线无误后，给仪器接上AC 220V/50Hz电源，对仪器进行通电。

（6）按测量键，开始测量。

（7）仪器显示测试结束后，记录测试数据（本仪器可多次重复测量）。

（8）关掉仪器电源后，拆除连线，测试过程结束。

2、操作说明：（1）打开电源开关，计算机进行自检，几秒钟后，液晶屏显示中文主菜单如图8所示，表示自检成功。

图8 中文主菜单（2）按键，可移动光标至各菜单项，并循环指示。

大型地网接地电阻测试仪被选中项反白字体显示。

选择键的流程见图9所示。

图9菜单流程图图10 参数设定流程图（3）在光标当前所示项目，按、键可进行该项菜单的变更，并循环指示，流程见图10所示。

（4）将菜单变更至与测试要求相对应后即可按选择键进行下个项目的选择。

3、开始测试：打开电源开关，当光标在测试项目上时，按确认键并保持大约5秒钟后，仪器开始测试。

图11 测试过程显示图12 测量结果显示测量结果的意义如下：大型地网接地电阻测试仪Zx：测量的地网阻抗值Rx: 测量的地网电阻值V：施加电压值I：试品流过的电流F1,F2 : 试验频率打印结束后，关闭电源开关，解除连接线，测试完毕。

全厂接地网参数测试方案

西藏阿里过渡电源项目全厂接地网特性参数测试方案批准：贺祥云审核：肖中林校核：王纯高编写：陈瑜琨史博葛洲坝集团股份有限公司西藏阿里过渡电源工程施工项目部二0一0年六月二十一日西藏阿里过渡电源项目全厂接地网特性参数测试方案一概况接地是为了保证接地装置内、外发生接地故障时，经接地装置流入地中的最大短路电流，所造成的接地电位升高及地面的电位分布不致于危及人员和设备的安全，将电站范围的接触电位差和跨步电位差限制在安全值之内.阿里过渡电源接地网由主厂房接地网、综合水池接地网、综合水泵房接地网、燃油泵房接地网、含油污水处理车间接地网等部分组成.从接地网整体性来看,已完成的接地网已经有效的连为一个整体。

整个接地网共敷设接地扁铁3500m,埋设接地模块150个，打下钢桩50根，经计算接地网总面积约为6190㎡，最大对角线长度为112 m.为了检查截流前已完接地工程的施工质量及接地效果，通过对全厂接地装置进行接地电阻、接触电势、跨步电势、接触电压、跨步电压及两台避雷针的接地电阻的测试,以便为后续工程的接地施工提供有关技术参数和决策依据.本方案编制依据为中华人民共和国国家标准《电气装置安装工程电气试验设备交接试验标准》GB50150 26。

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二测试原理1、接地电阻的测量：测量接地电阻的方法很多，这里对接地网的接地电阻测试采用的方法是三极法，其测试接线原理图如图所示。

为了便于分析简化计算，把整个接地网视为半球形,设Rg为球半径（m)，流入大地的电流为I（A），则：三极法测接地电阻的原理接线图在距球心为x （m ）处球面上电流密度为:22x I J π= (A/m 2) 根据电场强度ρ⋅=J E （v/m ）则距球心x(x ≥Rg ）处所具有的电位为xxxx Idx xI Edx U ∞∞∞=-=-=⎰⎰πρπρ222(V ）因此电极1使1、2之间所呈现的电位差为)11(2121d Rg I U -=πρ (V ）电极3使1、2之间所呈现的电位差为)11(13232d d U -= (V ） U 1、U 2之间的总电位差为)1111(213231221d d d Rg I U U U -+-=+=πρ (V) 则U 1、U 2之间呈现的电阻Rg 为)1111(2132312d d d Rg I U Rg -+-==πρ (Ω) 而接地网的接地电阻实际等于RgR πρ2=（Ω) 欲使测量的接地电阻Rg 与接地网的实际电阻R 两者是相等的，则必须有0111132312=-+-d d d 设 1312d R d ⋅=，1323)1(d R d ⋅-= 则有 01111=--+-RR 即 012=-+R R 得 618.0251=±-=R （负根舍去) 上述分析过程表明，如果电流极置于非无穷远处，则电压极将对电流极与被测接地网两者之间进行黄金分割，即放在距接地网0.618处，就可测得接地网的真实接地电阻。

跨步电压和接触电压测量细则

规章制度编号：国网（运检/4）***-2016国家电网公司变电检测通用管理规定第47分册跨步电压和接触电压测量细则国家电网公司二〇一六年十月目录前言 (II)1试验条件 (1)1.1环境要求 (1)1.2人员要求 (1)1.3安全要求 (1)1.4试验仪器要求 (1)2试验准备 (1)3试验方法 (2)3.1电流极和电位极 (2)3.2试验电流的注入 (2)3.3跨步电压测量 (2)3.4接触电压测量 (2)3.5试验验收 (3)4试验数据分析和处理 (3)4.1根据系统最大单相短路电流值判断 (3)4.2根据土壤电阻率、接地短路电流持续时间确定 (3)5试验报告 (4)附录A （规范性附录）跨步电压和接触电压试验报告 (5)前言为进一步提升公司变电运检管理水平，实现变电管理全公司、全过程、全方位标准化，国网运检部组织26家省公司及中国电科院全面总结公司系统多年来变电设备运维检修管理经验，对现行各项管理规定进行提炼、整合、优化和标准化，以各环节工作和专业分工为对象，编制了国家电网公司变电验收、运维、检测、评价、检修通用管理规定和反事故措施（以下简称“五通一措”）。

经反复征求意见，于2017年1月正式发布，用于替代国网总部及省、市公司原有相关变电运检管理规定，适用于公司系统各级单位。

本细则是依据《国家电网公司变电检测通用管理规定》编制的第47分册《跨步电压和接触电压测量细则》，适用于35kV及以上变电站的接地网。

本细则由国家电网公司运维检修部负责归口管理和解释。

本细则起草单位：**、**。

本细则主要起草人：**、**。

跨步电压和接触电压测量细则1 试验条件1.1 环境要求a)环境温度不宜低于5ºC，环境相对湿度不宜大于80%；b)测试时应在干燥季节和土壤未结冻时进行；不应在雷、雨、雪中或雨、雪后立即进行；c)测试时注意测试电流稳定。

1.2 人员要求a)熟悉现场安全作业要求，并经《安规》考试合格；b)了解变电站主接地网敷设总体布置图；c)熟悉各类试验设备、仪器、仪表的原理、结构、用途及使用方法，并能排除一般故障；d)能正确完成试验室及现场各种试验项目的接线、操作及测量；e)熟悉各种影响试验结论的因数及消除方法；f)经过上岗培训合格。

电位分布、跨步电压和接触电压试验

电位分布、跨步电压和接触电压试验当发生接地故障时，若出现过高的接触电压或跨步电压，可能发生危及人身安全的事故。

所以对电压在1000V 以上的电气设备，应测量其接触电压和跨步电压。

在发电厂和变电所附近地区还应测量地面的电位分布。

一般将距接地设备水平距离为0.8m 处，及沿该设备外壳（或构架）垂直于地面的距离为1.8m 的两点间的电压，称为接触电压，人体接触该两点时就要承受接触电压。

测量接触电压，即测量这两点之间的电压如图15-11所示。

在接地体周围的电流密度大，致使电压降也大。

而电流密度的大小与距离接地体距离的平方成反比，因此在一定范围之外，由于电流密度接近于零，该处即可作为大地的零电位点。

当电流经接地装置时，在其周围形成的不同电位分布，可用下式表示，即 g gX U x r U = （15-34）式中 U X ——至接地体距离为x 处的电压；U g ——接地体的电压；r g ——接地体的半径；x ——距接地体距离；l 的跨步约为0.8m,所以在接地体径向地面上水平距离为0.8m 两点间的电压，称为跨步电压。

人体两脚接触该两点时，就要承受跨步电压。

测量电压分布和跨步电压，应该选择经常有人出入的地区进行。

距接地体最近处，其测量间约为0.8m ，测量点数可选5-7点，以后的间距可增大到5-10m,一般测到25-50m 远处即可。

测量用的接地极，可用直径8-10mm,长约300mm 的圆钢，埋入地中50-80mm,若在混凝土或砖块地面测量时，可用26cm ×26cm 的铜板或钢板作接地体。

为使铜板或钢板与地接触良好，铜板或钢板上可压重物，板下的地也可用水浇湿。

一、用电流、电压表法测量（一）测量接触电压测量设备接触电压的试验接线如图15-11所示。

加上电压后读取电流和电压表的指示值，它表示当接地体流过电流为I 时的接触电压。

然后按下式推算出当流过大电流I max 时的实际接触电压 KU II U Ue ==max （15-35）式中 Ue ——接地体流过电流为I max 时的设备接触电压；U ——接地体流过电流I 时实测的接触电压，V ；K ——系数，其值为II max ； m ax I ——发生接地时通过接地体的最大电流；I ——测量时的实际电流。

测量接地电阻的常用测量方法步骤分解

接地装置的特性参数大都与土壤潮湿程度密切相关，因此接地装置的状况评估和验收测试应尽量在干燥季节和土壤未冻结时进行，不应在雷、雨、雪中或雨、雪后立即进行。

通过实际的测量，为整改地网装置提供可靠依据，对变电站接地网接地状况提出整改优化方案，使接地网接地电阻符合要求，从而有效防止设备绝缘损坏造成的跨步电压造成人员伤害或设备的进一步损坏。

起到保证电气设备的安全运行，为变电站工作人员创造一个安全可靠的工作环境的作用。

现在常用的接地电阻测量方法有三种：变频法、电流电压表法（即三极法）、接地电阻器法。

变频法测量接地电阻的方法介绍现场采用三极法测量接地电阻时，常利用一条停运的10KV或35KV线路中的两相作电流导线和电压导线。

这种做法存在两个问题：1.当电极采用直线布置时，由于两引线平行且距离又长，存在互感，使电压导线上产生感应电压，影响测量精度。

而电极采用三角形布置时，虽能减少引线间的互感影响，但却要同时停运两条线路，当现场只能提供一条低压架空线时，三极法就遇到了不可克服的困难。

2.是地中干扰电流，主要是地中工频电流的影响。

3.测量电压用的电压辅助极埋设点与实际零电位的偏差也会造成一定的影响。

采用变频法，可以在准确测量接地电阻值的同时，解决以上问题。

一、接地电阻的要求类1：一般情况下，接地装置的接地电阻应符合下式要求：R≤2000/I（式1）式中：R——考虑到季节变化的Zui大接地电阻，Ω；I——计算用的流经接地装置的入地短路电流，A公式（1）计算用流经接地装置的入地短路电流，采用接地装置、外短路时，经接地装置流入地中的Zui大短路电流对称分量Zui大值，该电流应按5~10年发展后的系统Zui大运行方式确定，并应考虑系统中各接地中性点间的短路电流分配，以及避雷线中分走的接地短路电流。

类2：当接地装置的接地电阻不符合式1要求时，可通过技术经济比较增大接地电阻，但不得大于5Ω，且应符合以下要求：1.为防止转移点位引起的危害，对可能将接地网的高电位引向厂、所外或将低电位引向厂、所内的设施，应采取隔离措施。