淺談三相異步電動機接地電阻試驗

任楊波 江璐 黃超 黃和平 陳學兵

（1.臺州方圓質檢有限公司，浙江臺州 318000；2.中國建筑西南勘察設計研究院有限公司重慶分公司，重慶 400000；3.滬源電機有限公司，浙江臺州 318000）

0 引言

三相異步電動機產品繁多，其結構不同，試驗方法也存在差異，但在實際檢驗過程中發現不少企業在生產中未安裝銘牌或未標注產品型號、執行標準等信息，試驗人員在檢測過程中可能存在采用不準確的檢測方法進行檢測判定的風險。

本文將對三相異步電動機常見使用標準《中小型旋轉電機通用安全要求》（GB/T 14711—2013）和《小功率電動機的安全要求》（GB/T 12350—2009）中接地電阻試驗方法存在的差異進行分析，并通過樣機試驗進行驗證。

1 接地電阻的意義

接地電阻的單位用歐姆（Ω）表示，試驗過程中產品接地電阻值越小，表示電機產品接地性能越好。反之，如果接地電阻越大或不導通，當發生故障漏電時，電動機外殼對地電壓過高就不安全，人體一旦觸及就會產生危險，嚴重時還會造成人員觸電身亡。電動機接地電阻是通過其接地裝置釋放電流時表現出的電阻，它在數值上等于流過接地裝置入地的電流與這個電流產生的電壓降之除。接地電阻的大小與電動機結構、材料等有關，而電動機接地電阻合格與否需要按照產品對應標準進行試驗和判定。

2 接地電阻的試驗方法

2.1 中小型旋轉電機

按照《中小型旋轉電機通用安全要求》（GB/T 14711—2013）標準9.11條關于接地電阻試驗的規定，通過在預計接地的部件（易觸及的電動機金屬外殼部件）與接地導體端子（接地裝置）之間施加一個等于電機全定額輸入或輸出時的電流，測量電壓降并以此電壓降除以流過該線路中的電流，計算出接地路徑電阻。接地路徑的電阻應不大于0.1 Ω。

2.2 小功率電動機

按照《小功率電動機的安全要求》（GB/T 12350—2009）標準16.6條關于接地電阻試驗的規定，接地端子或接地觸點與接地金屬部件之間的連接應具有低電阻。從空載電壓不超過12 V（交流或直流）的電源取得電流，并且該電流等于器具額定電流1.5倍或25 A（兩者取較大值），讓該電流輪流在接地端子或易觸及的接地金屬部件之間通過。在器具的接地端子與易觸及的接地金屬部件之間測量電壓降，由電流和該電壓降計算出電阻，該電阻值不應超過0.1 Ω。

2.3 兩種方法之間的差異

從《中小型旋轉電機通用安全要求》（GB/T 14711—2013）和《小功率電動機的安全要求》（GB/T 12350—2009）相關試驗方法分析，其測試路徑都是從接地裝置到電動機易觸及的接地金屬部件之間的電流路徑，且試驗結果判定值都應不大于0.1 Ω，在測試路徑和試驗結果上一致。但在試驗電流方面，GB/T 14711—2013采用電機全定額輸入或輸出時的電流，GB/T 12350—2009采用等于器具額定電流1.5倍或25 A（兩者取較大值）的電流，兩者存在差異。

3 試驗設備要求

3.1 試驗設備的接地

接地電阻通常采用接地電阻測量儀進行測量，為了準確地進行接地電阻的測量，接地電阻測量儀的接地是關鍵點，首先儀器設備的外殼應進行有效接地，另外儀器設備電源插頭中的接地線也要進行有效接地。對于是否有效接地，應通過相關的第三方檢驗機構或核查、自校等方式進行測量驗證，獨立的安全保護接地電阻小于等于4 Ω或者共同體接地體應不大于接地電阻1 Ω。

3.2 試驗前儀器修正

在試驗前應正確試驗各種儀器設備，測試前都必須對儀器進行“0”位調節，這點非常重要，并且要根據不同標準的要求調整到不同的試驗電流值。例如，在使用TOS6200A接地電阻測試儀進行接地電阻檢測時，應在每次使用前進行“0”位調節，這樣就不會把試驗儀器上的電源線及夾緊裝置累計在計算結果中。

切換至試驗條件設定畫面（MAIN），在確認OFFSET變為ON后才開始試驗。要確認“0”位調節，應再次按動SHIFT 鍵和MAIN 鍵，顯示補償測量畫面（OFFSET）。按動STOP開關后或者計時器的時間經過后，將記憶補償值，如圖1所示。再次回到MAIN畫面，按動STOP開關后，儀器顯示窗口顯示0.000 Ω，證明“0”位調節成功，如圖2所示。

3.3 其他要求

兩個標準中均對儀器選用精度沒有要求，一般建議不低于5級。在測量接地電阻時，建議三相異步電動機處于斷電狀態，繞組應進行放電處理。

4 方法驗證

4.1 驗證一

試驗室準備了一臺三相異步電動機，額定功率2.2 kW，額定電流4.4 A，機殼為鋁殼，分別按照不同標準進行試驗，如表1所示。

最終試驗結果底座為最大值，如圖3、圖4所示，均小于標準值0.1 Ω，判定為合格。

4.2 驗證二

試驗室準備了一臺三相異步電動機，額定功率4 kW，額定電流8.6 A，機殼為鐵殼，分別按照不同標準進行試驗，如表2所示。

最終試驗結果前端蓋吊環為最大值，如圖5、圖6所示，均小于標準值0.1 Ω，判定為合格。

從上述幾個試驗來看，接地電阻試驗數據非常接近，還有部分試驗數據完全一致，在檢驗結果判定上也完全一致。

5 結語

以上介紹了兩種測量接地電阻的試驗方法及儀器設備使用注意事項，還進行了試驗驗證，試驗數據略有差異，但判定結果一致，從而說明試驗電流的大小對測量小電機接地電阻影響較小，但測量大電機時如果通過更大的電流，導體就會產生部分熱能，其對接地電阻影響程度還需要進一步研究探討。最后要注意在不同試驗中電流測量結果還是存在一定差異性，生產企業應正確使用電動機執行的產品標準，根據產品標準規定的試驗方法進行接地電阻試驗，才能更準確地得到有效的檢測結果。