海客登州 · 仪表与过程工程师工具集
海客登州新上了「接地电阻计算」。这篇讲清楚两件事:每个输入框对应标准里的哪个符号,以及三个地方跟工程上的常见做法不一样。
计算式全部出自 GB/T 50065-2011《交流电气装置的接地设计规范》附录 A,限值出自 SH/T 3081-2019《石油化工仪表接地设计规范》。工具里每个结果下面都标了条款号,可以直接翻原文对。
SH/T 3081-2019 正文只规定了两个数值,很多人把它们混着用:

接地电阻 ≤ 4 Ω(第 7.1.1 条)——接地装置对远方大地的散流电阻。跟土壤电阻率、接地极几何尺寸有关,跟你用多粗的接地线没关系。 接地连接电阻 ≤ 1 Ω(第 7.2.1 条)——从仪表接地端子到接地装置这一段的导线电阻加连接点接触电阻。跟土壤没关系。 |
工具里前三页(垂直极 / 水平极 / 接地网)算的是前者,第四页「接地线」算的是后者的导线部分(接触电阻算不出来,得实测)。
选错了对象,数字再准也是错的。

大部分装置区的仪表接地都走第三条——因为 SH/T 3081-2019 第 5.1.4 条要求仪表接地与电气系统接地共用接地装置,而电气的接地网基本都是边缘闭合带均压带的形式。

三个输入:土壤电阻率 ρ、接地极长度 l、等效直径 d。
等效直径不用自己换算,选截面型式后填实际尺寸就行:

算例 ρ = 100 Ω·m,∠50×5 等边角钢,l = 2.5 m 选「等边角钢」→ 边宽 b 填 50 → 长度 l 填 2.5 结果 32.887 Ω;工具同时给出式 (A.0.4-1) 简易值 0.3ρ = 30 Ω |
结果页那个「简易式」不是凑数的。GB/T 50065-2011 附录 A.0.4 专门给了三条简易估算式,用来跟主式互校——两个数差得离谱,说明输入错了。这个算例差 9.6%,正常。
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比垂直极多一个形状系数 A。标准表 A.0.2 里这一栏画的是象形图,没有文字名称,工具按图形做了命名:

注意 A 可以是负数——单根直线是 −0.6,两根直角是 −0.18。工具的输入框允许填负号。选「自定义 A 值」时可以手填,用于标准表里没有的形状。
算例 ρ = 100 Ω·m,−40×4 扁钢,L = 60 m,h = 0.8 m,单根直线 结果 3.110 Ω;简易式 0.03ρ = 3 Ω,差 3.7% |
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四个几何量最容易填错,逐个说:
符号 | 含义 | 常见错误 |
S | 接地网总面积 | 填成单个网格面积 |
L₀ | 外缘边线总长度 | 只填一条边,实际是一周的周长 |
L | 水平接地极总长度 | 只算外缘,漏掉全部均压带 |
h | 埋设深度 | — |
工具在 L < L₀ 时会提示,因为这几乎一定是漏算了均压带。
算例 40 m × 40 m 接地网,4×4 分格,−40×4 扁钢,h = 0.8 m,ρ = 100 Ω·m S = 1600 m²,L₀ = 160 m,L = 800 m 中间量 α₁ = 0.9897,Re = 1.114 Ω,B = 0.9158 简易式 (A.0.4-3) 0.5ρ/√S = 1.250 Ω,简易式 (A.0.4-4) = 1.233 Ω 结果 1.103 Ω |
α₁、Re、B 三个中间量都显示出来,是为了方便手工复核——照着附录 A 一步步对,比只给一个终值好查。
算 R = ρ₂₀[1+α(t−20)]·L/S。
铜和铝的 20℃ 电阻率取自 GB/T 3956-2008 / IEC 60228(0.017241 和 0.028264 Ω·mm²/m),锁定不可改。钢质导体没有内置值——碳钢电阻率随牌号和镀层差异太大,给一个默认值等于误导,需要的话选「自定义电阻率」手填。
温度和温度系数选填,留空按 20℃ 算,结果会注明「温度修正:未计入」。
算例 铜 25 mm²、200 m、40℃ 结果 0.1488 Ω |
限值页选比对对象和条款,直接出「满足 / 不满足」。
参考页是离线的,四张表:形状系数 A、季节系数 φ(表 5.1.6)、土壤和水的电阻率参考值(附录 J 全表)、接地线截面积(SH/T 3081-2019 第 6.1.2 条)。现场没网也能查。
这部分是这篇文章真正想说的。
工程手册和不少在线计算器用的是这个形式:
R = ρ/(2πl)·[ln(8l/d) − 1 + ½·ln((4h+l)/(4h−l))] |
GB/T 50065-2011 式 (A.0.1-1) 没有后面那一项:
R = ρ/(2πl)·[ln(8l/d) − 1],适用 l ≥ d |
工具按标准走,所以垂直极页没有埋深输入框。深埋接地体的算法在该标准 A.0.5(双层土壤),本工具未实现。
GB/T 50065-2011 附录 A 里没有多根垂直极并联式,也没有通用的工频利用系数分档表。
唯一相关的是附录 F 第 F.0.4 条:「工频利用系数可取 0.9,自然接地极可取 0.7」——但附录 F 的标题是《架空线路杆塔接地电阻的计算》,适用范围限于杆塔接地装置,套不到装置区。 |
工具把这个式子放在垂直极页一个默认关闭的开关里,η 必须手填,结果带非标准标注。以水平接地极为主、边缘闭合的接地网,请走接地网页的式 (A.0.3)。
表 5.1.6 挂在第 5.1.6 条下,标题是「计算雷电保护接地装置所采用的土壤电阻率」,ρ₀ 的定义是「雷季中无雨水时所测得的土壤电阻率」。
一般接地装置按第 3.1.3 条要求「接地电阻在四季中均应符合本规范的要求」,但标准没给通用修正表,同时明确「雷电保护接地的接地电阻,可只采用在雷季中土壤干燥状态下的最大值」。
工具里季节修正开关默认关闭,打开后会显示这个适用范围提示。
网上流传的「本安接地 ≤1Ω」「防静电接地 ≤100Ω」,翻原文的结果是:
项目 | 标准原文情况 |
本安接地 | 没有单列电阻限值。第 4.3.1~4.3.3 条:隔离式安全栅可不接地;齐纳式安全栅应接到工作接地;本安系统接地与仪表信号回路接地不应分开。即本安并入工作接地,用同一套 4Ω / 1Ω。 |
防静电接地 | 正文第 4.5.1 条只写「应连接到保护接地」,没规定电阻值。100Ω 出现在条文说明里,措辞是「很多相应的规范、资料规定」——而条文说明不具备与规范正文同等的法律效力。工具里按原样列出,不作为判据。 |
防雷接地 | 本规范不作详细规定(第 4.6.1 条条文说明),另见 GB 50057、SH/T 3164。 |
归口 | 第 5.1.4 条条文说明:接地电阻即为电气专业低压配电系统(共用接地装置)的接地电阻,应根据电气专业有关标准规范确定。即这个数最终归电气专业定,仪表专业算的是校核。 |
—双层土壤(GB/T 50065-2011 A.0.5)
—冲击接地电阻与冲击系数(第 5.1.7 条、附录 F)
—接触电位差与跨步电位差(附录 D)
—接地导体(线)热稳定校验(附录 E)
—架空线路杆塔接地(附录 F)
—自然接地体散流贡献、降阻剂、深井接地
均匀土壤假设、不含周边金属构件影响。最终取值以现场实测为准。