摘要：柴油发电机组的接地是一个至关重要的工作（接地电阻值通常要求≤4Ω），它直接关系到设备的安全运行和人身安全，因为不正确的接地可能导致设备损坏、触电风险，甚至引发火灾。并且接地不是一项可选的安装步骤，而是一项强制性的、至关重要的安全措施，它构建了一个“安全冗余”系统，在故障发生时，能牺牲一个断路器来换取人员和设备的安全。

 

一、接地的重要性

 

1、保障人身安全

这是接地系统的首要任务。如果没有有效接地，发电机在故障状态下会成为一个致命的“电陷阱”。

（1）场景：发电机内部因长时间运行、振动、潮湿或绝缘老化等原因，可能导致电线绝缘破损，使带电的相线（火线）接触到发电机金属外壳。

（2）无接地：如果外壳没有接地，人一旦触摸到带电的外壳，电流会立即通过人体流入大地，造成严重触电，甚至死亡。

（3）有接地：外壳通过接地线被可靠地连接到大地上。当发生漏电时，故障电流会沿着电阻极低的接地线这条“捷径”迅速流入大地。这会瞬间产生一个巨大的电流，导致为发电机供电的空气开关或漏电保护器（RCD）立即跳闸，切断电源，从而保护了触碰人员的安全。

2、保护发电机及连接设备

接地不仅是防人触电，也是保护设备本身。

（1）提供故障电流泄放通道：接地为内部的短路和漏电故障提供了一个预设的、安全的泄放路径。这能避免故障电流在设备内部乱窜，从而防止发电机绕组、控制系统等核心部件因过流而烧毁。

（2）防雷击和浪涌保护：尤其是安装在户外的机组，是雷击感应浪涌的高危目标。雷电或电网中的操作过电压（如大设备启停）会产生极高的瞬时电压。

通过良好的接地系统，可以将这些巨大的能量迅速导入大地，避免它们施加在发电机的绝缘上，从而保护发电机、自动转换开关（ATS）以及它所供电的所有精密电子设备（如服务器、医疗设备等）免受损坏。

3、确保电力系统稳定运行

对于作为一个独立电源的发电机组，接地还决定了其输出电能的质量和稳定性。

（1）稳定系统电压，提供参考零点：发电机的三相绕组通常采用“星形（Y）”连接，其中性点需要接地。这个接地为整个电力系统建立了一个稳定的、公认的零电位参考点（就像地图上的海平面基准）。这能确保三相电压平衡，防止电压“漂移”或异常升高（中性点位移）。如果中性点不接地，当负载不平衡时，某相的电压可能会异常升高，远超过设备的额定电压，从而烧毁连接的电器。

（2）确保保护设备正确动作：现代电力系统的保护装置（如断路器、熔断器）的设计和动作整定，都是基于系统有可靠接地的前提。没有接地或接地不良，会使这些保护装置无法在故障时及时、准确地动作，使整个供电系统处于“不设防”状态。

 

二、接地系统的类型与步骤

 

1、接地系统的类型

首先，需要了解发电机组的接线方式，这决定了接地方法。最常见的是三相四线制发电机，所以对于绝大多数普通应用，请遵循TN-S系统进行接地。

（1）TN-S系统（推荐使用）：在整个系统中，中性线（N）和保护地线（PE）是分开的。这是最安全、最推荐的用于独立发电机组的接地系统。其做法为将发电机的中性点直接连接到接地极上，引出中性线（N），如图1所示。同时，再单独设置一条保护接地线（PE），连接到发电机的外壳和所有电气设备的金属外壳。N线和PE线在系统中独立分开。此举安全可靠性最高，抗干扰能力强。

（2）TT系统：电源端（发电机）的中性点直接接地，而用电设备的外壳也直接接地，两个接地系统在电气上没有直接连接。其做法为发电机中性点接地，引出N线。所有负载设备的外壳通过独立的接地极进行接地。

注意：此系统必须安装漏电保护器（RCD）作为保护。

（3）IT系统：电源端（发电机）的中性点不接地或通过高阻抗接地，用电设备外壳直接接地。主要用于对供电连续性要求极高的场所（如医院手术室、矿山），一般不适用于普通柴油发电机组。

 

图1  柴油发电机组接地线电路图（TN-S系统）

 

2、接地线的具体方法与步骤

（1）确定接地点位置与测量接地电阻：选择潮湿、土壤电阻率低的地方埋设接地极，远离人行道和建筑物基础。使用接地电阻测试仪测量该地的原始接地电阻。目标值通常要求≤4Ω（根据当地规范或设备要求，有些要求更严格，如≤1Ω）。

（2）挖设接地沟：在选定位置挖一条深度约0.8-1米，长度和形状根据接地极布局决定的沟渠。

（3）安装接地极：将数根接地极（如3-5根）垂直打入地下，彼此间距不小于接地极长度的2倍（通常为5米）。顶端需打入地面以下0.8米，以保持土壤湿度稳定。如果土壤电阻率高，可在接地极周围填充降阻剂，以有效降低接地电阻。

（4）连接接地极（制作接地网）：使用镀锌扁钢将所有接地极的顶部通过电焊牢固地连接起来，形成一个接地网格。焊接处必须牢固，并涂刷沥青或防锈漆进行防腐处理。

（5）引出接地干线：将镀锌扁钢从接地网引出至地面，并延伸到发电机组安装位置。露出地面的部分可以固定在墙或基础上。

（6）连接发电机：

① 中性点接地：找到发电机输出端子的中性点（N），用规定截面的铜导线将其连接到接地干线上。

② 外壳接地：使用黄绿双色的绝缘铜导线，一端牢固地连接在发电机组的接地端子（通常位于底座或接线盒旁有“接地标志”的螺栓上），另一端连接到接地干线上。

③ 确保连接点：所有连接点必须使用螺栓紧固，并最好使用铜鼻子和导电膏，确保接触良好，电阻最小。

（7）连接配电盘/负载：发电机组输出的供电线路中，必须包含保护地线（PE）。这根PE线要连接到配电盘的地线排上，并最终分配到每一个用电设备的外壳。

（8）最终测试与验收：所有连接完成后，再次使用接地电阻测试仪测量整个接地系统的电阻。确认电阻值≤4Ω（或设计要求值）。如果达不到，需要增加接地极数量或使用更多降阻剂，直到合格为止。记录最终的接地电阻值，作为验收依据。

3、重要注意事项与常见错误

（1）严禁零线/火线接反：在接线时，必须严格区分相线（L）、中性线（N）和保护地线（PE）。

（2）严禁串联接地：发电机组的外壳接地和中性点接地应直接连接到接地干线上，不允许将设备外壳一个一个串起来再接地。

（3）接地电阻是关键：接地是否有效，不取决于你做了没有，而取决于你测量的接地电阻值是否合格。不测量电阻的接地等于没接。

（4）防腐处理：所有地下部分的连接和金属件必须做好防腐处理，以延长接地系统的寿命。

（5）定期检查：接地系统应每年至少检查一次，测量其电阻值，确保连接点没有松动或腐蚀。

 

总结：

柴油发电机组的接地是一项严谨的电气工程，必须遵循“一点接地、电阻达标、连接可靠”的原则。接地行为可以作一个简单的比喻，把电流想象成水流，发电机就像一座水塔，电线就像水管，而接地线就像为水塔旁边修建的一条宽阔的泄洪渠。正常情况下，水在水管里流动。但如果水管破裂（漏电），水流（电流）就会失控。没有泄洪渠（接地），洪水（电流）就会淹没周围的人和物（造成触电和设备损坏）。而有了泄洪渠，洪水就会顺着这条设计好的安全通道流走，并触发警报系统（断路器跳闸），从而避免灾难。

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