防雷接地設備電阻測試方法

摘要：目前防雷接地設備電阻測試方法存在著一些問題：接地電阻測試點難以施工、測量接地電阻可信度偏低以及暗敷的引下線檢測缺乏一定的科學性等，就這些問題提出了解決的方法，為防雷接地的電阻測試提供一定的思路。

關鍵詞：防雷接地設備；電阻測試

引言

在所有自然災害中，雷電所引起的災害是世界嚴重的自然災害之一，高頻率的發生導致遭到雷擊的事故時有發生，造成設備被毀，通訊中止，儲油罐爆炸，甚至還引發火災，并且導致傷亡等后果。隨著信息技術的日益普及，各類現代建筑正廣泛地被應用。這些電子信息設備存在著過電壓、絕緣強度過低，過電流耐受能力較差、對電磁干擾敏感等等的弱點，雷電災害所造成的危險、造成的直接、間接的經濟損失社會影響也日益增大。所以，為了降低雷電所造成的損失，并有效地預防雷擊事故的產生，就必須完善構筑物、建筑物、設備等防雷設施，并保證設施有效，已受到來自世界各方的關注和重視。

1 接地電阻設置方面存在問題

施工中當電氣設施接地和防雷接地共用基礎一起作為一個接地系統時，通常需要接地電阻值不大于1Ω。接地的途徑是疏導雷電流能量，是避雷技術中非常的重要環節，接地電阻越小，散流就越快，被雷擊物體高電位保持的時間就越短，危險性就越小，其跨步電壓、接觸電壓也越小。防雷接地是為了降低雷電的危害，金屬桿塔、避雷針、避雷器等防雷設施都必須配有相應的接地設備，以便將強大的雷電流導人大地中，接地設備包括以下部分：(1)雷電接受設備：直接或間接接受雷電的金屬桿(接閃器)，如避雷針，避雷帶、避雷網、架空地線及避雷器等。(2)接地線(引下線)：雷電接受設備與接地設備連接用的金屬導體。(3)接地設備：按地線和接地體的總和。接地體指的是降阻劑，離子接地極，扁鋼等。按地設備的三個主要組成部分是接地極(包括水平接地極和垂直接地極)、連接各接地導體的導線以及接地線(設備與接地體之間的連接線)前兩者也可統稱為接地體，它們彼此之間一般無嚴格區90當前施工現場經常采用外觀檢測再結合接地電阻儀測量接地電阻的檢測方法，在實施中存在下列問題：

(1)測量接地電阻，可信度偏低。如果沒有合格的接地質量，雷電防護系統相當于沒設，而接地質量的好差直接關系到接地電阻值。通常情況下，儀表電壓極，被測定接地極和電流極三者之間的位置與距離，大大的影響了接地電阻的測量結果。如果被測接地極與電壓極的距離小，那么測量所得的接地電阻值就會比實際值要小。由于道路以及相鄰建筑物的妨礙，在測量建筑物接地電阻時，難以按照規定的要求布置電壓極以及電流極的位置，一般都是哪里能打下電壓極，電流輔助極就插到哪兒，這樣做就大大的影響了測量數據的準確性。

(2)利用建筑物主體內的主筋作為防雷引下線，使接地電阻測試點難以施工，導致不做或少做。利用建筑物主體內的主筋做成引下線并且從上而下連為一體，不設置斷接卡子，忽視了接地的測試點的作用，給后面的接地電阻檢測帶來較大不便

(3)暗敷的引下線測試缺乏一定的科學性，施工過程中往往是先對引下線也就是柱的主筋進行外觀驗收，再從層頂上引線測量出按地電阻值。并以此測量值的大小來確定引下線的導電情況，這種方法存在以下問題：在整個避雷設施形成整體后，測試結果僅僅能反映出所有引下線的并聯時通斷狀態，并不能完全正確檢測出引下線的通斷和電阻值的大小，而更不能反映出并聯引下線電阻值的大小情況。在建筑物頂點測量到的接地電阻值會因為電流極引線加長，電流輔助極、電壓測點不容易找準而引起比較大的測量誤差。

2 完善接地設備的解決思路

就以上施工中存在的一些問題、需要完善防雷接地設施具體的細節以及測量方法做以下介紹。

(1)設按地電阻測試點時需嚴格按照設計圖紙。

(2)加強接地電阻測試結果的可信度。接地電阻是指被測按地極對地電壓和接地電流之比值。概念中的“地”是電氣上的“地”，與被測接地極的高電位相比，在無窮遠處的接地極那就是地，也就是零電位點。而在實際測量時，無窮遠的點是不可能得到的，只可以在一定的距離內設置零電位。所以測量時布置相對合理電壓極和輔助的電流極的位置是很關鍵的。在測量接地電阻時，在選做零電位參考點的地方打一個輔助電壓極，然后用導線把參考電位拉回來，它和接地設施之間的的電位差，就是電壓U。要找一個確定的零電位參考點在測量工作中是不可能的，但是我們能夠找到一個非常接近零電位的地點。如果零電位并非這個點的電位，而是比零電位大或小一點，那最后測得的接地電阻與得到的電壓就會有一定的誤差。在這兒，不僅要掌握測量的原理，還要具有實際測量的經驗。總之，為了準確的測量接地電阻，零電位參考點的選取是否正確和對測量結果的判斷是非常重要的。零電位參考點確定這個問題上，有些人有種錯誤的想法，認為零電位就是地電位，這是不對的。只要有電流通過地中，就存在電壓降，那么就不是零電位了當“地”沒有電流通過時，那就是零電位“地”。因此，可以說零電位在離被測接地設施很遠的位置。如果單根金屬管接地極，就要使零電位離接地極的距離至少20m。輔助電壓極的目的就是得回零電位，因此測準接地電阻的關鍵就是獲得準確的零電位點。

直線三極法或者三角法可以用來測量接地電阻值，接地電阻測定中使用最通常的方法是直線三極法，測接地網、電流輔助極和電壓輔助極三極按一條直線分布。一般來講，在直線三極法測定中，輔助電壓極輔助電流極與被測接地設施的距離如何布置，是測準接地電阻的重要因素之一。通常接地電阻測試儀器儀表都有兩根輔助接地極，而且配套有兩根測試導線，三極呈直線布置進行測量時如圖1所示。圖中c、P，E分別為電流極、電壓極和被測接地極的地點，通常情況下這幾點之間的距離為LEC=4.0 m、LEP=20m，并且Rc和Re分別是被測接電流極和地級的接地電阻值，11是回路電流。電位分布情況如圖2所示，被測接地極電位中E=HRE，電流極電位中C=TIRc.因為11是從被測接地體流進大地，往四周流散，在地面上最高電位中E是中心的同心圓電位，順著半徑減小而逐漸增大。當聚集于電流極時，再次出現以最低電位中C為圓心的電位分布。所以，一個過渡區域肯定存在于電流極與接地極之間，即零電位面，當C與E之間距離較大時，過渡區域中的電位分布較平緩。綜上所述，三極之間的距離并不是只W一個，其關鍵是三極的位置要在同一個電路回路當中，而且電壓極布置在零電位之上。

當實際的壩不定不能夠滿足上述要求時，可以采用盡量增大接地極與電流極距離的方法：將電壓極分布在E與c的連線中點旁邊時，沿直線方向移動4次，每次移動距離值為LEc的6％，若4次所測結果相近，表明電壓極就布置在零電位面之上了測量結果比較精確。

圖2電位分布圖

(3)隱蔽的引下線，電阻比較難檢測，個人認為可以用二極法測定。通常利用混凝土柱內的主筋作為自然引下同時接地設施未設斷接卡，應在未接按閃器前測量引下線電阻。此時引下線相當于開路的支路，ZC-8型接地電阻測量儀的c1和E測量端分別和引下線的接地與斷開點電阻測定連接端相接，因此測定出的電阻是引下線電阻。使用此種二極測量法。不但能逐根測出引下線電阻(圖3)，還能測定出引線和接地設備的連接是否得當，同時此法也可以用于測定引下線和接閃器的連接情況。

3 結論

防雷是一個具體系統工程，防雷設施對于其可靠性特別的強調，所以為了有效保證其施工質量，就必須強調防雷接地的檢定。在接地電阻測定中為了確保測試結果的準確性，應要熟練掌握測定的方法和步驟。同時按照國家相關的規定，每年應至少一次測定在運行中的防雷設施，因此施工人員最好認真考慮保存接地電阻的測試點，這樣不僅利于通常的測量，也有方便檢測測量點的準確性。