摘 要:在建筑的電氣設計當中,防雷設計是非常重要的一個環節,工程質量的好壞將直接影響建筑物中電氣設備的使用安全。所以對建筑物防雷接地裝置進行檢測是很有必要的。在對建筑物防雷檢測的過程中接地電阻的測量是一項非常重要的內容。文章將對接地電阻的測量方法和常用的測量儀器的原理進行介紹。通過對檢測結果的分析,提出了有效的減小檢測偏差的措施,以供大家參考。
關鍵詞:建筑物;防雷工程;接地裝置;電阻值檢測
前言
雷電是眾多自然災害當中的一種,在發生雷擊時會伴隨產生大量的電流,對于建筑物以及建筑物當中的電氣設備而言都有著很大的安全威脅,并且也會危及到居民的生命財產安全,所以建筑物防雷工程的安全檢測非常重要。防雷接地裝置是目前防雷減災技術當中比較有效的一種,接地電阻的大小能夠直接反應接地裝置的好壞。所以我們在檢測時需要對防雷接地的裝置進行準確的測量,及時的發現問題,排除數據誤差,為檢測單位提供最為精準的測量數據。
1 防雷接地電阻的概念
接地電阻是指當發生雷擊是雷電產生的電流通過接地裝置流向大地向另一接地體或者遠處擴散的這一過程中產生的電阻情況。接地電阻可以分為幾大部分,分別是接地線電阻、接地體電阻、中間接觸電阻以及遠處的大地電阻。并且我們還可以將接地電阻分為沖擊接地電阻和工頻接地電阻兩大類。
2 接地電阻的測量方法
2.1 三極法和四極法
三極法我們也常常稱為三線法,三極法的三極主要是指被測接地裝置G,電流極C,電壓極P。電極C電壓極P距離被測接地裝置G的邊緣距離是的dGC=(4-5)D和dGP=(0.5-0.6)dGC。我們將D稱為被測接地裝置的最大對角線長度,而實際的零電位區內為點P。我們要想保證精準的找到實際零電位區,可以將電壓極沿測量用電流極與被測接地裝置之間的連線方向移動,次數為三次,每次移動的間隔距離為dGC的5%,然后測量電壓極P與接地裝置G之間的電壓即可。如果這三次測量的過程中國電壓表的指示相對誤差在5%以內,那么我們就可以將靠近中間的位置設定為測量用電壓極的位置。將電壓表與電流表的指示值帶入到公式RG=UG/I中得到被測接地裝置的工頻接地電阻值。其中RG表示電阻值,uG代表滿偏電壓,I代表電流。
四極法我們也會將它成為四線法,這種方法與三極法的方法基本上是一樣的,但是四極法在進行測量時,測量儀接入接地裝置的兩極時,必須采用單獨的兩個線直接的將其連接到被測的地上。這樣能夠有效地消除測量電纜電阻對于測量結果的影響,也是目前接地電阻測量的方法當中,測量結果最為準確的一種方法。
2.2 電壓電流表法
電壓電流表法來測量接地電阻的方法中,電流輔助極與被測接地電機構成一個完整的電流回路,而電壓輔助極的作用則是對被測接地點位進行測量的。這種電壓電流表法的使用,能夠有效地保證測量的準確度,但是值得注意的是,在進行電流輔助極和電壓輔助極的位置選擇時,要結合實際的需求進行選取。另外,如果在輔助電流極開始使用之前就已經發現電壓表出現讀數,那么則表明有外來電壓的干擾存在。
3 接地電阻測量值偏差的原因及對策分析
在實際的測量過程當中,無論采用多么嚴謹的方法也不能避免接地電阻的測量值與真實值之間存在的誤差。事實上產生誤差的原因有許多,包括天氣、儀表的準確性、檢測的技術和方法等都會對最終的準確度造成影響。所以為了能夠有效地降低測量值與真實值之間存在的誤差,應該從以下幾個方面入手進行改進。第一,在進行接地電阻的測量時要盡量地選擇天氣情況比較好的時間,并且要保證土壤的濕潤程度,不要出現土壤凍結和板結的現象。第二,在進行接地電阻的測量之前,需要對測量的儀器進行檢查,只有檢查合格,并且在使用的期限內進行使用,才能夠更為準確地進行測量。與此同時,在進行檢測時,要結合檢測對象的不同需要來選擇合適的儀器,尤其要注意測地網是否單點接地,被測的地線與設備之間是否連接狀態穩定,接地的回路是否安全可靠。第三,接地電阻的大小會受到當地環境因素的影響,所以在進行測量時,使用的儀器與儀表壓保持高低電壓供電電路的距離,這樣可以減少兩者之間的干擾,保證檢測設備能夠安全的運行。在進行地網的檢測過程中,帶電因素也會或多或少地影響到測量的結果,所以我們要查找原因,及時解決,然后測量出準確的接地電阻。第四,在檢測方法的選擇過程中,要對被測對象的接地電阻進行預估和了解,確定準確的精度范圍,然后多個方位進行測試。第五,在工作人員進行操作的過程中,也會對電阻值的測量結果造成影響,并且這個影響非常大。所以要保證檢測儀的三極對應在一條直線上并且與地網保持垂直。
4 常見的測量儀介紹
進行接地電阻測量的儀器主要有三種,分別是數字式、手搖式和鉗形式。從工作的原理上講,這三種測量儀采用的都是歐姆定律這個幾倍的原理。但是在儀器的選擇時,需要與實際的現場狀況相連接,選擇最適的儀表進行測量,接下來對這三類儀表進行介紹和分析。
首先,要介紹的是數字式接地電阻測量儀,它是在傳統的測量儀的基礎上,引用先進的集成電路制成的。采用的技術主要是DC/AC變換技術合成一種新的接地電阻測量儀。這個變換器可以將直流電變成交流電低低頻恒流,這樣經過輔助接地極和被測物之后就會成為一個具體的回路,交流壓降。
其次,要介紹的是手搖式地阻測量儀,這是一種非常傳統的測量儀表,它的工作原理就是基準電位比較。
最后,介紹的是鉗形地阻測量儀,它的工作原理就是測量儀鉗口的內部存在兩個獨立的線圈,一個線圈主要用于產生交流電壓,另一個線圈主要是用于測試回路電流I,在鉗住地面之后,電源被接通,可以對回路的電阻進行了解。在測量的過程中,必須要有一個供電流流過的閉合回路,這樣才能根據歐姆定律計算出最后的阻值。但是實際上這種方法測量出的并不是我們需要的準確的電阻,而是這個回路的阻抗,所以在單點接地系統中和已經埋設相關的設備。
5 結束語
總而言之,建筑物的防雷接地裝置對于電氣設備正常工作有著非常重要的作用,直接威脅到人們的生命財產安全,所以必須要加強防雷接地的檢測工作。測量接地電阻是衡量防雷接地裝置是否符合設計的要求。我們需要加強防雷檢測選擇設施的儀器,從而確保建筑防雷的科學性。要不斷地總結和反省,要重新的進行定位,保證人身安全,這樣才能夠保證建筑的內部設備及人員最安全的安排。
參考文獻
[1]戴惠忠.建筑物防雷接地裝置電阻值檢測探析[J].科學之友,2012(11):25-26.
[2]白璐.試析建筑物防雷接地裝置電阻值檢測[J].科技與創新,2015(1):70-70+71.
[3]劉春蘭,柴德美,徐長芹,等.對建筑物防雷裝置檢測的注意事項[J].城市建設理論研究(電子版),2011(32).
[4]劉春蘭,柴德美,徐長芹,等.對建筑物防雷裝置檢測的注意事項[J].城市建設理論研究(電子版),2011(27).
[5]賈志強.建筑物防雷裝置檢測技術規范淺談[J].城市建設理論研究(電子版),2011(31).
[6]楊慧志,王立民,周百通,等.建筑物防雷裝置檢測技術規范淺談[J].城市建設理論研究(電子版),2011(25).