防雷接地電阻測量方法研究

許成

摘要：為了確保建筑物的電力系統、電氣設備安全運行及建筑物內人員的人身安全，防雷接地設計是必不可少的一個環節。防雷接地的目的使雷電產生的電流能夠通過防雷設備將電流引向大地向另一接地體或者遠處擴散，避免造成危害。接地電阻的測量是防雷接地裝置性能高低的一個重要檢查指標，本文將分析常見的接地電阻測量方法及測量原理，通過分析提出高效準確的測量方法，供相關技術人員參考。

關鍵詞：防雷;接地電阻;電阻測量;電氣安全

中圖分類號：TP18? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）16-0282-03

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1 前言

雷電是一種自然現象，它的特點是瞬間電流、電壓極高，若不及時引向大地或者向遠處擴散，將會造成很大的安全隱患，所以為了降低潛在危險，建筑物在設計施工過程中需考慮安裝防雷接地裝置，防雷裝置性能好壞由接地電阻的大小決定。本文將從接地電阻測量概念、測量原理、測量方法選取等幾個方面展開，并提出高效準確的測量方法。

2 接地電阻基本概念

為了避免雷達產生的危害，確保建筑物及其內部電氣設備、人員的安全，通常要安裝防雷裝置，在發生雷電時將電流引向大地，電流流向大地是以接地體為中心，呈半球狀擴散，隨距離增加電流密度減小，經過驗證，一般條件下在距離地表以下 20m 的地方電位下降為零[1]。接地電阻值是由接地處的電位和電流之間的比值求得。一般情況下，防雷裝置中的金屬材質電阻很小，阻值主要是由大地流散部分和接地體和大地接觸部分產生[1]。

3常見接地電阻測量方法原理

為了避免雷雨天氣造成事故，要定期測試防雷裝置的接地電阻。接地電阻測量方法常見的有以下三種]。

3.1 電流表-電壓表法

測量原理依據歐姆定律獲得，測量公式如式（1），測量電路圖如圖1所示，在測量過程中，需要給測量電路提供交流電源，并用測出交流電壓和電流

其中在測量過程中輔助電極C通常選用多根直徑為50mm，長度不低于2.5m的圓柱形金屬導體，輔助接地極P選用直徑約25mm，長不低于1m的圓柱形金屬導體;接地電阻和兩個輔助接地極放置在一條直線上面，接地電阻 E和輔助接地極C之間的距離為輔助接地極P、C之間距離的2倍，其中E—P距離不低于20m。同時根據誤差原理，為了將誤差降到最小值，可左右移動輔助接地極C的位置，記錄多次測量值，剔除最大值和最小值，然后求平均值作為最終測量結果;對于大型的矩形接地網或圓形接地網，通常采用 0.618 布極法，即輔助接地級 P（電壓極）距被測接地網距為 0.618×2D ≈ 1.24D 處，其中 D 為矩形接地網的對角線長或圓形接地網[2]。

3.2 三點法

3.3 非接觸測量法

非接觸測量法當前主要采用鉗形接地電阻測量儀進行測量，根據電磁感應和歐姆定律原理，測量閉合回路電阻。

圖 3 中 RX 為被測接地電阻。采用該方法測量時，一般要使用輔助電極配合測量，使接地電阻和輔助電極之間形成閉合回路，本文中輔助接地極電阻為RZ。鉗形接地電阻測量儀，如圖3所示利用電磁感應原理測出鉗口上面的電壓和電流值，根據歐姆定律，計算出接地回路的總電阻值。當RZ<

4 結論

經過實踐證明，當電阻值大于1Ω時，可以采用三點法和“電流表 - 電壓表”測量法測量接地電阻;當測量電阻在0.1Ω ～ 1Ω之間時，建議采用“電流表 - 電壓表”測量法;前兩者在測量時，“電流表 - 電壓表”測量準確度相對較高，但是準備工作和測量工作比較麻煩。鉗形接地電阻測量儀在有回路情況下，測量速度快且準確。

參考文獻：

[1] 胡超君.接地電阻表測量方法及檢定綜述[J].電子技術與軟件工程，2015（2）.

[2] 趙賀.工程施工中接地電阻測量問題研究[J].南方農機，2018（4）.

[3] 關強華.鉗形接地電阻測試儀的原理與使用方法[J].廣東通信技術，2018（8）.

【通聯編輯：唐一東】