淺析防雷裝置接地電阻的測量

陳曉輝+邢雷雷+郭清風(fēng)

【摘 要】接地電阻是接地裝置的主要技術(shù)參數(shù)，是衡量防雷裝置工程質(zhì)量的重要指標(biāo)。本文對(duì)接地的概念、接地電阻的測量原理和方法以及測量中應(yīng)注意的問題進(jìn)行了探討，可供防雷檢測人員參考。

【關(guān)鍵詞】防雷裝置；接地；接地電阻；測量

雷擊是雷云在大氣中的放電現(xiàn)象。它可以擊毀房屋和樹木，引起火災(zāi)。也可以擊毀倉庫，引起彈藥燃燒和爆炸。某部軍械倉庫，地處海南島，是雷災(zāi)多發(fā)地域。據(jù)當(dāng)?shù)貧庀蟛块T統(tǒng)計(jì)，海南雷日平均為120天/年。因此，做好防雷工作，保證軍事設(shè)施及裝備的安全，至關(guān)重要。

1 接地

把設(shè)備的某一部分通過接地裝置同大地連接起來稱為接地。直接與大地接觸的金屬導(dǎo)體稱接地極或接地體，用來連接接地體與設(shè)備接地點(diǎn)的導(dǎo)線叫接地線。接地體和接地線的總合稱為接地裝置。防雷接地是指高大建筑物的避雷器接地，稱為防雷接地。防雷接地的方式通常是埋設(shè)金屬接地樁、金屬網(wǎng)等導(dǎo)體。

2 接地電阻

2.1 接地電阻的組成

接地電阻是指工頻電流或沖擊電流由接地裝置流入大地，再經(jīng)大地流向另一接地極或向遠(yuǎn)處擴(kuò)散時(shí)所呈現(xiàn)的電阻。其值等于接地極對(duì)地電壓與流過電流的比值。接地電阻由四部分組成：（1）接地體與引下線的連接電阻；（2）接地體本身的電阻；（3）接地體與土壤的電阻；（4）接地體周圍土壤的體積電阻。其中（3）、（4）部分之和稱為散流電阻，它們占接地電阻的絕大部分。

2.2 接地電阻的分類

接地電阻分為工頻接地電阻和沖擊接地電阻。所謂工頻接地電阻是指接地裝置流過工頻電流時(shí)所表現(xiàn)的電阻值。而沖擊接地電阻是指接地裝置流過雷電等沖擊電流時(shí)所表現(xiàn)的電阻值。

根據(jù)《后方軍械倉庫防雷裝置技術(shù)要求》中所規(guī)定的防雷裝置的接地電阻，指的是沖擊接地電阻。而接地電阻測試儀只能測量工頻接地電阻，不能測量沖擊接地電阻，但可在測出土壤電阻率和工頻接地電阻的情況下，將工頻接地電阻換算成沖擊接地電阻。在GB50057-2010附錄C中，接地裝置沖擊接地電阻與工頻接地電阻的換算按下式確定：

2.3 接地電阻的標(biāo)準(zhǔn)要求

GB50057-2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：第一類防雷建筑物和第二類防雷建筑物每一引下線的沖擊接地電阻不宜大于10Ω，第三類防雷建筑物每一引下線的沖擊接地電阻不宜大于30Ω，在土壤電阻率高的地區(qū)，可適當(dāng)增大沖擊接地電阻，但土壤電阻率在3000Ω·m以下的地區(qū)，沖擊接地電阻不應(yīng)大于30Ω。

3 接地電阻的測量

3.1 一般要求

為了保證軍事設(shè)施的安全，防雷接地裝置必須進(jìn)行定期檢測。檢測內(nèi)容包括日常檢查和定期檢測。日常檢查由倉庫專業(yè)人員，結(jié)合日常查庫進(jìn)行，每月應(yīng)不少于兩次。主要查看接地裝置是否正常，螺栓連接部位是否牢固可靠，焊接頭有無脫落、銹蝕現(xiàn)象等等。定期檢測由倉庫主管業(yè)務(wù)部門組織，由專業(yè)技術(shù)人員在每年雷雨季節(jié)之前進(jìn)行。主要是對(duì)防雷裝置的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行測試檢查，必要時(shí)對(duì)防雷裝置中的不可視部分通過拆卸和開挖進(jìn)行檢查。每次測量、檢查的記錄要按期歸檔裝訂（每年一次），并與接地裝置的相關(guān)技術(shù)資料一起保存。

3.2 接地電阻的測量

在實(shí)際工作中，接地裝置的工頻接地電阻值的測量方法有：兩點(diǎn)法（電流表-電壓表法）、三點(diǎn)法、電位降法、搖表式接地電阻測試儀等。目前我部使用ZC-29B型接地電阻測試儀來測量接地裝置的工頻接地電阻，下面以此為例說明其測量原理及方法。

ZC-29B型接地電阻測試儀是一種較為傳統(tǒng)的模擬測量儀表，其組成元件主要有：手搖發(fā)電機(jī)、電流互感器、滑線電阻及檢流計(jì)等。工作原理是采用電流互感器的原理，初級(jí)電流經(jīng)過電流互感器，在次級(jí)產(chǎn)生感應(yīng)電流，流過儀表的表頭，儀表的表頭發(fā)生偏轉(zhuǎn)。模擬接地電阻測試儀的檢流計(jì)是磁電系的，表內(nèi)設(shè)有相敏整流放大器，以便將手搖發(fā)電機(jī)的交流電流整流為檢流計(jì)所需的直流電。測量方法及原理如下：

（1）測量方法。測量時(shí)，在被測地極（E·）的同一側(cè)地上打入兩根輔助接地探針（P·、C·），三者在同一直線上，輔助接地探針（P·、C·）與被測地極（E·）的距離分別為10m和20m，按要求連接測試線E E·、P P·、C C·（如圖1）。按150r/min的速度轉(zhuǎn)動(dòng)測試儀手柄，待儀表指針指示穩(wěn)定后，就可直接從儀表上讀出被測接地裝置的工頻接地電阻值，再按上式換算成沖擊電阻值。

（2）測量原理。按規(guī)定速度搖動(dòng)測試儀的手柄時(shí)，測試儀產(chǎn)生適當(dāng)?shù)慕涣麟娏鱅，沿導(dǎo)線流入接地體E·，經(jīng)大地到輔助電極C·，再回到儀表內(nèi)部構(gòu)成一個(gè)測量通路；接地體E·和輔助接地探針P·之間接一電壓表，測量接地電壓值U（如圖2），則接地電阻為：R=U/I。

3.3 測量注意事項(xiàng)

（1）測量前，應(yīng)將接地電阻測試儀機(jī)械調(diào)零。將儀表水平放置，檢查表盤指針是否與表盤中心刻度線重合，若發(fā)生偏離，可調(diào)整零位旋鈕使其重合。

（2）選擇合適的測量位置和測量點(diǎn)。選點(diǎn)時(shí)，應(yīng)盡量避開地下金屬管道、地下電纜等，使被測地極和兩根輔助接地探針在同一直線上，并按要求保持適當(dāng)?shù)木嚯x，兩根探針打入地下的深度不得小于0.5m。

（3）拆裝拉線時(shí)，應(yīng)戴絕緣手套。接線時(shí)保證連接可靠，接觸良好。

（4）搖測時(shí)，應(yīng)將“倍率開關(guān)”置于最大倍率，根據(jù)被測電阻的大小，逐步調(diào)整“倍率開關(guān)”。接地電阻測試儀的轉(zhuǎn)速應(yīng)保持在150r/min。測量時(shí)，每一組接地裝置的測量次數(shù)應(yīng)不少于3次，且應(yīng)選擇不同方位插入電壓探針和電流探針，接地電阻應(yīng)取實(shí)測的平均值。

（5）若發(fā)現(xiàn)儀表檢流針指針有抖動(dòng)現(xiàn)象時(shí)，可變化搖柄轉(zhuǎn)速，以消除抖動(dòng)現(xiàn)象；若儀表檢流針靈敏度過低時(shí)，可在探針周圍注水（或鹽水）以濕潤。

（6）接地電阻的測試宜在每年雷雨季節(jié)之前進(jìn)行，但雨后不宜進(jìn)行接地電阻的測試。禁止在有雷電或被測物帶電時(shí)進(jìn)行測量。

4 結(jié)束語

防雷是一項(xiàng)長期而艱巨的任務(wù)，只有積極探索規(guī)律，不斷積累經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)真做好檢測工作，才能保證軍事設(shè)施和裝備的安全。

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[責(zé)任編輯：湯靜]