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(tǒng)、電氣設(shè)備安全運(yùn)行及建筑物內(nèi)人員的人身安全，防雷接地設(shè)計(jì)是必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)。防雷接地的目的使雷電產(chǎn)生的電流能夠通過防雷設(shè)備將電流引向大地向另一接地體或者遠(yuǎn)處擴(kuò)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(gè)重要檢查指標(biāo)，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(zhǔn)確的測量方法，供相關(guān)技術(shù)人員參考。

關(guān)鍵詞：防雷;接地電阻;電阻測量;電氣安全

中圖分類號(hào)：TP18? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2019）16-0282-03

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

1 前言

雷電是一種自然現(xiàn)象，它的特點(diǎn)是瞬間電流、電壓極高，若不及時(shí)引向大地或者向遠(yuǎn)處擴(kuò)散，將會(huì)造成很大的安全隱患，所以為了降低潛在危險(xiǎn)，建筑物在設(shè)計(jì)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(gè)方面展開，并提出高效準(zhǔn)確的測量方法。

2 接地電阻基本概念

為了避免雷達(dá)產(chǎn)生的危害，確保建筑物及其內(nèi)部電氣設(shè)備、人員的安全，通常要安裝防雷裝置，在發(fā)生雷電時(shí)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(kuò)散，隨距離增加電流密度減小，經(jīng)過驗(yàn)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(zhì)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(chǎn)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(jù)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(dǎo)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(dǎo)體;接地電阻和兩個(gè)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(shí)根據(jù)誤差原理，為了將誤差降到最小值，可左右移動(dòng)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(jié)果;對(duì)于大型的矩形接地網(wǎng)或圓形接地網(wǎng)，通常采用 0.618 布極法，即輔助接地級(jí) P（電壓極）距被測接地網(wǎng)距為 0.618×2D ≈ 1.24D 處，其中 D 為矩形接地網(wǎng)的對(duì)角線長或圓形接地網(wǎng)[2]。

3.2 三點(diǎn)法

3.3 非接觸測量法

非接觸測量法當(dāng)前主要采用鉗形接地電阻測量儀進(jìn)行測量，根據(jù)電磁感應(yīng)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(shí)，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(yīng)原理測出鉗口上面的電壓和電流值，根據(jù)歐姆定律，計(jì)算出接地回路的總電阻值。當(dāng)RZ<

4 結(jié)論

經(jīng)過實(shí)踐證明，當(dāng)電阻值大于1Ω時(shí)，可以采用三點(diǎn)法和“電流表 - 電壓表”測量法測量接地電阻;當(dāng)測量電阻在0.1Ω ～ 1Ω之間時(shí)，建議采用“電流表 - 電壓表”測量法;前兩者在測量時(shí)，“電流表 - 電壓表”測量準(zhǔn)確度相對(duì)較高，但是準(zhǔn)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(zhǔn)確。

參考文獻(xiàn)：

[1] 胡超君.接地電阻表測量方法及檢定綜述[J].電子技術(shù)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(nóng)機(jī)，2018（4）.

[3] 關(guān)強(qiáng)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(shù)，2018（8）.

【通聯(lián)編輯：唐一東】