淺論防雷接地電阻值的檢測

1、淺論防雷接地電阻值的檢測2010 年增刊第 34 卷貴州氣象JournalOfGuizhouMeteorologyV oL.34Supplement文章編號 :10036598(2oo) 增刊一 0190 04 淺論防雷接地電阻值的檢測周國軍 ,黃玲霞 ,周維才 ,周正明 ,江波(湖南省湘西自治州氣象局 ,湖南吉首 416000)摘要 :在防雷檢測實際工作當中 ,經常出現的接地電阻值讀數偏大 ,偏小 ,甚至出現檢測值為負 值等不穩(wěn)定的情況 ,該文通過分析各種接地電阻的檢測方法,測試儀的工作原理及使用范圍,結合工作實踐經驗分析造成接地電阻測量值偏離真值的常見原因 ,淺論避免或減小接地電阻值偏離真

2、值的方法 . 關鍵詞 :雷 ;接地電阻值 ; 檢測中圖分類號 :TM866 文獻標識碼 :B1_ 1_?刖昌 在綜合防雷系統(tǒng)工程中 ,無論是接閃器還是防 雷電感應的電涌保護器 (SPD), 都要進行最重要的環(huán) 防雷接地 (現代建筑物中防雷接地 ,保護 接地 ,工作接地 ,防靜電接地等多為聯(lián)合接地 ).防 雷接地系統(tǒng)做得好壞 ,對于整個防雷系統(tǒng)的安全可 靠運行 ,保障設備和人身的安全具有重要意義 .接 地電阻是接地系統(tǒng)的主要技術參數 ,是衡量防雷裝 置工程質量的重要指標 ,理論上是接地電阻越小 , 泄流越快 ,落雷物體高電位保持時間就越短 ,以至 于對電氣安全的干擾時間就越短 ,幅值越小 ,跨步

3、 電壓和接觸電壓也越小 ,相對來說防雷接地系統(tǒng)效 果就越好 . 接地電阻的測量是檢驗接地系統(tǒng)接地效果的 重要措施 .而在日常的實際防雷檢測工作當中 ,經 常出現的接地電阻值讀數偏大 ,偏小 ,甚至出現檢 測值為負值等不穩(wěn)定的情況 ,本文就針對這些情 況,對接地電阻值的的準確性問題作一些探討.2 接地電阻的定義 接地電阻實質上是電流由接地裝置流人大地 再經大地流向另一接地體或向遠處擴散所遇到的 電阻 ,它包括接地線和接地體本身的電阻 ,接地體 與大地的電阻之間的接觸電阻以及兩接地體之間大地的電阻或接地體到無限大遠處的大地電阻 . 接地電阻有沖擊接地電阻和工頻接地電阻之 分.沖擊接地電阻是按通過接

4、地體的電流為沖擊 電流時求得的接地電阻值 ,它對通過雷電電流時的 情況下很有研究價值 ;而工頻接地電阻是按通過接 地體的電流為工頻電流時求得的接地電阻 . 在我們日常工作中所測得的接地電阻值數值 是工頻接地電阻值 ,故一般在不指明是哪一種接地 電阻時 ,接地電阻均指工頻接地電阻而言 .為了便 于衡量其接地電阻是否符合規(guī)程要求,可以通過計算公式轉換 .轉換計算公式為 :=(1) 式中 :接地裝置各支線的長度取值小于 或等于接地體的有效長度 le 或者有支線大于 fe 而 取其等于 le 時的工頻接地電阻 (n);A 換算系 數,其數值宜按圖 1確定 ;R所要求的接地裝 置沖擊接地電阻 (Q).3

5、 接地電阻的測量方法3.1 三極法和四極法 接地裝置的工頻接地電阻值測量常用三極法 (三線法 )和四極法 .3.1.1 三極法三極法也稱三線法 ,具體如下 : 三 極法的三極是指圖 1 上的被測接地裝置 G,測量用 的電壓極 P和電流極 C.圖中測量用的電流極 C 和 電壓極 P離被測接地裝置 G 邊緣的距離為 cc=(4 收稿日期 :201009 10 第一作者簡介 :周國軍 (1980一),男(苗族),助工 ,主要從事氣象防雷減災工作 ?190?圖 2 三極法的電極布置圖 (a)和原理接線圖 (b) 3?2 接地電阻法的電流輔助極是 用血祟蠢囂 ,基羹曼蒹薹磊 曼警耄蓑磊茬主墨在鼉砉 要選

6、擇適合 .如在輔助電流檄以月 吧 明喜線法電壓電流三極直線蓑 姜荔茹接地體 ,測量用電壓極和電 況檄 只原碰緶 (a 樣 角形法電極如圖 3 所示3 七2.2 電 d 布置 ,一般取 2=d1 2.D夾, 角約刀州 .塵與電壓電流三極直線法相同 .4 幾種常用測量儀的原理 ,使用范圍.出 E 日 1 桀常用的大致可分為三類 :手搖 電壓圾山凳阻測量意地蒿儀.N1.冀等卻相差很大 ,下面進行具體分獅 :4.較為傳統(tǒng)的測量儀表 ,它 甘警譽一礬一的基妻ZC 一 8 系列阻糞翥主羞二 三蒜流裹 慧釜罵儀表相應接柱相連 , 地網弓 l 線也習 x2010 年增刊 第 34 卷 貴州氣象 Journal

7、OfGuizhouMeteorologyV oL.34Supplement 連,通過搖動儀表手柄來測量地阻 .該類儀表及測 試方法有以下缺點 :由于兩個輔助地極線較長 ,在 許多現場無法滿足 ;儀表精度很低 ,無法滿足高精 度地阻值的測量 ;由于是手搖式發(fā)電 ,故測試時手 柄搖動速率對測試結果影響很大 .4.2 數字式地阻測量儀 數字式接地電阻測量儀摒棄了傳統(tǒng)的人工手 搖發(fā)電工作方式 ,采用先進的中大規(guī)模集成電路 , 應用 DC/AC 變換技術將三端鈕 ,四端鈕測量方式合 并為一種機型的新型接地電阻測量儀.工作原理為由機內 DC/AC 變換器將直流變?yōu)榻涣鞯牡皖l恒 流,經過輔助接地極和被測物組

8、成回路 ,被測物上 產生交流壓降 ,經輔助接地極送人交流放大器放 大,再經過檢波送人表頭顯示 .借助倍率開關 ,一 般可得到幾個不同的量限 :0 1Q,0 10Q,0 100I,0 100012 等.其代表主要有 BY2571 接地電阻儀和日本共立 的 4102A,4105A 等 .這些表電路上為防止工頻 ,射 頻干擾采用鎖相環(huán)同步跟蹤檢波方式并配以開關 電容濾波器 ,使儀表有一定的抗干擾能力 ,采用的 DC/AC 變換技術將直流變?yōu)榻涣鞯牡皖l恒定電流 更便于測量 ,允許輔助接地電阻在幾個檔位之間切化,測量結果影響較小 .4.3 鉗形地阻測量儀 鉗形地阻測量儀的測量原理是 :鉗形接地電阻 測試

9、儀鉗口內有兩個獨立線圈 ,一個產生交流電壓 ,另一個用于測試回路電流 ,測試框圖如圖 4.鉗 住地線 ,接通電源后 ,可測得回路總電阻 R 總 : R 總 =R+Rz=U/I(3) 式中 :R被測接地體接地電阻值 ;R 輔助測試電極接地電阻值 .假如知道輔助測試電 極接地電阻值 R, 就可算出被測接地體接地電阻 R=R 總一 z.若 Rz則, R 一總 .?192?圖 4 鉗形接地電阻測試儀測量原理圖 從測量原理可知 ,測量時必須要有一個供電流 流過的有效的閉合回路 ,才能根據歐姆定律測出被 測接地體接地電阻值 .閉合回路包括被測接地體 , 輔助測試電極及鉗形表的交流電壓發(fā)生器和電流 表.實際

10、上 ,該表測出的是整個回路的阻抗 ,而不 是電阻 ,在分布式的多點接地系統(tǒng)中 ,通常情況下 他們相差極小 ,該阻值近似于我們要測的接地網的 地阻 .不過也因該表測出的是整個回路的阻抗 ,而 不是電阻 ,故在單點接地系統(tǒng)中和對于已埋設好而 尚未與設備連接的開路接地網中 ,該表所測數值與 正常的接地電阻值相差就比較大了 ,其地阻就不能 用該儀表進行測量 . 鉗形地阻表是一種新穎的測量工具 ,它方便 , 快捷 ,外形酷似鉗形電流表 ,受周圍環(huán)境限制較小 , 在測試時可使用一定頻率的信號以排除干擾,以對在用設備的地阻進行在線測量 ,而不需切斷設備電 源或斷開地線 ,而且測試時不需輔助測試極 ,極大 的

11、方便了地阻測量工作 .不過因該表測出的是整個 回路的阻抗 ,而不是電阻 ,故在單點接地系統(tǒng)中和 對于已埋設好而尚未與設備連接的開路接地網中 , 該表所測數值與正常的接地電阻值相差比較大(基本上是偏高 ),其地阻就不能用該儀表進行測量 .5 造成接地電阻真值偏離的主要原因 和避免的方法5.1 造成接地電阻真值偏離的主要原因 檢測時的天氣的影響 ;選擇使用的儀器的影 響; 選擇使用的檢測方法的影響 ;檢測環(huán)境的影響 ; 檢測人員的操作的影響 .5.2 避免或減小接地電阻值偏離真值的方法 應在非雨天和土壤未凍結時檢測接地電阻值,天氣氣候條件應能保證正常檢測 . 檢測儀器應在檢定合格有效使用期內使用

12、; 測量和測試儀器應符合國家計量法規(guī)的規(guī)定,檢測儀器見建筑物防雷裝置檢測技術規(guī)范 GB/T 214312008 附錄 E（資料性附錄 ）.并且應根據實 際檢測對象的接地方式選定檢測儀器:在檢測時應注意所測地網是否單點接地 ,被測地線是否已與設 備連接 ,有無可靠的接地回路 ,如果是開路接地樁 , 就不能用鉗型地阻測量儀進行測量 ;應就應選用手 搖式和數字式地阻測量儀 .應根據實際檢測對象對接地電阻的要求精 確度來選定檢測方法 .一般情況可使用三極法 ,但 在接地電阻精確度要求較高 （如1Q的情況 ）的地 方必須采用四極法 ,而且也進行方位 ,多點測試 . 2010 年增刊 第 34 卷 貴州氣

13、象JournalOfGuizhouMeteoroloV oL.34Supplement 檢測環(huán)境對接地電阻的影響較大 ,在檢測 時,應注意 :檢測時 ,接地電阻測試儀的接地引線和 其他導線應避開高 ,低壓供電線路 ,以免干擾和造 成危險 ;當地網帶電影響檢測時 ,應查明地網帶電 原因 ,在解決帶電問題之后測量 ,或改變檢測位置 進行測量 ;諾在測量過程中由于雜散電流 ,工頻漏 流,高頻干擾等因素 ,使接地電阻表出現讀數不穩(wěn) 定時 ,可將測試儀與地網測試點的連線改成屏蔽線 （屏蔽層下端應單獨接地 ）,或選用能夠改變測試頻 率,采用具有選頻放大器或窄帶濾波器的接地電阻 表檢測 ,以提高其抗干擾的能

14、力 ;按 DL475 92（接 地裝置工頻物性參數的測量導則規(guī)定,當大型接地裝置如 110kV 以上變電所接地網 ,或地網對角線 D>60m 需要采用大電流測量 ,施加電流極上的工 頻電流應 30A以, 排除干擾減少誤差 ;在測試時 , 當建筑物周邊為巖石或水泥地面而無法打樁（電極） 時,可將電壓 ,電流極與平鋪放置在地面上每塊 面積不小于 250mm 250mm 的鋼板連接 ,并用水潤 濕后實施檢測 .檢測人員的操作對接地電阻值的影響也非 常大 ,在檢測中應注意 : 檢測儀的三極應在一條直 線上且垂直于地網 ,應避免平行布置 ;測試儀與地 網測試點的連接線長度宜小于 5m.當需要加長時

15、 , 應將實測接地電阻值減去加長線阻值后填人表格 （加長線線阻應用接地電表二極法測量）等 .6 結束語防雷是一個系統(tǒng)工程 ,防雷裝置特別強調可靠 性,合格的地網是有效防雷裝置的保證 ,而接地電 阻是接地系統(tǒng)的主要技術參數 ,是衡量防雷裝置質 量的重要指標 ,故接地電阻的準確測量是也顯得尤 為重要 .我們在工作當中應該根據實際檢測對象 的接地方式選定檢測儀器和檢測方法及一些其他 注意事項 ,以提高接地電阻測試的可信度 . 注:本文在寫作過程中得到了湖南省防雷中心賈綻云 主任的大力幫助和指導 ,在此特別表示感謝 ! 參考文獻1GB/T.21431 2008.建筑物防雷裝置檢測技術規(guī)范 s. 2】G

16、B50057 1994.建筑物防雷設計規(guī)范 s.3GB50343 2004.建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范 4DIA75 92.接地裝置工頻物性參數的測量導則S文章編號 :10036598(2010) 增刊一 019303 淺析建筑物遭受 直擊雷室內磁場的變化 張逸,林兵,楊紅新 ,何慶軍(貴州省銅仁地區(qū)氣象局 ,貴州銅仁 554300) 摘要 :當建筑物遭受到直接雷擊 ,雷電流沿防雷裝 置泄放入地過程中 ,在建筑內部空間存在干擾電磁場 ,引下 線附近尤為強烈 .該文對這一過程中室內磁場進行計算 ,計 算結果表明 :雷電流強度越大 ,磁場強度越大 ;越靠近頂 層,磁場強度越大 ;與引下線距離越

17、小 ,磁場強度越大 .根 據計算結果 ,文中提出了相應的防護措施 :當磁場強度 > 800A/m 時 ,應做好屏蔽措施 ,屏蔽網格尺寸應符合表中要 求;設備應放置在頂 3 層以下 ,距離引下線距離不宜小 于 1m.關鍵詞 :干擾電磁場 ;電磁屏蔽 ;安全距離 中圖分類號 :TM864 文獻標識碼 :B 1 刖吾閃電發(fā)生的時候 ,在附近空間存在瞬變的電磁 場 . 人類社會進入電子信息時代后 ,各種耐壓低 , 敏感性高 ,抗擾度低的微電子器件使用越來越廣 泛,電磁感應成為了電子產品的致命殺手,做好電磁感應防護 ,對電子設備的安全起著重要的作用.本文結合本地區(qū)一重點項目銅仁博物館的情況,對建筑物接閃時在附近產生的電磁場變化進