防雷接地測試原理方式及注意事項

1、防雷接地測試原理、方式及注意事項編制人： 項繼鵬沈陽西雅帝環(huán)境物業(yè)管理有限公司二零一六年防雷接地測試原理、方式及注意事項（一）正確選擇接地電阻測量方式及測量原理接地電阻測量方法通常有以下幾種：兩線法、三線法、四線法、單鉗法和雙鉗法。各有各的特點，實際測量時，盡量選擇正確的方式，才能使測量結果準確無誤。1.兩線法條件：必須有已知接地良好的地，如PEN等，所測量的結果是被測地和已知地的電阻和。如果已知地遠小于被測地的電阻，測量結果可以作為被測地的結果。適用于：樓群稠密或水泥地等密封無法打地樁的地區(qū)。接線：E+ES接到被測地，H+S接到已知地。2.三線法條件：必須有兩個接地棒：一個輔助地和一個探測電

2、極。各個接地電極間的距離不小于20米。原理是在輔助地和被測地之間加上電流，測量被測地和探測電極間的電壓降，測量結果包括測量電纜本身的電阻。適用于：地基接地，建筑工地接地和防雷接地。接線：S接探測電極，H接輔助地，E和ES連接后接被測地。3.四線法基本上同三線法,在低接地電阻測量和消除測量電纜電阻對測量結果的影響時替代三線法,測量時E和ES必須單獨直接連接到被測地。該方法是所有接地電阻測量方法中準確度最高的。4.單鉗測量測量多點接地中的每個接地點的接地電阻，而且不能斷開接地連接防止發(fā)生危險。適用于：多點接地，不能斷開連接，測量每個接地點的電阻。接線：用電流鉗監(jiān)測被測接地點上的電流。5.雙鉗法條件

3、：多點接地，不打輔助地樁，測量單個接地。接線：使用廠商指定的電流鉗接到相應的插口上，將兩鉗卡在接地導體上，兩鉗間的距離要大于0.25米。（二）接地電阻值的正確測量接地是電器安全技術中很重要的工作之一，接地裝置的合適與否，接地電阻值是否合乎標準要求，直接影響到電力系統(tǒng)設備的正常運行，影響到建筑物的安全，還關系到人身安全。因此，應當正確選擇接地方法及測量接地電阻。筆者現(xiàn)依據(jù)接地電阻的測量原理及結合實際測試，提出下述測量接地電阻的幾點經(jīng)驗。一、測量前的分析 測量前應掌握埋地電極的分布情況(最好查閱竣工圖)，然后依據(jù)公式: (s為電極系統(tǒng)所覆蓋的面積)，并按圖紙計算接地系統(tǒng)的有限半徑，以確定輔助電極的

4、遠近位置和朝向。二、引出測量點 如果測量點不易接出，可以用一根電阻較小的電線引出，把電線的引出端接到表的E端，測量結果應減去電線的電阻，此時電線的自感要引入誤差，所以應盡量將電線拉直，多余的線應繞成無定向結構。對于有四線測量功能的接地電阻表，應引出兩條電線，分別接表上的E1、E2，四線法測量的阻抗不影響測量結果。三、關于輔助電極的接地電阻 一般輔助電極的接地電阻小于5k時，不影響測量結果，但如果電流電極接地電阻Rc太大，將使注入電流減小，易受干擾。如果電壓電極接地電阻Rp太大，將與電壓表的輸入電阻分壓，使電壓測量不準，靈敏度下降。20cm長的鐵釬打入干松土壤的接地電阻一般小于1k。為了降低輔助

5、電極的接地電阻，可以在輔助電極周圍澆水。經(jīng)常會遇到水泥地面無法打樁的情況，這時，可用一根鐵鏈盤在水泥面上，再澆上水；作為輔助電極，也可用金屬網(wǎng)代替鐵鏈，澆水是為了降低輔助電極的接地電阻。四、輔助電極的延伸方向 輔助電極的延伸方向要避免與地下管線、地面水溝平行靠近，無法遠離這些導體時，最好選垂直或交叉方向。五、關于輔助電極的位置 3個電極不必在同一直線上，輔助電極的位置遵循“互電阻影響最小”的原則，如果電流電極C與被測電極E的距離滿足DEC>11rE，電壓電極P的位置可以偏離直線約束，理論上只要(1/DEC-1/DPC+1/DEP)=0，互電阻的影響可以抵消。實際測量時，應在不同位置測量幾

6、次P電極。六、測量時，埋地電極是否要與內(nèi)部斷開 有的接地電阻表要求斷開測量，有的不要求，主要出于以下幾點考慮，若不斷開，將會出現(xiàn)以下情況: 1.如果被測電極接地電阻很大或在地下斷線，則測量儀表中的電流源或發(fā)電機就會開路，然后開路電壓通過內(nèi)部地線系統(tǒng)傳導到內(nèi)部儀器、設備的機殼上。手搖發(fā)電機的開路電壓一般為100V以上，電池供電的電流源開路電壓一般在50V以下。 2.如果內(nèi)部用電設備泄漏電流，將從被測電極向大地注入電流，在周圍的地面上產(chǎn)生電壓降，叫做地電壓，地電壓小則影響測量結果，大則威脅人員安全或損壞接地電阻表。 3.有些不規(guī)范的接地方法，把原本獨立的兩個接地系統(tǒng)通過儀器、設備的機殼連接起來，接

7、地電阻表測得的電阻值并不是單個接地電阻，而是兩個系統(tǒng)接地電阻的并聯(lián)值，甚至被測接地電極斷線也不能發(fā)現(xiàn)。 測量時最好斷開地線，如不能則應注意避免上述情況發(fā)生，做到: (1)先測量地電壓，如果E、C兩點地電壓大于測量儀表的要求，則應關掉相關用電設備，必要時關閉電源。 (2)檢查并確定被測電極接地良好，查看兩種獨立接地系統(tǒng)的連接情況，排除不規(guī)范的接地點。現(xiàn)在一般要求接地系統(tǒng)共用地電極，所以不存在兩個獨立的接地電極，不用考慮外部連接情況。檢查斷線可以采用測量環(huán)路電阻的方法。七、其他 在測量準確度要求不高的情況下(如日常檢查，判斷是否斷線等)，可以采用兩點法測量接地電阻，作為參考的接地電極，要求已知接地

8、電阻，并且獨立。這時使用接地電阻表的兩線法功能(P、C短路)或者使用鉗型接地電阻表加上跨接電阻，比較方便。雖然土壤的溫度、含水量和時間的變化會影響接地電阻的大小，但是對于單次測量來說，它有確定的值，可以準確測量。可是測量時如果不掌握正確的方法，測量結果將會有很大誤差。被測對象千變?nèi)f化，只要能夠深刻理解接地電阻的基本定義，掌握接地電阻的測量方法，熟悉接地電阻表測量原理，并且多做實驗就能找到最準確的方法。（三）接地電阻測試圖解一、接地電阻測試要求：a. 交流工作接地，接地電阻不應大于4； b. 安全工作接地，接地電阻不應大于4； c. 直流工作接地，接地電阻應按計算機系統(tǒng)具體要求確定； d. 防雷

9、保護地的接地電阻不應大于10； e. 對于屏蔽系統(tǒng)如果采用聯(lián)合接地時，接地電阻不應大于1。二、接地電阻測試儀ZC-8型接地電阻測試儀適用于測量各種電力系統(tǒng)，電氣設備，避雷針等接地裝置的電阻值。亦可測量低電阻導體的電阻值和土壤電阻率。三、接地電阻組成元件本儀表工作由手搖發(fā)電機、電流互感器、滑線電阻及檢流計等組成，全部機構裝在塑料殼內(nèi)，外有皮殼便于攜帶。附件有輔助探棒導線等，裝于附件袋內(nèi)。其工作原理采用基準電壓比較式。四、使用前檢查測試儀是否完整，測試儀包括如下器件。1、ZC-8型接地電阻測試儀一臺 2、輔助接地棒二根 3、導線5m、20m、40m各一根五、使用與操作1、測量接地電阻值時接線方式的

10、規(guī)定儀表上的E端鈕接5m導線，P端鈕接20m線，C端鈕接40m線，導線的另一端分別接被測物接地極E，電位探棒P和電流探棒C，且E、P、C應保持直線，其間距為20m1)、測量大于等于1接地電阻時接線圖 見圖1將儀表上2個E端鈕連結在一起。 此主題相關圖片如下：2)、測量小于1接地電阻時接線圖 見圖2將儀表上2個E端鈕導線分別連接到被測接地體上，以消除測量時連接導線電阻對測量結果引入的附加誤差。2、操作步驟1）、 儀表端所有接線應正確無誤。2）、 儀表連線與接地極E、電位探棒P和電流探棒C應牢固接觸。3）、 儀表放置水平后，調(diào)整檢流計的機械零位，歸零。4）、 將“ 倍率開關”置于最大倍率，逐漸加快

11、搖柄轉速，使其達到150r/min。當檢流計指針向某一方向偏轉時，旋動刻度盤，使檢流計指針恢復到“0”點。此時刻度盤上讀數(shù)乘上倍率檔即為被測電阻值。5）、 如果刻度盤讀數(shù)小于1時，檢流計指針仍未取得平衡，可將倍率開關置于小一檔的倍率，直至調(diào)節(jié)到完全平衡為止。6）、 如果發(fā)現(xiàn)儀表檢流計指針有抖動現(xiàn)象，可變化搖柄轉速，以消除抖動現(xiàn)象。六、注意事項1、禁止在有雷電或被測物帶電時進行測量。2、儀表攜帶、使用時須小心輕放，避免劇烈震動。（四）防雷接地的幾個問答1. 明敷防雷引下線近地端為什么要加以保護？明敷防雷引下線地上 1.7m 至地下 0.3m 的一段加保護措施的目的有兩個：（1）在易受機械損壞的地

12、方，加保護管后可防止防雷引下線受機械外力而損壞；（2）在人們能接近的地方加絕緣保護（套硬塑料管或包纏絕緣材料），一旦雷擊時，可減小接觸電壓。在工礦企業(yè)，防雷引下線設在人們不易接近的地方。為防止防雷引下線受到機械外力損壞，可用角鋼或鋼管加以保護如圖1 所示。當用鋼管保護時，鋼管兩端，應把鋼管管口和防雷引下線焊成一體，如不焊接，則雷擊時，鋼管感應電抗大，不利把雷引到地下；鋼管的上口應封口防止管內(nèi)積水。在住宅區(qū)，防雷引下線應用硬塑料管保護，塑料管的上口亦應封口。保護管或保護角鋼應用鐵卡子固定在墻上鐵卡子離地面或離保護管上口的距離為300mm，鐵卡子一般用 25mm×4mm 鋅扁鋼加工。2.

13、 防雷引下線設置斷接卡子的目的是什么？電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規(guī)范規(guī)定：建筑物上的防雷設施采用多根引下線時宜在各引下線距地面的 1.51.8m 處設置斷接卡。設置斷接卡的目的是便于測量引下線的接地電阻，供檢查用。規(guī)范指出：設置斷接卡是對有多根引下線的場合。當建筑物（例煙囪）只有一組接地極時，不應該設置斷接卡；當建筑物（例廠房）有兩組及以上的引下線，每根引下線下有一組接地極時，設置斷接卡可分別測量每組接地極的接地電阻。規(guī)范未強調(diào)“必須”，而用“宜”在各引下線距地面的 1.51.8m 處設置斷接卡，這里“宜”有雙重含義：（1）并非有多根引下線時，都必須設置斷接卡。例如，利用建筑物柱頭內(nèi)主

14、鋼筋作為防雷引下線，并利用混凝土樁內(nèi)鋼筋作為接地極時，不應該設置斷接卡。為了測量接地極電阻，在混凝土樁打入地下后，測量每根樁的接地電阻，然后把所有樁用圓鋼（直徑最小為 10mm，通常用 16mm）或扁鋼（最小截面為 25mm×4mm，通常用40mm×4mm）連成一體，再測量總接地電阻。為了在建筑物投入使用后，檢查接地電阻，可在建筑物近地端引出檢測點，即從引下線主鋼筋上焊出接地線至檢測點，此檢測點可為鋼板并外露。（2）斷接卡并非一定要設置在 1.51.8m 處。一般在公共場合，如住宅區(qū)，防雷引下線明敷時，應把斷接卡設置在 1.51.8m 處；暗敷時，為不影響建筑物的外觀，斷接

15、卡可設在近地端的墻內(nèi)（一般為距地 300400mm）。當防雷引下線既未設置斷接卡、又未設置檢測點時，若檢查接地電阻，可用導線把建筑物頂上的避雷帶或避雷針引至地面進行測量，測量結果需減去導線的電阻。3. 利用建筑物鋼筋混凝土中的結構鋼筋作防雷網(wǎng)時，為什么要將電氣部分的接地和防密接地連成一體，即采取共同接地方式？當防雷裝置受到雷擊時，在接閃器、引下線和接地極上都會產(chǎn)生很高的電位。如果建筑物內(nèi)的電氣設備、電線和其它金屬管線與防雷裝置的距離不夠時，它們之間就會產(chǎn)生放電。這種現(xiàn)象稱之為反擊，其結果可能引起電氣設備絕緣破壞，金屬管道燒穿，從而引起火災、爆炸及電擊等事故。為了防止發(fā)生反擊，建筑物的防雷裝置須

16、與建筑物內(nèi)外的電氣設備及其它接地導體之間保持一定的距離，但在工程中往往存在許多困難而無法做到。當利用鋼筋混凝土建筑物的結構鋼筋作暗裝防雷網(wǎng)和引下線時，更難做到。如電氣配管就無法與結構鋼筋分開到足夠的絕緣距離。當把電氣部分的接地和防雷接地連成一體后，就使建筑物內(nèi)的鋼筋間構成一個法拉第籠，在此籠內(nèi)的電氣設備和導體都與籠相連接，就不會受到反擊。4. 周圍無高層建筑，低壓架空線引人建筑物時，為什么要將進戶桿的瓷瓶鐵校擔按地？發(fā)生雷擊時，雷電波往往會沿架空電線進入室內(nèi)。為了防止雷電波進入室內(nèi)，將固定瓷瓶的鐵橫擔接地，就使橫擔與導線之間形成一個放電保護間隙，其放電電壓約40kV、當雷電波沿架空電線侵入時，

17、瓷瓶上發(fā)生沿面放電，將雷電波導流入地，大大降低架空電線上的電位，將高電位限制在安全范圍以內(nèi)。為此 SDJ4-79架空配電線路設計技術規(guī)程第58條作了如下規(guī)定；為防止雷電波沿低壓配電線路侵人建筑物，接戶線上的絕緣子鐵腳直接接地，其接地電阻不宜大于 30。公共場所（如劇院和教室等）的接戶線以及由木桿或木橫擔引下的接戶線，絕緣子鐵腳應接地。5. 裝有避自帶的屋頂上，安裝風機等電氣設備后，如何進行防密措施？建筑物屋頂上裝有風機、熱泵、航空燈等電氣設備時，把設備外殼與避雷帶連成一體這是通常的做法，但往往忽視了重要的一點：即這些電氣設備的電源線未加防護不能直接與配電裝置相連接。GB50169-92電氣裝置

18、安裝工程接地裝置施工及驗收規(guī)范第條作了如下規(guī)定。裝有避雷針和避雷線的構架上的照明燈電源線必須采用直埋于土壤中的帶金屬護層的電纜或穿入金屬管的導線、電纜的金屬護層或金屬管必須接地，埋入土壤中的長度應在 10m 以上，方可與配電裝置的接地網(wǎng)相連或與電源線、低壓配電裝置相連接。如果與避雷裝置連成一體的電氣設備的電源線，未加防護直接與低壓配電裝置相連接當遭到雷擊時，雷擊引起的高電位就會通過電源線傳到其它低壓配電裝置上。與屋頂避雷裝置已連成一體的電氣設備的外殼，如再與屋內(nèi)的接地線相連是更嚴重的錯誤。因為屋頂遭到雷擊時，雷電流就會從避雷帶屋頂電氣設備外殼屋內(nèi)電氣設備外殼，使屋內(nèi)電氣設備外殼出現(xiàn)高電位，這是

19、極其危險的。因此屋頂電氣設備的外殼已與避雷裝置連成一體后，不允許再與屋內(nèi)接地線相連。6. 裝有避自帶的水塔頂上有一只航空燈，該航空燈的電源線敷設時要注意什么問題？裝有避雷帶的水塔，落雷時，雷電流除了沿著避雷引下線入地外，還有可能沿著航空燈的電源線進入室內(nèi)。因此航空燈的未加防護電源線不能直接進入室內(nèi)，而應采用帶金屬護層的電纜或穿入金屬管的導線，且金屬護層或金屬管必須接地，埋入土壤中的長度應在 10m 以上，方可再與電源或低壓配電裝置相連接。當航空燈采用光導纖維傳送光時，則不必采取上述措施。例如上海東方明珠電視塔的航空燈，強光從下面通過不導電只導光的光導纖維傳送到高空，向天空發(fā)出強光信號，對這種光導纖維就不必采取避雷措施了。7.多層建筑的