完善防雷接地測(cè)試方法

導(dǎo)語(yǔ)：防雷是一個(gè)系統(tǒng)工程，防雷裝置特別強(qiáng)調(diào)可靠性，因此必須加強(qiáng)防雷接地的檢測(cè)，以有效保證其施工質(zhì)量。另外，按有關(guān)規(guī)定防雷系統(tǒng)在運(yùn)行中要做定期測(cè)試，為此施工單位應(yīng)考慮保存接地電阻測(cè)試點(diǎn)，不僅方便于經(jīng)常性測(cè)量，也有利于核查測(cè)量點(diǎn)的正確性。

1 引言

近年來(lái)，高層建筑、高壓輸電線路，特別是電子設(shè)備、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊廣播等遭到雷擊的事故時(shí)有發(fā)生，造成設(shè)備被毀，通訊中斷，嚴(yán)重的還引發(fā)火警，甚至導(dǎo)致人身傷亡等惡果。完善建筑物、構(gòu)筑物的防雷設(shè)施已受到各方關(guān)注和重視。1996年，浙江省氣象局成立了防雷檢測(cè)中心，使我省有了首家檢測(cè)防雷設(shè)施的執(zhí)法部門(mén)。面對(duì)防雷技術(shù)的新發(fā)展，本文擬就建筑防雷施工中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題作一些探討。

2 問(wèn)題

在建筑施工中當(dāng)電氣設(shè)備接地與防雷接地共用基礎(chǔ)作為接地系統(tǒng)時(shí)，一般要求接地電阻值≤1Ω。目前施工現(xiàn)場(chǎng)通常采用外觀檢測(cè)再結(jié)合接地電阻儀測(cè)量接地電阻的檢測(cè)手段，在實(shí)施中存在下列問(wèn)題。

(1)接地電阻測(cè)試值，可信度偏低。沒(méi)有合格的接地質(zhì)量，雷電防護(hù)系統(tǒng)如同虛設(shè)，而接地質(zhì)量的好壞與接地電阻值密切相關(guān)。一般情況下，被測(cè)接地極、儀表的電壓極和電流極三者間的相互位置和距離，對(duì)于接地電阻測(cè)量結(jié)果有很大的影響。假若電壓極與被測(cè)接地極的距離小，則測(cè)量的接地電阻值就比實(shí)際值小。在施工現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量建筑物接地電阻，由于相鄰建筑物、道路的妨礙，電流極和電壓極的位置難以按規(guī)定的要求布置，往往是哪里能打下電壓、電流輔助極就往哪里插，這樣做就不能保證測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

(2)暗敷的引下線檢測(cè)缺乏科學(xué)性。施工過(guò)程中一般先對(duì)引下線(柱的主筋)進(jìn)行外觀驗(yàn)收，然后從屋頂引線測(cè)量接地電阻值。以此值的大小來(lái)判斷引下線的導(dǎo)電情況。這種方法存在下列問(wèn)題：在整個(gè)避雷裝置已形成整體后，檢測(cè)結(jié)果只能反映所有引下線并聯(lián)時(shí)通斷狀態(tài)，不能正確檢測(cè)每根引下線通斷及電阻值的大小，也不能反映并聯(lián)引下線電阻值的大小。從建筑物頂點(diǎn)測(cè)量接地電阻值會(huì)因電流極引線加長(zhǎng)，電壓、電流輔助極測(cè)點(diǎn)不容易找準(zhǔn)而引起較大的測(cè)量誤差。

3 建議

(1)提高接地電阻測(cè)試的可信度。接地電阻定義為被測(cè)接地極(網(wǎng))對(duì)地電壓與接地電流之比。這里的“地”是電氣上的“地”，相對(duì)于被測(cè)接地極的高電位，無(wú)窮遠(yuǎn)處的接地極就是地，即零電位點(diǎn)。但在實(shí)際測(cè)量時(shí)，不可能得到無(wú)窮遠(yuǎn)的點(diǎn)，只能在有限的距離內(nèi)設(shè)置零電位。因此測(cè)量時(shí)關(guān)鍵是合理布置輔助的電流極和電壓極的位置。如施工現(xiàn)場(chǎng)常用ZC-8型接地電阻測(cè)量?jī)x，三極呈直線布置進(jìn)行測(cè)量時(shí)如圖1所示。圖中E、P、C分別為被測(cè)接地極、電壓極和電流極的位置，一般情況下三者之間的距離LEC=4.0m、LEP=20m，而RE和RC則分別為被測(cè)接地極和電流極的接地電阻值，I1為回路電流(流過(guò)大地的電流)。圖2為此時(shí)的電位分布情況，被測(cè)接地極電位φE=I1RE，電流極電位φC=-I1RC。由于I1從被測(cè)接地體流入大地，向四周流散，在地面上呈現(xiàn)以最高電位φE為中心的同心圓電位，沿著半徑增大而逐漸降低。當(dāng)匯集于電流極時(shí)，又呈現(xiàn)以最低電位φC為圓心的電位分布。因此，在接地極與電流極之間必然存在一個(gè)過(guò)渡區(qū)域，即零電位面，當(dāng)E與C之間距離越大，過(guò)渡區(qū)域的電位分布越平緩。由此可知，三極之間的距離不是唯一的，關(guān)鍵要做到三極的位置布置在同一個(gè)電路回路中，且電壓極布置在零電位上。

當(dāng)實(shí)際測(cè)量不滿足上述要求時(shí)，可采用接地極與電流極間距盡可能選擇大些;將電壓極在E與C 的連線中點(diǎn)附近，沿直線方向移動(dòng)3次，每次移動(dòng)距離為L(zhǎng)EC的5%，若3次所測(cè)結(jié)果接近，說(shuō)明電壓極已布置在零電位面上，則測(cè)量結(jié)果正確(注意：與電流極距離增大、電流極引線加長(zhǎng)和引線電阻增大，會(huì)影響回路電流I1減小，測(cè)量接地電阻值偏大，所以要適當(dāng)考慮增粗電流極引線截面)。

(2)完善暗敷引下線電阻值的測(cè)量。隱蔽的引下線，其電阻較難檢測(cè)，筆者認(rèn)為可用二極法來(lái)測(cè)量。對(duì)一般利用混凝土柱內(nèi)主筋作為自然引下線者，與接地裝置不設(shè)斷接卡，引下線電阻應(yīng)在未接接閃器前測(cè)量。這時(shí)引下線等效于開(kāi)路的支路，ZC-8型接地電阻測(cè)量?jī)x的E和C1測(cè)量端(P1與C1之間短接)分別與引下線的斷開(kāi)點(diǎn)和接地電阻測(cè)量連接端相接，由此測(cè)出的電阻為引下線電阻。使用這種二極測(cè)量法，不但能逐根測(cè)出引下線電阻，還能檢測(cè)出引線與接地裝置的連接是否完善，同樣該法也可用于檢測(cè)引下線與接閃器的連接狀況。