防雷接地測試原理、方式及注意事項(xiàng)
（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(diǎn)，實(shí)際測量時(shí)，盡量選擇正確的方式，才能使測量結(jié)果準(zhǔn)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(jié)果是被測地和已知地的電阻和。如果已知地遠(yuǎn)小于被測地的電阻，測量結(jié)果可以作為被測地的結(jié)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(gè)接地棒：一個(gè)輔助地和一個(gè)探測電極。各個(gè)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(jié)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(jié)果的影響時(shí)替代三線法,測量時(shí)E和ES必須單獨(dú)直接連接到被測地。該方法是所有接地電阻測量方法中準(zhǔn)確度最高的。
4.單鉗測量
測量多點(diǎn)接地中的每個(gè)接地點(diǎn)的接地電阻，而且不能斷開接地連接防止發(fā)生危險(xiǎn)。
適用于：多點(diǎn)接地，不能斷開連接，測量每個(gè)接地點(diǎn)的電阻。
接線：用電流鉗監(jiān)測被測接地點(diǎn)上的電流。
5.雙鉗法
條件：多點(diǎn)接地，不打輔助地樁，測量單個(gè)接地。
接線：使用廠商指定的電流鉗接到相應(yīng)的插口上，將兩鉗卡在接地導(dǎo)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(shù)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(biāo)準(zhǔn)要求，直接影響到電力系統(tǒng)設(shè)備的正常運(yùn)行，影響到建筑物的安全，還關(guān)系到人身安全。因此，應(yīng)當(dāng)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(jié)合實(shí)際測試，提出下述測量接地電阻的幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)。
一、測量前的分析
測量前應(yīng)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(jì)算接地系統(tǒng)的有限半徑，以確定輔助電極的遠(yuǎn)近位置和朝向。
二、引出測量點(diǎn)
如果測量點(diǎn)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(jié)果應(yīng)減去電線的電阻，此時(shí)電線的自感要引入誤差，所以應(yīng)盡量將電線拉直，多余的線應(yīng)繞成無定向結(jié)構(gòu)。對于有四線測量功能的接地電阻表，應(yīng)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(jié)果。
三、關(guān)于輔助電極的接地電阻
一般輔助電極的接地電阻小于5kΩ時(shí)，不影響測量結(jié)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(zhǔn)，靈敏度下降。
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(yuǎn)離這些導(dǎo)體時(shí)，最好選垂直或交叉方向。
五、關(guān)于輔助電極的位置
3個(gè)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(shí)際測量時(shí)，應(yīng)在不同位置測量幾次P電極。
六、測量時(shí)，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(diǎn)考慮，若不斷開，將會(huì)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(jī)就會(huì)開路，然后開路電壓通過內(nèi)部地線系統(tǒng)傳導(dǎo)到內(nèi)部儀器、設(shè)備的機(jī)殼上。手搖發(fā)電機(jī)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(shè)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(jié)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(dú)立的兩個(gè)接地系統(tǒng)通過儀器、設(shè)備的機(jī)殼連接起來，接地電阻表測得的電阻值并不是單個(gè)接地電阻，而是兩個(gè)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(shí)最好斷開地線，如不能則應(yīng)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(diǎn)地電壓大于測量儀表的要求，則應(yīng)關(guān)掉相關(guān)用電設(shè)備，必要時(shí)關(guān)閉電源。
(2)檢查并確定被測電極接地良好，查看兩種獨(dú)立接地系統(tǒng)的連接情況，排除不規(guī)范的接地點(diǎn)?，F(xiàn)在一般要求接地系統(tǒng)共用地電極，所以不存在兩個(gè)獨(dú)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(zhǔn)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(diǎn)法測量接地電阻，作為參考的接地電極，要求已知接地電阻，并且獨(dú)立。這時(shí)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(shí)間的變化會(huì)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(zhǔn)確測量。可是測量時(shí)如果不掌握正確的方法，測量結(jié)果將會(huì)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(shí)驗(yàn)就能找到最準(zhǔn)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(yīng)大于4Ω； b. 安全工作接地，接地電阻不應(yīng)大于4Ω； c. 直流工作接地，接地電阻應(yīng)按計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具體要求確定； d. 防雷保護(hù)地的接地電阻不應(yīng)大于10Ω； e. 對于屏蔽系統(tǒng)如果采用聯(lián)合接地時(shí)，接地電阻不應(yīng)大于1Ω。
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(shè)備，避雷針等接地裝置的電阻值。亦可測量低電阻導(dǎo)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(jī)、電流互感器、滑線電阻及檢流計(jì)等組成，全部機(jī)構(gòu)裝在塑料殼內(nèi)，外有皮殼便于攜帶。附件有輔助探棒導(dǎo)線等，裝于附件袋內(nèi)。其工作原理采用基準(zhǔn)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(tái) 2、輔助接地棒二根 3、導(dǎo)線
五、使用與操作
1、測量接地電阻值時(shí)接線方式的規(guī)定
儀表上的E端鈕接5m導(dǎo)線，P端鈕接20m線，C端鈕接40m線，導(dǎo)線的另一端分別接被測物接地極Eˊ，電位探棒Pˊ和電流探棒Cˊ，且Eˊ、Pˊ、Cˊ應(yīng)保持直線，其間距為20m
1)、測量大于等于1Ω接地電阻時(shí)接線圖 見圖1
將儀表上2個(gè)E端鈕連結(jié)在一起。 此主題相關(guān)圖片如下：
2)、測量小于1Ω接地電阻時(shí)接線圖 見圖2
將儀表上2個(gè)E端鈕導(dǎo)線分別連接到被測接地體上，以消除測量時(shí)連接導(dǎo)線電阻對測量結(jié)果引入的附加誤差。
2、操作步驟
1）、 儀表端所有接線應(yīng)正確無誤。
2）、 儀表連線與接地極Eˊ、電位探棒Pˊ和電流探棒Cˊ應(yīng)牢固接觸。
3）、 儀表放置水平后，調(diào)整檢流計(jì)的機(jī)械零位，歸零。
4）、 將“ 倍率開關(guān)”置于最大倍率，逐漸加快搖柄轉(zhuǎn)速，使其達(dá)到150r/min。當(dāng)檢流計(jì)指針向某一方向偏轉(zhuǎn)時(shí)，旋動(dòng)刻度盤，使檢流計(jì)指針恢復(fù)到“
5）、 如果刻度盤讀數(shù)小于1時(shí)，檢流計(jì)指針仍未取得平衡，可將倍率開關(guān)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(jì)指針有抖動(dòng)現(xiàn)象，可變化搖柄轉(zhuǎn)速，以消除抖動(dòng)現(xiàn)象。
六、注意事項(xiàng)
1、禁止在有雷電或被測物帶電時(shí)進(jìn)行測量。
2、儀表攜帶、使用時(shí)須小心輕放，避免劇烈震動(dòng)。
（四）防雷接地的幾個(gè)問答
1. 明敷防雷引下線近地端為什么要加以保護(hù)？
明敷防雷引下線地上
在工礦企業(yè)，防雷引下線設(shè)在人們不易接近的地方。為防止防雷引下線受到機(jī)械外力損壞，可用角鋼或鋼管加以保護(hù)．如圖1 所示。當(dāng)用鋼管保護(hù)時(shí)，鋼管兩端，應(yīng)把鋼管管口和防雷引下線焊成一體，如不焊接，則雷擊時(shí)，鋼管感應(yīng)電抗大，不利把雷引到地下；鋼管的上口應(yīng)封口．防止管內(nèi)積水。
在住宅區(qū)，防雷引下線應(yīng)用硬塑料管保護(hù)，塑料管的上口亦應(yīng)封口。
保護(hù)管或保護(hù)角鋼應(yīng)用鐵卡子固定在墻上．鐵卡子離地面或離保護(hù)管上口的距離為300mm，鐵卡子一般用 25mm×4mm 鋅扁鋼加工。
2. 防雷引下線設(shè)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(yàn)收規(guī)范》規(guī)定：建筑物上的防雷設(shè)施采用多根引下線時(shí)．宜在各引下線距地面的 1.5～
設(shè)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(shè)置斷接卡是對有多根引下線的場合。當(dāng)建筑物（例煙囪）只有一組接地極時(shí)，不應(yīng)該設(shè)置斷接卡；當(dāng)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(shí)，設(shè)置斷接卡可分別測量每組接地極的接地電阻。
規(guī)范未強(qiáng)調(diào)“必須”，而用“宜”在各引下線距地面的 1.5～1.8m 處設(shè)置斷接卡，這里“宜”有雙重含義：
（1）并非有多根引下線時(shí)，都必須設(shè)置斷接卡。例如，利用建筑物柱頭內(nèi)主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(shí)，不應(yīng)該設(shè)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(diǎn)，即從引下線主鋼筋上焊出接地線至檢測點(diǎn)，此檢測點(diǎn)可為鋼板并外露。
（2）斷接卡并非一定要設(shè)置在 1.5～1.8m 處。一般在公共場合，如住宅區(qū)，防雷引下線明敷時(shí)，應(yīng)把斷接卡設(shè)置在 1.5～1.8m 處；暗敷時(shí)，為不影響建筑物的外觀，斷接卡可設(shè)在近地端的墻內(nèi)（一般為距地 300～400mm）。
當(dāng)防雷引下線既未設(shè)置斷接卡、又未設(shè)置檢測點(diǎn)時(shí)，若檢查接地電阻，可用導(dǎo)線把建筑物頂上的避雷帶或避雷針引至地面進(jìn)行測量，測量結(jié)果需減去導(dǎo)線的電阻。
3. 利用建筑物鋼筋混凝土中的結(jié)構(gòu)鋼筋作防雷網(wǎng)時(shí)，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(dāng)防雷裝置受到雷擊時(shí)，在接閃器、引下線和接地極上都會(huì)產(chǎn)生很高的電位。如果建筑物內(nèi)的電氣設(shè)備、電線和其它金屬管線與防雷裝置的距離不夠時(shí)，它們之間就會(huì)產(chǎn)生放電。這種現(xiàn)象稱之為反擊，其結(jié)果可能引起電氣設(shè)備絕緣破壞，金屬管道燒穿，從而引起火災(zāi)、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與建筑物內(nèi)外的電氣設(shè)備及其它接地導(dǎo)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(dāng)利用鋼筋混凝土建筑物的結(jié)構(gòu)鋼筋作暗裝防雷網(wǎng)和引下線時(shí)，更難做到。如電氣配管就無法與結(jié)構(gòu)鋼筋分開到足夠的絕緣距離。
當(dāng)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(gòu)成一個(gè)法拉第籠，在此籠內(nèi)的電氣設(shè)備和導(dǎo)體都與籠相連接，就不會(huì)受到反擊。
4. 周圍無高層建筑，低壓架空線引人建筑物時(shí)，為什么要將進(jìn)戶桿的瓷瓶鐵校擔(dān)按地？
發(fā)生雷擊時(shí)，雷電波往往會(huì)沿架空電線進(jìn)入室內(nèi)。為了防止雷電波進(jìn)入室內(nèi)，將固定瓷瓶的鐵橫擔(dān)接地，就使橫擔(dān)與導(dǎo)線之間形成一個(gè)放電保護(hù)間隙，其放電電壓約40kV、當(dāng)雷電波沿架空電線侵入時(shí)，瓷瓶上發(fā)生沿面放電，將雷電波導(dǎo)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(shè)計(jì)技術(shù)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 30Ω。公共場所（如劇院和教室等）的接戶線以及由木桿或木橫擔(dān)引下的接戶線，絕緣子鐵腳應(yīng)接地。
5. 裝有避自帶的屋頂上，安裝風(fēng)機(jī)等電氣設(shè)備后，如何進(jìn)行防密措施？
建筑物屋頂上裝有風(fēng)機(jī)、熱泵、航空燈等電氣設(shè)備時(shí)，把設(shè)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(diǎn)：即這些電氣設(shè)備的電源線未加防護(hù)不能直接與配電裝置相連接。
GB50169-92《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范》第
如果與避雷裝置連成一體的電氣設(shè)備的電源線，未加防護(hù)直接與低壓配電裝置相連接．當(dāng)遭到雷擊時(shí)，雷擊引起的高電位就會(huì)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(shè)備的外殼，如再與屋內(nèi)的接地線相連是更嚴(yán)重的錯(cuò)誤。因?yàn)槲蓓斣獾嚼讚魰r(shí)，雷電流就會(huì)從避雷帶→屋頂電氣設(shè)備外殼→屋內(nèi)電氣設(shè)備外殼，使屋內(nèi)電氣設(shè)備外殼出現(xiàn)高電位，這是極其危險(xiǎn)的。因此屋頂電氣設(shè)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(shè)時(shí)要注意什么問題？
裝有避雷帶的水塔，落雷時(shí)，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(jìn)入室內(nèi)。因此航空燈的未加防護(hù)電源線不能直接進(jìn)入室內(nèi)，而應(yīng)采用帶金屬護(hù)層的電纜或穿入金屬管的導(dǎo)線，且金屬護(hù)層或金屬管必須接地，埋入土壤中的長度應(yīng)在
當(dāng)航空燈采用光導(dǎo)纖維傳送光時(shí)，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(qiáng)光從下面通過不導(dǎo)電只導(dǎo)光的光導(dǎo)纖維傳送到高空，向天空發(fā)出強(qiáng)光信號(hào)，對這種光導(dǎo)纖維就不必采取避雷措施了。
7.多層建筑的防雷裝置如何施工？
沿屋脊、屋檐及屋面兩側(cè)的斜邊上裝避雷帶；若屋面為平頂，則沿屋面四周或女兒墻上架設(shè)避雷帶，避雷帶距外墻邊的距離宜小于或等于避雷帶支起的高度。
為避兔接閃部分的振動(dòng)力，可將避雷帶支起 10～20cm，支點(diǎn)間距不應(yīng)大于 1.5m，一般取 1m。
若屋頂有水箱，因水箱高出屋頂，因此在水箱頂部四周亦應(yīng)安裝避雷帶。
采用避雷帶防雷時(shí)，屋面上任何一點(diǎn)距避雷帶的距離不應(yīng)大于 10m。如果屋面寬度超過 20m 時(shí)，可增加避雷帶，用避雷帶組成 20m×20m 的網(wǎng)格。
避雷帶一般用25mm×4mm鍍鋅扁鋼做成，女兒墻上的避雷帶也可用裝飾金屬欄桿。
避雷帶至少有兩根引下線和防雷接地極相連，引下線應(yīng)對稱設(shè)置。引下線之間距離對于一般建筑不大于 24m。
引下線可明裝亦可暗裝，明裝一般用 25mm×4mm 鍍鋅扁鋼，明裝引下線與建筑物墻面間隙一般不小于15mm。明裝引下線是在建筑物外墻土建施工完后進(jìn)行的。當(dāng)引下線與支架焊接連接時(shí)，在引下線與墻之間應(yīng)襯墊鐵皮，避免焊接飛濺沾污墻面。焊接完后再拿走鐵皮。暗裝引下線則利用柱頭主鋼筋，這在土建施工時(shí)完成。
接地極通常每組用兩根，相距 5m，兩者用扁鋼相連。
接地極可用 50mm×5mm 角鋼或 φ40mm 鋼管（厚3.5mm）長2500mm 制成，埋深不宜小于 0.6m。
有多根引下線時(shí)，在引下線距地面 1.5～1.8m 處，宜設(shè)置斷接卡，斷接卡以下的明敷引下線應(yīng)用絕緣管（如 PVC 塑料管）加以保護(hù).
聯(lián)系客服
