防雷接地装置电阻测量方法探讨

防雷接地装置电阻测量方法探讨

李斌

徐闻气象局广东徐闻524100

摘要:接地电阻的测量是防雷接地装置安全性能检测中的一个重点和主要内容，也是判定整个防雷接地装置是否合格的重要依据。因此，采取正确的测量方法，确保测量结果的准确性意义重大。本文从接地电阻测量的原理入手,阐述了防雷接电装置电阻的测量方法以及需要主要的问题，以便指导检测人员正确测量接地电阻，进而获得准确的测量结果。

关键词:接地电阻；测量方法；直线法；三角法

防雷装置检测是国家防雷减灾工作的重要内容之一，而其中接地电阻测量是防雷装置检测的重点和主要内容，也是衡量接地装置性能好坏的重要技术指标之一，同时也是判定整个防雷设施是否合格的重要依据。因此，接地电阻的检测如何做到安全可靠、方法先进是摆在我们面前的一项重要任务。

14105A测试原理

接地电阻为接地短路电流经接地装置向无穷远处自由流散时，接地装置的电压U(以无限远处为参考点)与经接地装置流入地中的电流I的比值。但在测量接地电阻时，不可能将电流辅助电极C及电压辅助电极设置在无穷远处。另外，电流不是向四周的土壤自由流散，而是受辅助电流辅助电极C的影响，此时地下电场的分布将会发生畸变，给测量带来误差。但在实际测量时，无论辅助电极C置于何处，都应测到接地装置的实际接地电阻值。只有重点考虑电压极的位置，才能消除测量误差，得到真实的接地电阻值，如图1所示。

图2直线法测试接地电阻

2.2三角法

已知在d12=d13且θ=29°时，接地电阻的误差最小。为了计算方便，取θ=30°。假设，被测物体距离很近(＜5m)，如图3所示。虚线代表测试线，则AO=5m，BO=10m，CO=20m。

要使AB=AC，且∠BAC=30°，分析如下:当AO=5m，BO=10m时，根据“三角形两边之和大于第三边”，必然有AB＜15m；而AO=5m，CO=20m时，根据“三角形两边之差小于第三边”，有AC＞15m，不可能达到AB=AC。因此，为了减小测量误差，必须增大AO的长度。

图4所示为测量的一种特例。已知，∠OCB=30°，∠BAC=30°，BO=5m，CO=10m，AB=AC，∠OBC=90°，则有OB=(1/2)OC。经计算，AO=6.73m，即将测试极的线加长1.73m。

图4三角法测试接地电阻(特例)

综上所述，直线法的测试极线加长1.178m，三角法测试极线加长1.73m，并且分别按要求布置，即可测出其真实值。

工作过程中完全按照设计做，可能有些难度，不可能存在完全的“直线法”和“三角法”，但在条件允许的情况下，应尽量满足上述要求。

如果测试极的长度不能满足测试要求，还需继续延长测试极线，这时，应使用模拟法减去测试延长线的电阻值。

3接地电阻的测量

测量接地电阻时，E-C或E-P(见图1)的端子间会产生最大达50V的交流电压，接触测试导线会导致触电事故。

3.1常规接地电阻测量法

3.1.1测试导线连接

依据直线法或三角法的具体要求，将辅助接地棒P、C打入地下，将绿色线连接至仪器端子E，黄色导线连接至端子P，红色导线连接至端子C。

需要注意的是，需将辅助接地棒插在含水量较高的土地上，如遇干地、矽地或含碎石地时，需加水以保持接地棒打入处潮湿。遇水泥地时将接地棒平放加水，并将湿毛巾等覆于接地棒上再测量。

3.1.2接地电压测量

先将量程选择开关调至“接地电压”(EarthVoltage)挡。若显示屏显示电压值，则表示系统中有接地电压存在，如该电压值＞10V，则接地电阻测量值可能会产生误差。这时，可先将被测接地体设备断电，使接地电压下降后再进行测量。

3.1.3接地电阻测量

从2000Ω挡开始，按下“测定”(PressTest)键，LED亮表示正在测试。若显示值过小，再依200Ω、20Ω挡的顺序切换，此时的显示值即为被测接地电阻值；若显示“…”，则表示辅助接地棒C的辅助接地阻抗太大，此时，应检查各接线是否松开，或在辅助接地棒周围增加土地湿度来减小接地阻抗。

接线时应确保连线各自分开，若在测试导线互相缠绕，接触不良状态下测试，可能会产生感应，影响读数。辅助接地阻抗太大，显示值将产生误差，应确保辅助接地棒P、C打入潮湿的土地中，且各连接部分完全接触。

3.2简易接地电阻测量法

该测量方法是为无法打辅助接地棒的场合设定的测试法。用一个现有接地阻抗很小的接地电极，如金属水管、商用电力系统共同接地或建筑物的接地端点等来替代辅助接地棒C、P，可用简易测试导线7094取代测试导线7095。

3.2.1测试导线的连接

测试导线的接线方式如图5所示。若不使用仪器所附简易测试导线7094时，可将C端子和P端子短路。

图5用7094测试导线进行检测

3.2.2接地电压的测量

先将量程选择开关调至“接地电压”(EarthVoltage)挡。若显示屏显示电压值，则表示系统中有接地电压存在，如该电压值＞10V，则接地电阻测量值可能会产生误差。

这时，可先将被测接地体设备断电，使接地电压下降后再进行测量。

3.2.3接地电阻测量

从2000Ω挡开始，按下“测定”(PressTest)按钮，LED亮表示正在测量。若显示值太小，再依序调换至200Ω、20Ω挡进行测量，此时所显示的值即为接地电阻值。

(1)测量电流约为2mA。即使连接有剩余电流断路器，也不会使断路器动作。

(2)接地电阻值RX的计算公式为

RX=RE－re

式中:re—商用电力系统等共同接地端的接地电阻；

RE—仪器接地电阻读值。

4结语

接地电阻的测量数据误差虽然不可避免，但熟悉仪器的测量原理，正确操作，还是能比较客观的测量接地电阻。同时在接地电阻检测中，检测人员还应当善于发现、总结问题，必须以科学的操作规程和严谨的工作态度认真进行测量，严禁应付了事，这样才能保证测量结果的准确性、科学性。

参考文献：

[1]闫红.防雷接地电阻测试原理分析[J].现代建筑电气,2012年06期

[2]滕裔桂.关于防雷设施接地电阻的测量技术探讨[J].科技信息,2008年27期