防雷检测中接地电阻的重要性及其影响因素

防雷检测中接地电阻的重要性及其影响因素

符海斌

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摘要：雷电灾害是最严重的气象灾害之一，而防雷检测是基层气象台站的一项基本业务，是防雷中的重点和主要内容，也是整个防雷装置安全性能所要获取的重要技术指标。防雷检测中，接地电阻的大小意义重大。本文将对防雷检测过程中接地电阻的重要性及其影响因素进行研究。

关键词：防雷检测；接地电阻；重要性；影响因素

中图分类号：TM241.1 文献标识码：A 文章编号

1接地电阻基本概念

为了避免雷达产生的危害，确保建筑物及其内部电气设备、人员的安全，通常要安装防雷装置，在发生雷电时将电流引向大地，电流流向大地是以接地体为中心，呈半球状扩散，随距离增加电流密度减小，经过验证，一般条件下在距离地表以下20m的地方电位下降为零。接地电阻值是由接地处的电位和电流之间的比值求得。一般情况下，防雷装置中的金属材质电阻很小，阻值主要是由大地流散部分和接地体和大地接触部分产生。

2接地电阻的重要性

根据有关的电学原理，当发生雷击时，产生的雷电流在通过防雷装置时，接地电阻上的高压与接地电阻的关系呈正比，也就是冲击接地电阻的值越小，电压（电压反击跨步电压和接触电压）对人或物的威胁性就越小，由此可以看出，接地电阻可作为重要指标对接地装置的优劣进行衡量。在各类有关的防雷规范中，在用途不同时对接地电阻的要求较明确。如在《防雷技术标准规范汇编》（以下简称《规范汇编》）中，分别对防雷类型为一、二、三类的防雷建筑物的接地电阻进行了具体规定，一、二类的电阻应小于10Ω，三类的电阻应不小于30Ω，而电力变压器或发电机的工作接地电阻不得大于4Ω。因此，应高度重视接地电阻的相关检测工作。目前，随着防雷及接地技术的逐渐发展，在对接地电阻进行检测的过程中，应该对其他因素进行综合考虑，如还需要对等电位连接措施及接地装置的结构属性等是否符合规范要求进行详细检测。

3防雷检测中接地电阻的影响因素

3.1气象特征的影响

虽然，在现阶段实行的各种气象防雷规章制度中并未对接地电阻工作时的气象条件进行具体规定，但是在进行实际工作中，气象条件作为一个重要的影响条件必须进行注意。因此，在进行实际检测操作之前，必须对当地常见的气象条件有所了解，例如温度、湿度等，这些因素都会在在一定程度上影响到接地电阻，主要会造成接地电阻出现不同程度的变化。因此要依据当地的实际状况以及不同气象条件可能对接地电阻产生的影响进行电阻阻值的选择。在接地电阻同当地土壤电阻率成正比，土壤电阻率越低，接地电阻阻值也会相对较小，因而接低电压也会相对减少，反之，当土壤的电阻值升高时，接地电阻的电阻值也会相对增大，使得接地电压也会增大。土壤的电阻率不仅受到土壤本身成分、酸碱性以及土壤中所含物质的影响，同时还会受到土壤紧实程度和土壤温度、湿度的影响。因此，必须依据不同地区土壤状况来进行综合考虑。

3.2检测设备的影响

现阶段，我国气象检测要求是采用冲击接地电阻，但是，由于各地区的实际情况不同，当前我国很多地区在进行气象防雷检测中使用的设备是日本进口的摇表式电阻仪，而这种设备检测获得的电流是工频电流，在进行计算过程中同冲击电流计算方法具有一定的差别。因此，对电阻仪进行测试过程中所检测的土壤中的电位梯度应该尽可能的接近零，换句话说就要求电阻仪在进行检测时要从零点开始，以保证在后续检测中降低检测误差，实现检测结果精确度和准确度的提高。但是，在进行实际测量过程中，零点电阻是很难做到的。我国现阶段大部分气象站在进行防雷检测过程中使用到的电阻仪是钳式电阻仪，这种电阻仪具有检测速度快，设备结构简单，操作便捷等优点，在使用时极为方便。但是由于不能保证零点电阻，因此不能直接作为测试用的电极进行接地，需要对电阻仪和接地极之间的距离进行测量。如果电阻仪与接地极之间的距离不足，没有达到可以进行测量的要求，同时对接地装置的内部结构也不甚了解且两种接地体已经接地，那么这个时候进行测试得到的结果误差较大，不能作为最终结果直接使用。

3.3偶然因素的影响

在对接地体进行检测过程中必须保证没有干扰因素对结果产生影响才能获得较为精确有效的数据信号，以此为依据对高空中的雷电情况进行测量。在对接地电阻进行使用前测试过程中，由于一些偶然因素的产生会对测量结果造成一定的影响，这种影响一般而言对结果都是不利的。例如，由于电阻仪中流过的电流大小不够使得获得的数据中即使存在极小的误差也会对结果产生较大的影响。产生这种干扰的因素是多方面的，有些是人为无法进行控制的。甚至在进行检测过程中由于一些操作上的微小失误也会极大的影响到结果的准确性。因此，对于这些人为误差以及可控的偶然误差同样必须引起注意，确保结果准确性的提高。除了以上情况之外，高层建筑防雷也是防雷工作中的重点，在对高层建筑进行接地检测过程中，由于离地较高因此需要较长的接地导线，这就会产生一个重要的造成误差的原因：由于导线传输的作用会使得产生的误差范围变大。比如，一些高层建筑虽然进行了较好的防雷设施安装，但是，在检测接地电阻过程中由于采用较长的接地导线就会存在较高的误差值。现阶段解决这种情况的主要方法是在进行接地导线使用过程中必须对可能产生的影响进行全面考虑，对于导线中存在的电阻以及电感对测量带来的干扰进行一定的校正，以保证实现较为精确的测量。

4解决措施

4.1降低人为因素的影响

在对接地电阻进行测量时所获得的测量值很大程度上受到实际操作人员的应该能够，当检测人员在实际操作过程中由于操作不规范使得误差变大。因此，在进行实际操作过程中必须注意以下几点：首先，进行接地电阻检测的检测仪中三根电极都需顺序排列在一条直线上，同时垂直插入地网。其次，尽量减小导线的长度，尤其是地网同测试仪之间进行连接时导线长度应小于五米为宜。在进行实际操作过程中如果必须对导线进行加长则要对加长后的导线阻值、电感等进行了解，然后对测量后的结果进行相应的校正，以实现测量值准确度的提高。

4.2降低环境因素的影响

环境因素作为影响接地电阻测量的一个重要因素必须受到重视。在我国进行防雷气象检测过程中，由于各个地区的实际情况不同，环境特征存在一定的差异，因此必须对环境因素的影响进行研究。首先，在进行检测过程中检测接地电阻的电阻仪中的接地导线以及其他连接线应区分高压低压，进行分开处理，以免由于压强不同而造成一定的危险。同时，在进行检测过程中，地网也可能存在一定的电量。对于地网带电的情况应对原因进行查找然后进行解决，不可带电测量，以免造成较大的误差。或者直接换个地方进行检测，避免带电地网的影响。如果在进行测量的过程中存在一定的高频电压、工频存在漏流现象以及地网中存在一定的杂散电流，这是就会使得测量出来的读数不断跳动，难以获得稳定的数值。这时可以通过更换导线进行解决，一般情况下使用屏蔽线或者选择变频型、具有窄带滤波或频率放大设备的电阻仪进行测量，以获得较高的抗干扰能力。

5结语

通过对防雷检测过程中接地电阻的重要性以及影响接地电阻检测的各种因素进行研究可以发现，随着社会的发展，对气象技术的要求也在随之增加，接地电阻作为气象防雷检测过程中的主要设备必须加以重视。只有不断改进技术，提高气象防雷检测的精度，才能使我国气象服务更好地指导人们的生产生活实践。

参考文献：

[1]赵贺.工程施工中接地电阻测量问题研究[J].南方农机,2018(4).

[2]关强华.钳形接地电阻测试仪的原理与使用方法[J].广东通信技术,2018(8).