浅谈建筑防雷工程接地电阻检测

浅谈建筑防雷工程接地电阻检测

许渊

普洱市思茅区建设工程质量检测有限公司   云南 普洱  665000

摘要：改革后，受我国高速发展的影响，带动了我国科学技术水平的进步，建筑行业的发展。现阶段，准确、迅速地应对雷击灾害，是对建筑的基本要求，也是建筑必须具有的基本性能。阐述了几种防雷检测仪在防雷检测工作中的工作原理，并结合实际情况，分析了这几种防雷检测仪器的性能是否符合相关的规范要求。

关键词：建筑防雷工程；接地；电阻检测

引言

为了保证电力系统的安全性和可靠性,在发电厂、变电站,通常采用蓄电池储能的直流操作电源系统作为继电保护装置、信号装置、照明装置等重要负载的不停电供电电源,它是一个十分庞大的多分支供电网络,其常见的故障是一点接地。在一般情况下,一点接地并不影响直流系统的运行,但如果不能迅速找到接地故障点并予以修复,又发生另一点接地故障,就可能引起信号回路、控制回路、继电保护装置等的误动作,从而破坏电力系统的安全运行,甚至造成大范围的停电事故。现有的检测直流系统接地电阻的方法主要有交流法和直流漏电流法。交流法通过在直流母线到地之间注入低频交流电压信号,用交流互感器检测由此引起的交流电流,进而计算接地电阻,检测方法虽简单,但具有受直流系统分布电容影响大、易受相近频率的交流信号干扰等缺点,检测精度和灵敏度都不太理想。直流漏电流法无需向直流系统注入低频交流信号,通过检测直流母线对地电压和母线漏电流来实现接地电阻的数值检测,因而不受直流系统分布电容的影响,对直流系统无任何不利影响,但因漏电流的数值为直流母线电压和直流系统正负极对地电阻之和的比值,所以当直流母线负极(正极)出现接地故障时,因直流母线正极(负极)对地的等效电阻数值较大,漏电流数值较小,难以测量,严重限制了故障检测的精度和灵敏度的提高。

1接地技术的引入以及接地电阻的概念

最初引入接地技术是为了防止电力或电子等设备遭受雷击而采取的保护性措施，目的是把雷电产生的雷击电流通过避雷针引入到大地，从而起到保护建筑物的作用。同时，接地也是保护人身安全的一种有效手段，当出现诸如电线绝缘不良，线路老化等原因引起的相线直接和设备外壳碰触时，设备的外壳就产生危险电压，由此生成的故障电流就会流经PE线到大地，从而起到保护作用。之后，随着电子通信和其它数字领域的发展，为了避免信号之间互相干扰等电磁兼容问题，在通信系统中，大量设备之间信号的互连要求各设备也都要有一个基准‘地’作为信号的参考地。简单的说，在建筑机电工程中，接地电阻是指电流由接地装置流入大地再经大地流向另一接地体或向远处扩散所遇到的电阻。接地电阻值能够体现出电气装置与“地”接触的良好程度和反映接地网的规模，它包括接地线电阻、接地体电阻、接地体与土壤间的接触电阻，以及土壤中的散流电阻。其中由于接地线电阻、接地体电阻、接触电阻相对较小，故通常近似以散流电阻代表接地电阻。

2建筑防雷工程接地电阻检测

2.1钳形表在检测中的适用范围

根据钳形表的测量原理可知，它能准确地测出防雷装置的回路电阻值，优势有：①保证防雷装置隐蔽部分回路之间的可靠连接，测量出单根引下线与柱内钢筋、基础接地装置的连接情况；②使用便捷，能在短时间内测量出每一根引下线的回路电阻值。不足之处在于：①它所测得的值并不是接地电阻值，所以只能作为检测当中的一个参考值；②钳形表的钳形卡子需要防雷装置留有足够的空间，限制了钳形表的使用。根据钳形表的优势和不足，在检测防雷装置时，钳形表适合测量位于接闪带与柱内钢筋之间的连接线，通过对每一根连接线的测量，能准确地测量出每一根引下线与接闪带之间的电气导通情况。根据对以上三种检测仪器的分析，笔者认为在检测高层建筑物中的防雷装置中，可以分以下三步完成：①使用4102接地电阻测试仪测量地平面及以下的防雷装置的接地情况，首先通过测量测试点、强电井接地母排、地下室金属物等的接地情况，来判断该建筑物接地装置的接地电阻值是否符合相关规范和施工设计要求。②当4102接地电阻测试仪测量的接地电阻值符合规范等要求时，就可以使用3690等电位测试仪测量30m及以上各楼层的窗户、栏杆、卫生间的等电位以及屋面金属物的过渡电阻值。基准点的选择最好直接与接地装置电气导通的强电井内等电位连接排，通过测量的值来判断各部件的金属物是否与该楼内的其他防雷装置进行了等电位连接。③在测量完以上的金属物和防雷装置的接地电阻值后，就可以使用钳形表测量每一根引下线的回路电阻值，根据回路电阻值就可以判断每一根引下线在构造柱内的电气导通情况。钳形表测量回路电阻值这一原理刚好弥补了其他仪器的不足。需要说明的是，引下线与接闪带之间的连接基本采用的都是焊接，无法采用断开的方式来测量每一根引下线的接地电阻值，当有一根引下线与基础接地装置电气导通后，使用4102和3690等检测仪器都无法准确地测量出单根引下线是否良好接地。

2.2程控有源滤波器

由于各支路钳形电流互感器的输出电流上通常叠加了充电机的交流纹波和输出噪声,这些干扰信号的幅值和钳形电流互感器的输出信号可能相当,有时甚至更大,因此必须对输出电流信号进行良好的滤波,以削弱干扰信号。在此选用双二阶通用开关电容滤波器MAX260,通过并行总线跟C8051F006单片机接口,可方便地设置为带通、低通、高通、陷波及全通等工作方式,其中心频率、转折频率、Q值都可由单片机控制。在该检测仪中开关电容滤波器MAX260工作在带通滤波方式。根据注入的交流电压频率的不同,滤波器MAX260的中心频率和通频带也必须作相应的改变,这些都是通过C8051F006单片机控制的。

2.3防雷接地

是组成高建筑物及外场机电设施防雷措施中非常重要的一部分，其作用是将雷击产生的巨大电流引入大地，从而保护建筑物、外场机电设备及人员安全。建筑物和电气设备的防雷主要是用避雷器(包括避雷针、避雷带、避雷网和消雷装置等)。避雷器的一端与被保护设备相接，另一端连接地装置。当发生直击雷时，避雷器将雷电引向自身，雷电流经过其引下线和接地装置进入大地。此外，由于雷电引起静电感应副效应，为了防止造成间接损害，如房屋起火或触电等，通常也要将建筑物内的金属设备、金属管道和钢筋结构等接地；雷电波会沿着低压架空线、电视天线侵入房屋，引起屋内电工设备的绝缘击穿，从而造成火灾或人身触电伤亡事故，所以还要将线路上和进屋前的绝缘瓷瓶铁脚接地。

结语

综上所述，建筑的防雷检测工作是不可忽视的重要工作，我们可以对上文提及的防雷检测仪器进行优势互补。这样不仅可以快速测量出防雷装置和金属物的接地电阻值，同时也能查出防雷装置与金属物之间点电气导通的实际情况，有益于防雷工作的高效开展。

参考文献

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