摘要:目前,经济在快速发展,社会在不断进步,建筑行业发展十分迅速,雷电是天空中瞬态强电磁辐射的天气现象,伴随闪电将其蕴藏的能量在瞬间释放,产生强大的雷电流,其热效应,电磁效应等对高达建筑物,电力设施,极端及电子设备造成严重地破坏,为人类生活带来巨大的影响。防雷设计是建筑物电气设计中的重要环节,工程质量直接影响建筑物中电气设备的适用安全,对建筑物防雷接地装置进行检测很有必要,建筑物防雷检测中接地电阻测量是重要的内容,本文对接地电阻测量方法及测量仪器原理介绍,分析检测结果,提出减少检测偏差的措施。
关键词:建筑物;防雷接地装置;电阻值检测
引言
雷电是一种自然现象,同时也是一种灾害。雷击时有强大电流通过,对建筑物的威胁非常大,危害到建筑电气设备正常工作及人身安全,因此建筑物防雷工程的实施是十分必要的。防雷接地装置是目前较为有效地防雷减灾技术,而接地电阻大小是衡量接地装置好坏的重要参数。防雷接地装置的重要性要求必须对其进行准确的测量,以发现存在的问题,排除测量中出现的误差,为检测单位提供科学性、权威性的测量数据。
1防雷接地电阻的概念
接地电阻是指当发生雷击是雷电产生的电流通过接地装置流向大地向另一接地体或者远处扩散的这一过程中产生的电阻情况。接地电阻可以分为几大部分,分别是接地线电阻、接地体电阻、中间接触电阻以及远处的大地电阻。并且我们还可以将接地电阻分为冲击接地电阻和工频接地电阻两大类。
2建筑物防雷接地装置电阻值检测
2.1联合接地
联合接地是目前应用最广泛的经济的接地技术,其主要优点是减低了接地电阻值,减少接地装置可能出现的电位差,城市建筑物智能化高,电子系统结构复杂,联合接地在实际工程中应用实用。联合接地是低阻抗的笼型网络,可以降低内部空间电子干扰强度,满足不同设备EMI要求,减少项目费用投入。采用联合接地系统接地电阻值对系统内部过电压安全防护不会产生很大影响,但接地要满足降低杂讯干扰等要求,接地电阻增大会产生很多问题,大电流流入大地时,接地系统暂态高电位增大,使附近发生接触电压伤害事故。大量雷电流无法快速泄入大地,进入电子系统可能引起严重的电磁干扰。野外孤立建筑物如地质条件较差,难获得第接地电阻可放宽要求,联合接地系统电阻值应根据环境等因素分析,符合技术经济性原则。某些特殊场合如危险场所独立避雷针,可采用独立接地。独立接地运行一段时间后,由于设备变动,可能破坏独立地网要求安全距离,建立完整接地系统资料档案十分重要。不同种类的设备,由于工作性质不同,对接地装置接地电阻有不同要求。如接地装置具有较高的接地电阻值,将降低防雷性能,科学合理的接地电阻值标准十分重要。接地工程测量包括土壤电阻率与接地电阻测量,评价接地装置质量主要看其结构形式是否合理,接地电阻值必须通过仪表测量得出,目前常用的测量方法有很多需要改进的地方。现有研究水平下,排除可能干扰测量结果的因素,要避免雨后测量,测量接地电阻时断开接地母线测试断接卡,导线避免在测量时相互缠绕。
2.2三极法和四极法
三极法我们也常常称为三线法,三极法的三极主要是指被测接地装置G,电流极C,电压极P。电极C电压极P距离被测接地装置G的边缘距离是的dGC=(4-5)D和dGP=(0.5-0.6)dGC。我们将D称为被测接地装置的最大对角线长度,而实际的零电位区内为点P。我们要想保证精准地找到实际零电位区,可以将电压极沿测量用电流极与被测接地装置之间的连线方向移动,次数为三次,每次移动的间隔距离为dGC的5%,然后测量电压极P与接地装置G之间的电压即可。如果这三次测量的过程中国电压表的指示相对误差在5%以内,那么我们就可以将靠近中间的位置设定为测量用电压极的位置。
将电压表与电流表的指示值带入到公式RG=UG/I中得到被测接地装置的工频接地电阻值。其中RG表示电阻值,uG代表满偏电压,I代表电流。四极法我们也会将它成为四线法,这种方法与三极法的方法基本上是一样的,但是四极法在进行测量时,测量仪接入接地装置的两极时,必须采用单独的两个线直接的将其连接到被测的地上。这样能够有效地消除测量电缆电阻对于测量结果的影响,也是目前接地电阻测量的方法当中,测量结果最为准确的一种方法。
2.3接地电阻测量值偏离分析
在实际测量中,无论采用哪种方法,接地电阻的测量值与真实值之间总会存在一定的偏差。造成这种偏差的主要原因包括天气条件、仪器仪表的准确度、检测方法的准确度和工作人员的操作等。要想尽可能地减少测量值与真实值之间的差异,应着力于以下5个方面的工作:①在晴朗天气测量时,可保证土壤的湿度适宜且没有冻结。因此,应选择在良好的天气条件下测量。②使用的测量仪器应经过合格检查,保证在使用期内,并定期体检。在检测时,要根据被测对象的不同选择最合适的仪器,并注意测地网是否单点接地,被测的地线与设备之间是否连接完好,接地回路是否可靠等。③在选择检测方法时,要分析检测对象的接地电阻,确定其精确度。通常情况下,我们应选择三极法。如果要求测量的接地电阻具有较高的精度,则应采用四极法。此外,应尽量达到多方位、多点测试。④接地电阻受环境因素的影响较大。因此在测量过程中,测量使用的仪器、仪表及其连接线要与高、低压供电电路保持一定的距离,以尽可能地减少干扰,保证设备安全。检测地网时,如果受到了带电因素的影响,则应查明原因并处理好带电问题后,才能测量电阻,也可以换一个位置测量。⑤工作人员接线、操作仪器等过程会对电阻值的测量结果产生较大的影响。
2.4钳形地阻测量仪
钳形地阻测量仪的测量原理是:钳形接地电阻测试仪钳口内有两个独立线圈,一个产生交流电压U,另一个用于测试回路电流I。钳住地线,接通电源后,可测得回路总电阻R总:R总=RX+RZ=U/I式中,RX:被测接地体接地电阻值;RZ:辅助测试电极接地电阻值。假如知道辅助测试电极接地电阻值RZ,就可算出被测接地体接地电阻RX=R总-RZ。若RZ≤RX,则RX≈R总。从测量原理可知,测量时必须要有一个供电流流过的有效的闭合回路,才能根据欧姆定律测出被测接地体接地电阻值。闭合回路包括被测接地体,辅助测试电极及钳形表的交流电压发生器和电流表。实际上,该表测出的是整个回路的阻抗,而不是电阻,在分布式的多点接地系统中,通常情况下他们相差极小,该阻值近似于我们要测的接地网的地阻。不过也因该表测出的是整个回路的阻抗,而不是电阻,故在单点接地系统中和对于已埋设好而尚未与设备连接的开路接地网中,该表所测数值与正常的接地电阻值相差就比较大了,其地阻就不能用该仪表进行测量。
结语
总而言之,建筑物的防雷接地装置对于电气设备正常工作有着非常重要的作用,直接威胁到人们的生命财产安全,所以必须要加强防雷接地的检测工作。测量接地电阻是衡量防雷接地装置是否符合设计的要求。我们需要加强防雷检测选择设施的仪器,从而确保建筑防雷的科学性。要不断地总结和反省,要重新的进行定位,保证人身安全,这样才能够保证建筑的内部设备及人员最安全的安排。
参考文献
[1]赵良.冲击接地电阻值与工频接地电阻值的关系[J].电世界,2013,54(12):46-47.
[2]戴惠忠.建筑物防雷接地装置电阻值检测探析[J].科学之友,2012(7):25-26.
[3]周国军,黄玲霞,周维才,等.浅论防雷接地电阻值的检测[J].贵州气象,2010,34(S2):190-193.
[4]陈奇,耿奇峰.建筑物接地阻值与等电位连接[J].内蒙古气象,2010(2):55-56.