接地電阻測試的概念
接地電阻的概念:接地裝置工頻接地電阻的數(shù)值,等于接地裝置的對地電壓與通過接地裝置流入地中工頻電流的比值。接地裝置的對地電壓是指接地裝置與地中電位場的實際零位之間的電位差。
測試接地電阻常用的方法有電位降法、三極直線法和三極夾角法,根據(jù)其測試原理可知,電位降法和三極直線法都是在電壓極P處于對地電壓零電位的位置時所測得的數(shù)值進行接地電阻計算的,而三極夾角法通過數(shù)據(jù)的修正來計算,但其電壓極P也應(yīng)處于零電位位置。
因此,準確尋找零電位的位置是各種測量方法確定電壓極引線長短的基礎(chǔ)。
接地體周圍的電壓降和電位分布
雷電流或故障電流迅速通過接地極導(dǎo)入大地時,在其周圍土壤上產(chǎn)生電位。以單根管樁接地體為例,在土壤電阻率均勻的場地,當電流從接地體中流出時向土壤的各個方向擴散。在土壤電阻率均勻、接地體與大地緊密接觸的情況下,流入地中的電流通過接地極向大地呈半球狀散流,單根接地裝置周圍電位分布圖如圖1所示。因此,將電流通過接地極向大地流散時產(chǎn)生明顯電位梯度的土壤范圍稱為流散區(qū)。
由圖1可見,離接地體愈近,電流密度愈大,電壓降也愈大;當電流流經(jīng)距接地體很遠的地方時,由于電流密度非常小,實際電壓降接近于0。
單根接地裝置周圍電位分布圖
試驗證明:在距單根接地極20m以外的地方,電圖1單根接地裝置周圍電位分布圖位已趨近于0,該處就屬于接地裝置對地電壓的零電位。
多根接地裝置周圍散流電阻分布如圖2所示。由圖2可知,多根接地裝置由于屏蔽作用,其散流區(qū)更大,零電位的位置更遠。
多根接地裝置周圍散流電阻分布
由此可以得出,零電位存在于散流區(qū)之外,接地體越多,散流區(qū)越大,零電位的位置也越遠。散流區(qū)的大小取決于地網(wǎng)的形狀、大小和尺寸。
近年來,高層建筑、高壓輸電線路,特別是電子設(shè)備、計算機網(wǎng)絡(luò)通訊廣播等遭到雷擊的事故時有發(fā)生,造成設(shè)備被毀,通訊中斷,在建筑施工中當電氣設(shè)備接地與防雷接地共用基礎(chǔ)作為接地系統(tǒng)時,一般要求接地電阻值≤1Ω。接地電阻測試值,可信度偏低。沒有合格的接地質(zhì)量,雷電防護系統(tǒng)如同虛設(shè),而接地質(zhì)量的好壞與接地電阻值密切相關(guān)。
一般情況下,被測接地極、儀表的電壓極和電流極三者間的相互位置和距離,對于接地電阻測量結(jié)果有很大的影響。假若電壓極與被測接地極的距離小,則測量的接地電阻值就比實際值小。
暗敷的引下線檢測缺乏科學(xué)性。施工過程中一般先對引下線(柱的主筋)進行外觀驗收,然后從屋頂引線測量接地電阻值。以此值的大小來判斷引下線的導(dǎo)電情況。提高接地電阻測試的可信度。接地電阻定義為被測接地極(網(wǎng))對地電壓與接地電流之比。
這里的“地”是電氣上的“地”,相對于被測接地極的高電位,無窮遠處的接地極就是地,即零電位點。但在實際測量時,不可能得到無窮遠的點,只能在有限的距離內(nèi)設(shè)置零電位。因此測量時關(guān)鍵是合理布置輔助的電流極和電壓極的位置。當實際測量不滿足上述要求時,可采用接地極與電流極間距盡可能選擇大些;由此測出的 電阻為引下線電阻。使用這種二極測量法,還能檢測出引線與接地裝置的連接是否完善,同樣該法也可用于檢測引下線與接閃器的連接狀況。
防雷是一個系統(tǒng)工程,防雷裝置特別強調(diào)可靠性,因此必須加強防雷接地的檢測,以有效保證其施工質(zhì)量。另外,按有關(guān)規(guī)定防雷系統(tǒng)在運行中要做定期測試,為此施工單位應(yīng)考慮保存接地電阻測試點,不僅方便于經(jīng)常性測量,也有利于核查測量點的正確性.
根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范GB20057-2010》的要求說明,對于普通三類建筑物設(shè)置引下線的要求如下:
一、利用建筑物鋼筋混凝土柱子或剪力墻內(nèi)的兩根≥φ16或四根≥φ10主筋通長焊接或綁扎,引下線間距不大于25m,每根引下線與建筑物基礎(chǔ)底梁及基礎(chǔ)底板軸線上的上下兩層鋼筋內(nèi)的兩根主筋可靠焊接;
二、沿建筑物四周的引下線在室外的地坪以上0.5m處預(yù)埋接地測試端子板,0.8m處預(yù)埋連接-40x4扁鋼,接地電阻不符合要求時,連接人工接地極。突出屋面的金屬物均與避雷帶可靠焊接,屋面接閃與人工接地裝置做鍍鋅處理,焊接處刷防腐漆;
三、有線電視信號由地下車庫弱電室自車庫穿金屬線槽引入。電纜金屬外皮、設(shè)備金屬外殼與接地裝置連接。
在實際檢測人員在對建筑物防雷裝置的引下線進行檢測時發(fā)現(xiàn)一些常見的問題,主要有:
一、一些建筑物未按照規(guī)范在地坪以上0.5m處預(yù)埋接地測試端子板或在0.8m處預(yù)埋連接-40x4扁鋼,給防雷檢測帶了不便,可能在基礎(chǔ)基地不良的狀況下設(shè)置人工接地體的難度會變得很大。