试析建筑物防雷接地装置电阻值检测

 1  接地电阻的概念 

　　所谓“接地电阻”，是指雷电流从接地装置中流至大地的过程中遇上的电阻。具体而言，接地电阻包括接地线的电阻、接地体的电阻、中间的接触电阻和远处的大地电阻。此外，接地电阻还可分为冲击接地电阻和工频接地电阻。 
2  接地电阻的测量方法 
目前，常用的测量接地电阻的方法有三极法、四极法和电压电流表法。 
2.1  三极法 
三极法也称为“三线法”，其具体测量步骤如图1所示。三极法的三极为图1中的G，P，C，G表示待测量的接地装置，P表示电压极，C表示电流极。 
图1  三极法电极布置图及其原理接线图 
三极间距离的计算公式为： 
dGC=（4～5）D.              （1） 
dGP=（0.5～0.6）dGC.            （2） 
式（1）（2）中：dGC为G极到C极的距离;D为待测的接地装置对角线的最大程度;dGP为G极到P极的距离。 
P极所处位置为零电位区内。为了准确地找到零电位区，可沿着C极与G极的连接线方向将P极移动数次，每次移动固定的距离，并测量电压极与接地装置之间的电压。当3次测量结果之间的误差在5%以内时，可将移动轨迹的中间位置确定为电压极的位置。将测得的电流值和电压值代入以下公式中，即可得到接地电阻值： 
RG=UG/I.                 （3） 
式（3）中：RG为G极的接地电阻值;UG为G极的电压值;I为G极的电流值。 
2.2  四极法 
四极法也称为“四线法”，其测量原理与三极法基本相同，两者之间的最大区别在于：四极法在接地装置上连接测量仪器时，要使用2根线在两极上与被测物直接连接。这种方法主要是为了弥补三极法的不足，在接地电阻值较低和为了排除电缆电阻影响的情况下，采用这种方法能得到较为准确的测量结果。 
2.3  电压电流表法 
在电压电流表法中，需要用到电流辅助极和电压辅助极，电流辅助极的作用是与被测物共同构成一闭合回路;电压辅助极的作用是测量被测物的接地电位。在使用该方法时，为了保证测量的准确性，要正确选择电流辅助极和电压辅助极的位置。具体而言，在电压电流三极直线法中，电流极和电压极的布线是直线式的，其接线原理图与三极法相同。在电压电流三极三角形法中，其电极布置图如图2所示。 
图2  电压电流三级三角形法电极布置图 
在该方法中，各极之间的距离应符合下式： 
d2=d1≥2D.                                    （4） 
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。 　　4  结束语 
综上所述，对于建筑物而言，安装防雷接地装置十分重要，而测量接地电阻是衡量防雷接地装置是否符合设计要求的有效手段。在测量过程中，要做到具体问题具体分析，并依据实际的测量对象选择合适的测量方法和测量仪器.