接地電阻測(cè)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(duì)地電壓與通過(guò)接地裝置流入地中工頻電流的比值。接地裝置的對(duì)地電壓是指接地裝置與地中電位場(chǎng)的實(shí)際零位之間的電位差。
測(cè)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(cè)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(duì)地電壓零電位的位置時(shí)所測(cè)得的數(shù)值進(jìn)行接地電阻計(jì)算的,而三極夾角法通過(guò)數(shù)據(jù)的修正來(lái)計(jì)算,但其電壓極P也應(yīng)處于零電位位置。
因此,準(zhǔn)確尋找零電位的位置是各種測(cè)量方法確定電壓極引線長(zhǎng)短的基礎(chǔ)。
接地體周?chē)碾妷航岛碗娢环植?
雷電流或故障電流迅速通過(guò)接地極導(dǎo)入大地時(shí),在其周?chē)寥郎袭a(chǎn)生電位。以單根管樁接地體為例,在土壤電阻率均勻的場(chǎng)地,當(dāng)電流從接地體中流出時(shí)向土壤的各個(gè)方向擴(kuò)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(guò)接地極向大地呈半球狀散流,單根接地裝置周?chē)娢环植紙D如圖1所示。因此,將電流通過(guò)接地極向大地流散時(shí)產(chǎn)生明顯電位梯度的土壤范圍稱(chēng)為流散區(qū)。
由圖1可見(jiàn),離接地體愈近,電流密度愈大,電壓降也愈大;當(dāng)電流流經(jīng)距接地體很遠(yuǎn)的地方時(shí),由于電流密度非常小,實(shí)際電壓降接近于0。
單根接地裝置周?chē)娢环植紙D
試驗(yàn)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?chē)娢环植紙D位已趨近于0,該處就屬于接地裝置對(duì)地電壓的零電位。
多根接地裝置周?chē)⒘麟娮璺植既鐖D2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(yuǎn)。
多根接地裝置周?chē)⒘麟娮璺植?
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(yuǎn)。散流區(qū)的大小取決于地網(wǎng)的形狀、大小和尺寸。
近年來(lái),高層建筑、高壓輸電線路,特別是電子設(shè)備、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊廣播等遭到雷擊的事故時(shí)有發(fā)生,造成設(shè)備被毀,通訊中斷,在建筑施工中當(dāng)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(shí),一般要求接地電阻值≤1Ω。接地電阻測(cè)試值,可信度偏低。沒(méi)有合格的接地質(zhì)量,雷電防護(hù)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(cè)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(duì)于接地電阻測(cè)量結(jié)果有很大的影響。假若電壓極與被測(cè)接地極的距離小,則測(cè)量的接地電阻值就比實(shí)際值小。
暗敷的引下線檢測(cè)缺乏科學(xué)性。施工過(guò)程中一般先對(duì)引下線(柱的主筋)進(jìn)行外觀驗(yàn)收,然后從屋頂引線測(cè)量接地電阻值。以此值的大小來(lái)判斷引下線的導(dǎo)電情況。提高接地電阻測(cè)試的可信度。接地電阻定義為被測(cè)接地極(網(wǎng))對(duì)地電壓與接地電流之比。
這里的“地”是電氣上的“地”,相對(duì)于被測(cè)接地極的高電位,無(wú)窮遠(yuǎn)處的接地極就是地,即零電位點(diǎn)。但在實(shí)際測(cè)量時(shí),不可能得到無(wú)窮遠(yuǎn)的點(diǎn),只能在有限的距離內(nèi)設(shè)置零電位。因此測(cè)量時(shí)關(guān)鍵是合理布置輔助的電流極和電壓極的位置。當(dāng)實(shí)際測(cè)量不滿(mǎn)足上述要求時(shí),可采用接地極與電流極間距盡可能選擇大些;由此測(cè)出的 電阻為引下線電阻。使用這種二極測(cè)量法,還能檢測(cè)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(cè)引下線與接閃器的連接狀況。
防雷是一個(gè)系統(tǒng)工程,防雷裝置特別強(qiáng)調(diào)可靠性,因此必須加強(qiáng)防雷接地的檢測(cè),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(yùn)行中要做定期測(cè)試,為此施工單位應(yīng)考慮保存接地電阻測(cè)試點(diǎn),不僅方便于經(jīng)常性測(cè)量,也有利于核查測(cè)量點(diǎn)的正確性.
根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范GB20057-2010》的要求說(shuō)明,對(duì)于普通三類(lèi)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(zhǎng)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(cè)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(shí),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(hào)由地下車(chē)庫(kù)弱電室自車(chē)庫(kù)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(shí)際檢測(cè)人員在對(duì)建筑物防雷裝置的引下線進(jìn)行檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)一些常見(jiàn)的問(wèn)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(cè)試端子板或在0.8m處預(yù)埋連接-40x4扁鋼,給防雷檢測(cè)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(huì)變得很大。