防雷接地电阻测量方法研究

许成

摘要：为了确保建筑物的电力系统、电气设备安全运行及建筑物内人员的人身安全，防雷接地设计是必不可少的一个环节。防雷接地的目的使雷电产生的电流能够通过防雷设备将电流引向大地向另一接地体或者远处扩散，避免造成危害。接地电阻的测量是防雷接地装置性能高低的一个重要检查指标，本文将分析常见的接地电阻测量方法及测量原理，通过分析提出高效准确的测量方法，供相关技术人员参考。

关键词：防雷;接地电阻;电阻测量;电气安全

中图分类号：TP18        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2019）16-0282-03

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1 前言

雷电是一种自然现象，它的特点是瞬间电流、电压极高，若不及时引向大地或者向远处扩散，将会造成很大的安全隐患，所以为了降低潜在危险，建筑物在设计施工过程中需考虑安装防雷接地装置，防雷装置性能好坏由接地电阻的大小决定。本文将从接地电阻测量概念、测量原理、测量方法选取等几个方面展开，并提出高效准确的测量方法。

2 接地电阻基本概念

为了避免雷达产生的危害，确保建筑物及其内部电气设备、人员的安全，通常要安装防雷装置，在发生雷电时将电流引向大地，电流流向大地是以接地体为中心，呈半球状扩散，随距离增加电流密度减小，经过验证，一般条件下在距离地表以下 20m 的地方电位下降为零[1]。接地电阻值是由接地处的电位和电流之间的比值求得。一般情况下，防雷装置中的金属材质电阻很小，阻值主要是由大地流散部分和接地体和大地接触部分产生[1]。

3常见接地电阻测量方法原理

为了避免雷雨天气造成事故，要定期测试防雷装置的接地电阻。接地电阻测量方法常见的有以下三种]。

3.1 电流表-电压表法

测量原理依据欧姆定律获得，测量公式如式（1），测量电路图如图1所示，在测量过程中，需要给测量电路提供交流电源，并用测出交流电压和电流

其中在測量过程中辅助电极C通常选用多根直径为50mm，长度不低于2.5m的圆柱形金属导体，辅助接地极P选用直径约25mm，长不低于1m的圆柱形金属导体;接地电阻和两个辅助接地极放置在一条直线上面，接地电阻 E和辅助接地极C之间的距离为辅助接地极P、C之间距离的2倍，其中E—P距离不低于20m。同时根据误差原理，为了将误差降到最小值，可左右移动辅助接地极C的位置，记录多次测量值，剔除最大值和最小值，然后求平均值作为最终测量结果;对于大型的矩形接地网或圆形接地网，通常采用 0.618 布极法，即辅助接地级 P（电压极）距被测接地网距为 0.618×2D ≈ 1.24D 处，其中 D 为矩形接地网的对角线长或圆形接地网[2]。

3.2 三点法

3.3 非接触测量法

非接触测量法当前主要采用钳形接地电阻测量仪进行测量，根据电磁感应和欧姆定律原理，测量闭合回路电阻。

图 3 中 RX 为被测接地电阻。采用该方法测量时，一般要使用辅助电极配合测量，使接地电阻和辅助电极之间形成闭合回路，本文中辅助接地极电阻为RZ。钳形接地电阻测量仪，如图3所示利用电磁感应原理测出钳口上面的电压和电流值，根据欧姆定律，计算出接地回路的总电阻值。当RZ<

4 结论

经过实践证明，当电阻值大于1Ω时，可以采用三点法和“电流表 - 电压表”测量法测量接地电阻;当测量电阻在0.1Ω ～ 1Ω之间时，建议采用“电流表 - 电压表”测量法;前两者在测量时，“电流表 - 电压表”测量准确度相对较高，但是准备工作和测量工作比较麻烦。钳形接地电阻测量仪在有回路情况下，测量速度快且准确。

参考文献：

[1] 胡超君.接地电阻表测量方法及检定综述[J].电子技术与软件工程，2015（2）.

[2] 赵贺.工程施工中接地电阻测量问题研究[J].南方农机，2018（4）.

[3] 关强华.钳形接地电阻测试仪的原理与使用方法[J].广东通信技术，2018（8）.

【通联编辑：唐一东】