摘要：炼化企业每年春季都要进行防雷防静电接地电阻检测，但从检测的方法和所使用的仪器看，还存在一定的问题，这就造成一些检测数据的不准确性，不能正确反映出生产装置、储罐、容器、构筑物等接地状态。本文根据接地电阻的定义、测试仪器的原理、炼化企业实际情况阐述如何正确地进行接地电阻的测量。
关键词：接地电阻 接地电阻测试仪 断接卡
引言：接地电阻是指接地装置流过电流时所呈现的电阻，包括接地线电阻、接地体电阻、接地体与大地之间的接触电阻和大地流散电阻。其中，接地线与接地体的电阻很小，而大地流散电阻较大。
只有接地装置的接地电阻符合标准规范中的数值时，才能保证炼化企业生产设施防雷防静电的安全可靠和职工的人身安全。
1.接地电阻测试方法
目前炼化企业防雷防静电接地电阻测量一般采用三极法、单钳法两种。
1.1 三极法
目前炼化企业使用的三极法接地电阻测试仪有如下几种：ZC-8、ZC-18、ZC-29接地电阻测试仪，4102、 4105接地电阻测试仪等。所谓的三极法就是测试上有“三极”，即接地极E、电压极P、电流极C。“接地极E”一般用5m导线与被测接地极相连接；“电压极P” 对于ZC系列测试仪，一般用20m导线与接地测试棒相连接，对于4102与4105接地电阻测试仪，一般用10m导线与接地测试棒相连接；“电流极C” 对于ZC系列测试仪，一般用40m导线与接地测试棒相连接，对于4102与4105接地电阻测试仪，一般用20m导线与接地测试棒相连接。
“三极法”测试原理主要依据的是接地电阻的定义，所以测试的数据比较准确。但也应注意以下事项：
（1）测试时必须打开断接卡
图1显示在不打开断接卡测试时的示意图，由图可看出，如果接地引下线1#、2#、3#三处全断裂，接地电阻测试仪照样会测试出接地电阻值，并且测试的数据往往仍能达到标准要求。其原因是：炼化企业的油罐、容器、塔、设备等相互连接性非常强，主要是由金属管线相互连接，所以，即使部分接地引下线的地下部分发生断裂，由于地上部分还有金属管线相互连接，系统只要有一处接地电阻值合格，测试的数据就会合格。这样的测试将发现不了地下接地的实际情况，因此，接地电阻的测试必须是在打开断接卡的情况下进行。
图1 不打开断接卡测试示意图
（2）两个探极与大地之间的接触问题
标准规定当采用“三极法”测试时，两个探极必须夯入大地内。当现场是硬覆盖地面时，探极将无法夯入，因此一般都使用“浇水法”代替。“浇水法”是可以采用的，但目前现场测试采用的“浇水法”有些不是很规范，如使用“矿泉水瓶”装入水，在测试时向探极喷洒少许水。由于水少，在极短的时间水就将渗入地下，造成探极与地面接触不好，测试时将会出现一定的误差。建议用抹布将探极包裹好，放在水桶内浸湿，现场测试时，将这种被水浸湿的抹布包裹好的探极取出放在地面上，这时探极与大地的接触会非常好，测试的结果也就比较准确。
1.2 单钳法
单钳型接地电阻测试仪由钳头、显示屏、操作面板和扳柄组成。单钳型接地电阻测试仪其钳头（电磁变换器）内主要为两个独立的电压线圈Ng和电流线圈Nr。工作时，先由电压线圈Ng产生一内部高压e，利用电磁感应原理使被测接地回路中产生一个恒定电压E，其中E=e╳Ng，让E使被测接地回路产生感应电流I由RX处流出并经由接地回路从RS接地极分支流回仪表处。电流线圈Nr则可通过表内检流计、运算放大器，计算出感应电流I值，经过比较、再运算，计算出环形导体或接地回路电阻，显示器可显示出RL=E/I并求得RL的值。
根据单钳表的测试原理，回路产生感应电流I只能沿接地引下线、接地主干线这一闭型环路“流动”，这样所显示的电阻值也只能是这一环路的电阻值。由接地电阻定义看，这种测试显示的数据没有包括接地体电阻、接地体与大地之间的接触电阻和大地流散电阻，所以测试数据不准确。
另外，如果断接卡的接触电阻较大，测试显示的接地电阻的数值也会相应的增大，从而使测量值不能反应真正的接地电阻值。
2.防雷防静电接地检测中需注意的要点
2.1 在定期检测时，应注意检查接地及连接材料的腐蚀程度，防止接地线(带)等防雷装置因受腐蚀而失效甚至断开，同时比较接地电阻阻值是否存在异常，查验连接部位的坚固状况；
2.2 除第一类防雷建(构)筑物应用独立接地装置外，其余的防雷接地、防静电接地、电气设备的工作接地、保护接地及信息系统的接地等宜共用接地装置，接地电阻应≦4Ω，如有火灾自动报警系统并与上述系统共用接地，该接地电阻应≦1Ω；
2.3 若是独立布设的防雷接地装置，一、二类建(构)筑物要求其冲击接地电阻≦10Ω，电气保护接地电阻≦4Ω。
2.4 在防静电接地电阻的检测中，需注意其接地电阻因环境爆炸危险程度不同或行业要求不同而有所差异，应仔细查阅有关行业规范。
2.5 炼化企业内地下金属管道比较多，测试接地电阻时要寻找合适的布设辅助接地极的地方，尽量远离地下金属管网。各测试点测试时应按要求进行三次测量，取平均值为测试数据。
3.防雷防静电接地电阻检测安全注意事项
3.1 测试过程中的防爆问题
目前炼化企业所使用的接地电阻测试仪大部分是非防爆测试仪表。由于防雷防静电检测区域大部是爆炸危险区域，检测时必须注意防爆问题。首先要按照“动火安全管理规定”办理“动火作业许可证”，测试前要检测被测试区域的可燃气体状态，如果可燃气体浓度超过爆炸下限10%（V/V）时，必须停止测试工作。
3.2 检测人员的安全防护问题
在有毒有害炼化装置防雷检测过程中，要根据现场化学产品的特性，采取针对性的防护措施，既要防止由于检测人员工作不规范而产生事故，又要防止化学物品危害检测人员的生命和健康。检测工作完成后要注意检测人员生理状态和仪器、设备的使用状况，要抓紧离开危险区域，进入通风良好的洁净场所。
结论：开展防雷装置安全性能定期检测，对促进炼化企业安全生产具有重要意义。目前由于“单钳法”存在一些问题，具体检测中建议使用“三极法”进行测量。同时鉴于防雷装置安全性能检测是一项范围广、要求高、涉及内容多且具有一定危险性的技术工作，在要求检测人员具备相关理论和防雷规范知识的同时，还要熟悉各种炼化产品的化学特性，掌握现场检测要点，认真仔细地进行检测，才能为炼化企业的防雷安全把好关。
参考文献：
[1]GB 50057—2010《建筑物防雷设计规范（2010年版）》
[2]GB/T21431-2015《建筑物防雷装置检测技术规范》
[3] GB50650-2011《石油化工装置防雷设计规范》
论文作者:付科
论文发表刊物:《电力设备》2019年第16期
论文发表时间:2019/12/6
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