摘要：接地电阻值是防雷检测工作中的一个基本技术指标，也是衡量一个防雷装置是否合格的重要依据。接地电阻的大小，直接反映了接地装置对雷电流的泄放能力及速度，以及在防雷装置各处所产生的对地瞬时电位的高低及持续时间，后者也决定了在该处发生雷电反击的机率及强度。因此，如何解决接地电阻测量中的常见问题对防雷检测人员来说尤为重要。
关键词：接地电阻；测量；常见问题；分析；对策
1 接地电阻
接地体是指埋入土壤中或混凝土基础中作散流用的导体。接地线是指从引下线断接卡或换线处至接地体的连接导体；或从接地端子、等电位连接带至接地装置的连接导体。自然接地体是指利用与大地接触的金属物体，如金属管道、构架、建筑物基础内的钢筋等兼作的接地体。人工接地体是指为接地需要而埋设的接地体；人工接地体可分为人工垂直接地体和人工水平接地体。接地体和接地线的总合为接地装置。接地装置至大地（0电位参考点）的电阻称接地电阻。接地电阻是接地极的自电阻、接地极间的互电阻、接地极表面与大地土壤间的接触电阻三者之和，后者是接地电阻的主要成分，它与土壤的性质、颗粒、含水量、土壤与接地体接触的紧密程度有关。
2 常用接地电阻测量方法
接地装置的工频接地电阻值测量常用三极法和使用接地电阻表法，其测得的值为工频接地电阻值。目前防雷检测中使用的接地电阻表（仪）型号众多，在使用这些仪器进行接地电阻值测量时，除宜按选用仪器的要求进行操作外，还应注意正确的测量方法。
3 现场测量常见问题探析
3.1 场地狭窄
这种情况在城市地区检测时经常会遇到。由于建筑物密度大，建筑物之间距离较近，特别是地面被硬化以后，很难找到适合插测试电极的土壤。对此，我们可以采用以下三种方法来进行测量：一是可用（25×25）cm2钢板放在水泥地上，浇上盐水，代替测试电极；二是利用花坛或行道树下的土壤进行测量（需要注意布线的方向应尽量与接地装置边缘垂直）；三是利用金属管道等自然接地体来进行“两点法”测量（这种方法测量误差较大，一般不用）。
3.2 土质不均
这种情况在山坡上检测时经常会遇到。由于受地理条件的限制，检测对象周围可能土质不均，在不同的方位测得的接地电阻值不同，甚至相差很大。遇到这种情况，我们可以从不同的方位进行测量，测得的数值均作为参考。在最终确定接地电阻值时，应该以较小的数值为准，而不是进行算术平均。因为当接地装置周围土质不均时，雷电流不可能向四周均匀流散，而是主要向接地电阻较小的方向流散。
3.3 空间电磁干扰
在从高层建筑物上放线检测时，可能会遇到这样的情况：刚把检测线连接到接地电阻测试仪上，还没开始测量，仪器的指针就打表，而无法进行测量。这是由于空间电磁场在检测线上产生了较强的感应电动势和感应电流所致。遇到这种情况，则应通过房屋内部的楼梯间重新拉线进行测量，或者换个时间再测。因为房屋的墙壁对空间电磁场具有一定的屏蔽作用，空间电磁场也不会一直都那么强。
3.4 地电位干扰
在变压器附近测量接地电阻时，经常会遇到这样的情况：接地电阻测试仪上测出的数值不稳定、在一定范围内波动。这是地电位干扰现象，在其它大电流设备附近测量时也可能遇到。遇到这种情况，应该记录下接地电阻值的波动范围及变化规律。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在分析时，可以这样来确定接地电阻值：检测数值以脉冲方式变动的，则以其相对静止时的数值为准；检测数值以正弦方式变动的，则以其中间值为准。为了使弱电设备免受地电位干扰，机房的接地装置一般应远离变压器等大电流设备的接地装置。
3.5 被测地网与保护对象分离
在防雷检测工作中，也经常会遇到这种情况：由于建（构）筑物所在位置土壤电阻率较高（如石山），为了降低接地电阻，在离其较远的地方敷设了人工接地体；或者是机房、特种设备的接地装置为独立接地装置。在测量这些地方的接地电阻时，测试电极的布设应以人工接地体为中心，在其周围直接测量，这样测得的数值才较为准确。如果测试电极仍布设在检测对象周围，则测得的数值会比较大，也没什么意义。因为这时雷电流的流散是以人工接地体为中心进行的。当然检测点可以是在检测对象上，但测试电极的位置不应改变；或者是在测量了接地装置的接地电阻后再选择一个基准点，对其余各点直接进行等电位测试。
3.6 辅助测试线的使用
在防雷检测工作中，经常会遇到因测试电极的布设不方便或需要从房顶放线检测，仪器自身所带的测试线不够长、需要增加辅助测试线进行检测的情况。这时有两个问题需要注意：一是辅助测试线应该短一些，能用短线的就不用长线；二是辅助测试线应尽量散开，最好不要缠绕在一起形成线圈，以减小辅助测试线对测量结果的影响。
因为常用接地电阻测试仪的测试电流为低频电流，当测试线较短时，测试电流在测试线上产生的感抗可以忽略不计；但当测试线很长、特别是缠绕在金属物体上形成多匝线圈时，测试电流在测试线上产生的感抗将较大，从而影响检测数据的准确性。这一点在检测机房等要求接地电阻值较小的场所时尤其应注意。虽然也可以在每次检测时对线阻进行测量和校验，但总是不太方便，而且随机误差也大。
通过对比测试和分析，我们发现辅助测试线越长，测量误差越大；测试线绕组越多，测量误差越大；接地电阻越大，测量误差越大；检测仪器的测试电流频率越高，测量误差越大。所以在接地电阻测量操作中，能够不用辅助测试线的就尽量不用。
3.7 测试电极的布设
在接地电阻的测量工作中，最常用的测量方法是直线布极的“三极法”。为了使测得的数据更准确，在布设测试电极时有两个问题需要注意：
一是测试电极的布设方向。在进行具体测量之前，首先应了解清楚被测地网的位置、形状及大小。测试电极应布设在被测地网之外，且布设方向应与地网边沿垂直。如果测试电极布设在了地网之内，则测得的数值肯定比较小，显然是错误的；如果布极方向与地网边沿不垂直，则测得的数值也会偏小，误差较大。
二是测试电极的布设间距。如果过小，则测得的数值会偏小；如果过大，则测得的数值会偏大。有关防雷技术规范规定电流极距地网边沿的距离应为地网对角线长度（或直径）的2～3倍，电压极的距离为其一半或0.618。但在实际检测工作中，这个距离很难达到，特别是在地网较大时（如建筑物基础地网）。在一些检测仪器的使用说明中则规定这个间距应为5～10米。检测仪器标配的测试线长度一般为10米（电压极）和20米（电流极）。那么测试电极间的间距到底多少合适呢？由于防雷检测一般以20米作为零电位参考点，因此在检测时电流极一般不必超过20米，土壤电阻率较小、土质较平均时10米左右即可。如果地网较大，或土壤电阻率较高，则应适当增大测试极间距。
3.8 检测点的选择
在防雷检测工作中，很多人认为测量的点越多越好，测得的数据越多越好。这其实也是一个误解。比如测量接闪带的接地电阻，只要接闪带各个部分是相互焊接连通的，测试电极的位置保持不变，那么在接闪带上各点所测得的数值就不会有多大变化。因为相互焊接连通的金属物体其自身的电阻是很小的，在防雷检测时可以忽略不计。
4 结束语
对接地电阻测量的准确性是我们判断接地装置是否良好的重要因素之一。只有科学地制定测量方法，排除各种不良因素才能得到准确的科学数据。
参考文献
GB/T 21431—2008《建筑物防雷装置检测技术规范》
论文作者:王勇
论文发表刊物:《防护工程》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/23
标签：测量论文; 电阻论文; 测试论文; 电极论文; 防雷论文; 数值论文; 装置论文; 《防护工程》2018年第6期论文;