防雷領域關于接地電阻的測量
2016-03-14
防雷技術上極為重要的接地電阻的測量問題電池測試儀始終困擾著許許多多有關的工程技術人員。對此我們應該首先要弄清被測的對象 ---“ 接地電阻 ” 的定義、概念和測量原理。接地電阻是接地體的流散電阻與接地線的電阻之和。流散電流在土壤中遇到的全部電阻叫做流散電阻。最初提出這個概念并需要對它進行測量的是電力輸送行業。由于出現事故，例如大風吹斷輸電線路，斷線落地，造成大電流入地，這時變電站的接地點周圍地面產生很大的跨步電壓，危及人員生命，所以接地電阻的大小需要作出限制規定，并進行檢測。因為工業用電都是工頻的，所以測接地電阻時用了搖表，它的內部實際上是個工業交流發電機，運用歐姆定律，根據對地的交流電壓所測得地中交流電流的數值，兩者之比值就是接地電阻。由于用的是工頻交流，故又稱它為工頻接地電阻。
近年來，由于防雷的需要，對防雷設備的接地越來越受重視，防雷裝置的接地電阻的測量成為特別重要的問題。借用電力行業的接地電阻測量的一套定義、概念、原理日益感到不合適，因為兩者的對象有差異，或者說同一個大地，其通電的情況不同，閃電電流是脈沖大電流，而非工頻一般不算太大的電流。大地對這兩種情況所表現出來的阻抗頗不相同，因此應對“接地電阻”的定義、概念要加以深化和區分。對閃電，大地所表現出來的阻抗稱之為“沖擊接地阻抗”。一些新的防雷規范要求測量的是“沖擊接地阻抗”，甚至有些防雷規范還標明，必須用“沖擊阻抗測量儀”來測接地電阻。防雷工程的所有著作中都強調指出：沖擊接地電阻值要小于工頻接地電阻值，因為閃電的脈沖高壓使大地地層下的介質發生火花效應（實際增加了接地體的尺寸），降低了大地的電阻。那么這些自稱測“沖擊接地電阻”的儀表的問題出在哪里？問題就是出在它們把最重要的條件給抹掉了，這就是發生“火花效應”所必需的高電壓！
問到此類儀表是否可以作番改進，把儀器產生的脈沖電壓提高到與閃電相同呢？從理論上講，這是應該的，但是卻是行不通的。第一，到目前為止，所有國家的工業生產技術還做不到這一步。第二，經濟上走不通，太昂貴。第三，這種儀表在測量中將危及人員生命和建筑物內的電子、電氣設備。另外，工程的接地電阻的測量中，一般的工程人員在測量工作上主要考慮的是儀表，總是力求選購和選用精貴的儀器，最近又流行于選自動化程度高的數字指示式儀器。可是從物理科學上考慮，全面運用物理學的基本原理、原則等要比儀器本身的貴賤重要的多，許多的諾貝爾物理獎獲得者都是用自己設計的自制的簡單儀器做出劃時代的重大科學成就的。就上述例子，用幾百元一臺的搖表式老儀器，再加上過去許多工程防雷學者花了很多經費和精力制訂出的估算各種接地情況的沖擊系數α值，其測得的沖擊接地電阻值比幾萬元一臺的進口的所謂沖擊接地電阻測量儀測得的結果準確的多。
因此，工程中要充分運用以往的實踐經驗，做到科學的使用和運用物理學原理、原則全面考慮。不輕易照般國外或國際的標準規范。
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