防雷领域关于接地电阻的测量
2016-03-14
防雷技术上极为重要的接地电阻的测量问题电池测试仪始终困扰着许许多多有关的工程技术人员。对此我们应该首先要弄清被测的对象 ---“ 接地电阻 ” 的定义、概念和测量原理。接地电阻是接地体的流散电阻与接地线的电阻之和。流散电流在土壤中遇到的全部电阻叫做流散电阻。最初提出这个概念并需要对它进行测量的是电力输送行业。由于出现事故，例如大风吹断输电线路，断线落地，造成大电流入地，这时变电站的接地点周围地面产生很大的跨步电压，危及人员生命，所以接地电阻的大小需要作出限制规定，并进行检测。因为工业用电都是工频的，所以测接地电阻时用了摇表，它的内部实际上是个工业交流发电机，运用欧姆定律，根据对地的交流电压所测得地中交流电流的数值，两者之比值就是接地电阻。由于用的是工频交流，故又称它为工频接地电阻。
近年来，由于防雷的需要，对防雷设备的接地越来越受重视，防雷装置的接地电阻的测量成为特别重要的问题。借用电力行业的接地电阻测量的一套定义、概念、原理日益感到不合适，因为两者的对象有差异，或者说同一个大地，其通电的情况不同，闪电电流是脉冲大电流，而非工频一般不算太大的电流。大地对这两种情况所表现出来的阻抗颇不相同，因此应对“接地电阻”的定义、概念要加以深化和区分。对闪电，大地所表现出来的阻抗称之为“冲击接地阻抗”。一些新的防雷规范要求测量的是“冲击接地阻抗”，甚至有些防雷规范还标明，必须用“冲击阻抗测量仪”来测接地电阻。防雷工程的所有著作中都强调指出：冲击接地电阻值要小于工频接地电阻值，因为闪电的脉冲高压使大地地层下的介质发生火花效应（实际增加了接地体的尺寸），降低了大地的电阻。那么这些自称测“冲击接地电阻”的仪表的问题出在哪里？问题就是出在它们把最重要的条件给抹掉了，这就是发生“火花效应”所必需的高电压！
问到此类仪表是否可以作番改进，把仪器产生的脉冲电压提高到与闪电相同呢？从理论上讲，这是应该的，但是却是行不通的。第一，到目前为止，所有国家的工业生产技术还做不到这一步。第二，经济上走不通，太昂贵。第三，这种仪表在测量中将危及人员生命和建筑物内的电子、电气设备。另外，工程的接地电阻的测量中，一般的工程人员在测量工作上主要考虑的是仪表，总是力求选购和选用精贵的仪器，最近又流行于选自动化程度高的数字指示式仪器。可是从物理科学上考虑，全面运用物理学的基本原理、原则等要比仪器本身的贵贱重要的多，许多的诺贝尔物理奖获得者都是用自己设计的自制的简单仪器做出划时代的重大科学成就的。就上述例子，用几百元一台的摇表式老仪器，再加上过去许多工程防雷学者花了很多经费和精力制订出的估算各种接地情况的冲击系数α值，其测得的冲击接地电阻值比几万元一台的进口的所谓冲击接地电阻测量仪测得的结果准确的多。
因此，工程中要充分运用以往的实践经验，做到科学的使用和运用物理学原理、原则全面考虑。不轻易照般国外或国际的标准规范。
