接闪器接地电阻测试关键技术与实操要点

 防雷知识    |      2025-06-04 12:20:38

image

接闪器接地电阻测试是防雷装置检测中最核心的技术环节之一。接地电阻值直接决定了雷电流泄放效果,数值超标将严重威胁建筑物和人员安全。实际操作中必须掌握三个核心数据:一类防雷建筑要求≤10Ω,二类≤20Ω,三类≤30Ω。测试前要重点检查接闪带与引下线的焊接质量,焊点出现虚焊或脱焊时必须先处理再测试。

测试仪器选择直接影响测量精度。推荐使用国产ETCR2000系列或日本Kyoritsu 4105A接地电阻测试仪,这两种设备在潮湿环境下的稳定性较好。测试前必须进行仪器自检,将C端(电流极)和P端(电位极)短接后测量,读数应小于0.1Ω。现场常见错误是使用万用表测量接地电阻,这种方法测得的数值误差可能高达300%,必须严格禁止。

电极布置是测试的关键环节。采用直线布极法时,电流极与电位极间距应大于接地体对角线长度的5倍。例如某建筑基础接地体对角线为20米,则测试电极间距至少100米。在城区受场地限制时,可采用三角形布极法,夹角保持30°,极间距不小于40米。实测中发现,当电极打入深度不足0.5米时,测量值会偏大15%-20%,因此必须确保电极与土壤充分接触。

季节性因素对测试结果影响显著。在干燥季节测得数值可能比雨季高出30%-50%。北京某数据中心案例显示,3月测得接地电阻28Ω,7月复测降至19Ω。对于重要场所,建议在每年雷雨季节前后各测一次,取更大值作为评估依据。测试时要记录土壤湿度,当表层土壤含水率低于15%时,应在测试报告注明"干燥条件下测量"。

辅助极电阻会干扰测试精度。当电压极辅助接地电阻超过500Ω时,仪器可能显示"OL"超量程。此时可采用以下应急措施:在电极周围浇灌5%盐水溶液(20升水+1kg工业盐),或改用钳形接地电阻测试仪。某变电站实测案例显示,浇灌盐水后辅助极电阻从800Ω降至200Ω,成功完成测试。

测试线布置有严格规范。电流线(红色)与电压线(黑色)必须分开敷设,间距保持1米以上平行距离。常见错误是将测试线缠绕在一起,这会导致感应电压干扰,使读数波动达10%-15%。在跨越金属管道时,要用绝缘支架将测试线架高30cm以上。某化工厂测试时因测试线接触铁轨,导致测量值异常偏低3.5Ω,重新布线后测得实际值21Ω。

数据处理要遵循四舍六入五成双原则。测量结果保留1位小数,当第2位小数≥6时进1,≤4时舍去,等于5时看前一位奇偶。例如12.25Ω记为12.2Ω,12.35Ω记为12.4Ω。同一接地体要测量3次,每次改变电极方位20°,取中间值作为最终结果。某高层建筑实测案例显示,三个方向测得19.6Ω、21.3Ω、20.1Ω,最终取20.1Ω为有效值。

土壤电阻率换算必不可少。当接地电阻超标时,需计算ρ=2πaR(a为电极间距,R为测得电阻)。例如测得R=25Ω,a=20米时,ρ=3140Ω·m。根据计算结果选择降阻措施:ρ<500Ω·m可增加垂直接地极,500-3000Ω·m需使用降阻剂,>3000Ω·m必须安装离子接地极。某高山基站案例中,原接地电阻38Ω,采用石墨基降阻剂处理后降至12Ω。

测试报告要包含八项必备要素:测试日期时间、气象条件、仪器型号编号、测试点位图、实测数据、换算数据、对比标准值、检测人员签名。特别要注意绘制测试点位示意图,标注接闪器位置、引下线编号、测试电极布置方位。某次检测纠纷中,因报告缺失电极布置图,导致复测结果差异较大引发争议。

常见干扰源处理方案要熟记。当测试现场存在杂散电流时,可采用倒相法测量:次正常测试,第二次将电流极性反转,取两次平均值。遇到地下金属管网干扰时,测试电极要与其保持45°夹角布置。某地铁项目实测时,调整电极与轨道呈45°后,读数波动从±3Ω降至±0.5Ω。

特殊环境测试要采取对应措施。在水泥地面测试时,可用冲击钻打孔后埋设临时接地极,孔径不小于30mm,深度达到湿润土层。冻土地区测试前要用喷灯融化地表冻层,某东北变电站冬季测试时,未处理冻土层测得58Ω,融化后实测22Ω。加油站等易燃场所必须使用本安型测试仪,测试线要采用防爆套管保护。

测试安全规范必须严格执行。雷雨天气严禁开展测试,遇有闪电征兆应立即撤离。测试时要穿戴绝缘手套和绝缘鞋,仪器接地线截面不小于4mm²。操作人员要保持在接地装置0.8米安全距离外,某次测试中因人员触碰接地极导致感应电击事故,就是违反了此项规定。

设备维护直接影响测试质量。测试线要定期用万用表检查通断,发现内阻超过1Ω必须更换。仪器每月要做一次三线短接测试,误差超过2%需立即校准。电极要防锈处理,生锈电极会导致接触电阻增加,某次测试因电极锈蚀造成读数偏高8Ω。

新型测试技术值得关注。频选法接地测试仪能有效排除50Hz工频干扰,特别适合变电站等强电磁环境。脉冲电流法可测量接地体高频特性,对通信基站防雷评估尤为重要。某5G基站采用传统方法测试合格,但脉冲法发现高频阻抗超标,经改造避免了雷击损坏事故。