防雷接地电阻测试与整改全攻略:保障安全的关键举措
雷电天气中,防雷接地系统是保障生命财产安全的重要防线。防雷接地电阻的准确测试与有效整改,直接影响防雷效果,若处理不当,可能引发设备损坏、人员触电等严重后果。以下详细介绍防雷接地电阻测试与整改的实用方法,帮助用户全面掌握相关技术要点。
接地电阻的重要性
接地电阻是从设备金属外壳经接地线、接地体至土壤,再回到电源中性点的故障泄流通路阻抗总和。其组成包括导体阻抗、接触电阻、土壤扩散电阻和连接点电阻。当接地电阻过大时,雷电流无法迅速导入大地,可能导致多重风险:在电力系统中,接地电流难以有效释放,会损害电力设备甚至引发火灾;通信系统中,接地电阻异常会使设备遭受电磁干扰,影响通信质量,严重时损坏设备;石化行业因环境易燃易爆,对防雷接地要求极高,雷击可能引发重大安全事故;建筑行业中,接地电阻直接关系建筑物防雷性能,高层建筑若接地电阻过大,雷击损害风险显著增加。
合格接地电阻的标准
不同场景对合格接地电阻的要求存在差异。TN-S系统主接地极的常规配电系统,对接地电阻值要求较低;TT系统独立接地极有相应的阻值标准;爆炸场所需满足双重接地要求,以增强安全性;一类建筑防雷接闪装置有特定电阻值限制;共用接地网通常要求电阻值≤4Ω;电子信息设备如机房及网络设备的专用接地,需结合设备厂商要求,阻值标准较为严格;医院、轨交等场所的共用接地网,需考虑多设备兼容性及电磁兼容要求,对电阻值有明确规定。实际应用中,需以最新官方标准为准。可通过口诀辅助记忆:“配电4Ω是基线,防雷独立10Ω限;共用接地4Ω严,弱电机房1Ω专,通信0.5Ω为底线”。
接地电阻测试方法
三极法(电压降法)
三极法是规范推荐的测试方法,需使用数字接地电阻表、电流极(C)和电压极(P)。操作时,电流极距被测接地体(E极)应≥20米,电压极位于EC线段的62%处。若土壤电阻率不均匀,可采用三角形布极法,防止测值失真。该方法精度高,适用于正式验收与设计交底。需注意,测试必须在断电情况下进行,操作人员需佩戴绝缘手套与工具,确保人身安全。
钳形法
钳形法适用于运行期巡检,原理是钳住接地回路并输出干扰信号,从而读取等效阻抗值。但该方法仅适用于存在多条接地路径并联形成闭环的系统,无法测量“单点接地”情况,如独立避雷针、旧式民用系统等。其优势在于不影响系统运行,无需断电,操作便捷。
两极法
两极法基于远地点作为“参考地”测量回路电阻,但误差较大,通常在±30%以上,且受现场电磁干扰显著,测量结果易受系统干扰,不具备代表性,因此不能用于竣工验收。
接地电阻偏高的原因
土壤因素
土壤电阻率过高是常见因素,干燥、沙土、岩层等地质条件下,土壤阻值较大。土壤酸碱性异常也会产生影响,酸性土壤腐蚀速率高,可能破坏接地体。此外,季节性波动不可忽视,冬季结冰、夏季干裂会导致土壤接触阻抗波动,进而引起接地电阻变化。
接地体及相关部件问题
接地体腐蚀如出现脱皮、锈蚀断裂,会缩小接触面积,增大电阻;接头松脱或压接不良,会导致电流传导不稳定;接地引线过细,导体电阻高且易发热,也会使接地电阻偏高;回填材料不达标,如使用松散土、黄土等吸湿差、导电性弱的材料,不利于电流传导。
接地电阻过高的整改方法
改善接地体设置
加深垂直接地体,使用≥2.5米的铜包钢棒,可增大导通面积;增加接地棒并联,通过多点等电位扩展分散扩散电阻;加设水平接地体,围绕建筑敷设镀锌扁钢或裸铜线,改善接地效果;对于高电阻地带,可采用深井接地技术,钻≥10米的深井并设置垂直接地体。
采用降阻材料
使用符合《HJ/T 363-2007环保型接地降阻剂技术要求》的化学降阻剂,能有效降低接地电阻;也可采用盐炭混合回填,但需遵循《HJ 25.4-2019污染地块地下水修复技术导则》。
做好防腐与维护
对接头处进行焊接或压接防锈处理,使用热缩套管、导电膏和防腐漆;定期维护接地系统,降阻剂需根据使用年限与雨水冲刷情况及时补充。
防雷接地的施工与维护要点
施工流程
防雷接地施工流程依次为:接地装置、引下线暗敷设(或引下线明敷)、均压环、避雷带或避雷网、幕墙防雷、等电位及室内接地干线、接地测试点安装及测试。人工接地装置或利用建筑物基础钢筋的接地装置,需在地面以上按设计要求位置设测试点。引下线施工时,接地干线应与和接地体连接的钢筋相焊连。利用柱主筋做引下线时,若柱主筋≥Φ16,用2根对角主筋;若柱主筋<Φ16,用4根对角主筋,并用Φ12的圆钢跨接焊接,焊接后敲掉药皮并做好标记。
避雷带与避雷引下线需可靠连接,在屋顶保护层内用Φ12镀锌圆钢将屋顶平面分格成不大于20m×20m或24m×16m的网格,钢筋逐层串联焊接至顶层女儿墙,与避雷带接通。均压环利用结构四周圈梁中的外2根水平主筋构成闭合电气通路,主筋小于φ16㎜时采用四根,均压环与每个防雷引下线可靠连接,设置高度和间距按设计或规范要求。
避雷带应平直、牢固,距离建筑物一致,弯曲处要求严格,支架高度和间距符合规定。避雷带、等电位采用焊接连接时,搭接焊要求严格,焊接处不应有夹渣等问题,除埋设在混凝土中的焊接接头外,均应有防腐措施。避雷带与建筑引下线焊接成一体,建筑物顶部的避雷针等必须与顶部外露金属物体连成电气通路,且与避雷引下线连接可靠。
维护检查
防雷接地装置的维护检查至关重要。每年雷雨季节前,需检查接地装置附近有无新建工程,避免接地装置受损移位,确保接地装置距建筑物出入口和人行道距离符合要求,独立避雷针等支柱上不得悬挂电话线等。检查接闪器、导体、引下线等有无锈蚀、损坏、连接松动等问题。查看接地装置周围有无土壤沉陷现象,若有问题,按原设计和规范修复。
接地电阻测量常用电流表—电压表法和接地电阻测量仪法。电流表—电压表法需合理选择仪器和接地极,布置好电极位置,按规定步骤测量并取平均值。接地电阻测量仪法要注意接线、电极距离、引线要求等,反复测量取平均值。测量时需注意季节选择,避免雨后立即测量,测量时断开避雷线,电流、电压地极埋设方向有要求,用电流表—电压表法时防止跨步电压触电。
通过全面掌握防雷接地电阻的测试与整改技术,严格落实施工与维护要点,可有效提升防雷接地系统的安全性,为生命财产安全构筑坚实防线。