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（辽宁省抚顺市气象局,辽宁抚顺 113006）
摘 要 介绍了雷电产生的原理及危害,总结了ETCR2000型钳形接地电阻测试仪在建筑物等领域的防雷检测应用方法,描述了钳形接地电阻测试仪的工作原理及应用.从实际工作中总结了ETCR2000型钳形接地电阻测试仪测试接地电阻的优点和缺陷.
关键词 雷电；接地电阻；闭合回路；钳形接地电阻测试仪；防雷检测
中图分类号 TU895 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2015）07-0240-02
随着近年来现代社会的发展和微电子设备的普及,雷电影响的领域越来越大,危害越来越严重[1].不仅造成严重的经济损失,还会影响人们的生活,甚至危及生命.为了提高防雷装置的保护作用,定期对其进行科学的检测尤为重要,仪器仪表的合理使用能使检测的数据更加科学、合理,为建筑物等领域的防雷装置检测方法的研究提供资料.加快新的检测方法和设备的研发,降低雷击概率,保障人民的生命财产安全[2-3].
1.雷电产生的原理
雷电是发生在雷雨云中的电学现象.雷雨云的存在是雷电发生的先决条件.雷电一般产生于对流发展旺盛的积雨云中.积雨云是空气强对流的产物[4].在强对流过程中,云中的雾滴进一步降温,变成过冷水滴、冰晶,并随高度逐渐增多,在冻结高度（-10 ℃）,由于过冷水滴大量冻结,从而释放潜热,使云顶向上发展,达到对流层顶（大约10 km）附近后,向水平方向展开,形成云砧.积雨云形成过程中,在大气电场、温差起电效应、破碎起电效应的共同作用下,正负电荷分别在云的不同部位积聚.当电荷积聚到一定程度时,就会产生放电,即雷电.
2.雷电的危害
雷电是“联合国国际减灾十年”公布的最严重的10种自然灾害之一,其电压高达数十万安培,是一种极具破坏力的自然现象.全球每年因雷击导致人员伤亡、财产损失的不计其数,由雷击而导致的火灾、爆炸、建筑物毁坏等事件也频繁发生[5-7].我国70%以上地区都属于多雷区或强雷区,每年发生的雷电灾害有近1万次.据不完全统计,仅2004年和2005年,全国发生雷电灾害19 900余起,伤亡人数达3 000余人.
3.钳形接地电阻测试仪的应用
ETCR2000型钳形接地电阻测试仪的工作原理是测试闭合回路的电阻值.如果能够设法把整个防雷系统视为1个或多个闭合回路,就可以利用钳形接地电阻测试仪方便地检测出接地电阻值,提高工作效率.现介绍几种用钳形接地电阻测试仪检测接地电阻值的方法.
防雷装置:民用防雷接地设计
3.1 单根引下线、单个接地极接地电阻的检测
由于单个接地极无法构成闭合回路,必须寻找一参考接地极.然后通过导线电气连接构成闭合回路.此时所测得的电阻值是2个接地极的接地电阻值之和.只要知道参考接地极的接地电阻,便可求得所需的接地极的接地电阻值.
3.2 多接地极闭合等电位连接检测
多个接地极作闭合等电位连接时,所测得的电阻值随建筑物内部钢筋的连接方式而变化,当被保护物上的避雷网（带）有多根引下线时,每根引下线对应有1个接地极.如果这几个接地极作闭合等电位连接,此时所测得的电阻即是接地极以上的闭合回路的电阻值,如图1a所示.图1b所示为测得的建筑物的接地电阻与楼内整个框架电阻的总和,由此可估算出建筑物的有效接地电阻.
按照目前建筑施工的工艺水平和防雷规范要求,多数建筑物均利用混凝土内钢筋、钢柱作为自然引下线,借助基础主筋作为自然接地极,把整幢建筑物构成多个等电位闭合回路或类似法拉第笼,且引下线和接地极都隐蔽在混凝土内.此时用钳形接地电阻测试仪检测,所测得的是建筑物内部钢筋焊接或绑扎形成的回路的电阻.通常当建筑物内的钢筋连接为有效焊接时,测得的回路电阻值为0.1～0.6 Ω；而绑扎时测得的回路电阻值为 100～300 Ω或更大.
3.3 多个独立接地极单体检测
防雷装置的接地极由2个或2个以上独立接地极单体组成时,所测的接地电阻值随接地极之间的距离、周围环境和连接方式等的变化而变化.距离短、周围土壤电阻率低、连接良好时,则所测得的电阻值偏小,反之,则偏大.
通常情况下,如图2连接测试,建（构）筑物的整体接地电阻值与各独立接地极的单体接地电阻值的关系为：
3.4 工作接地、保护接地电阻值的测试
如果工作接地、保护接地是独立引下至不同的单体地极,可以参考以上方法；如果是多根引下线同时引至连接母排,所测得的回路电阻值无参考意义,这时就应该采取其他检测方法与方案进行检测.
4.结语
由于在实际工作中,防雷设施的结构是多种多样的.因此,在使用钳式电阻测试仪检测接地电阻时,必须详细了解整个防雷系统的构造,判定其与大地间形成的回路,然后确定科学的检测方法,目前应用钳形接地电阻测试仪检测的最多的还是判断接闪器至每根引下线、接地极间是否有效连接,以确保整个防雷装置的安全可靠,通常情况下,针对一栋建筑物还是采取多种接地测试仪配合使用的方法进行检测,得到的数据才会更科学,结论才会更准确[8].
5.参考文献
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[4]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50601-2010建筑物防雷工程施工与质量验收规范[S].北京：中国建筑工业出版社,2010.
[5] 张宁,史宁宽,赵宇.论有线电视传输系统的防雷设计[J].科技创新导报,2012（11）：19-21.
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[7] 赵宇,于伟.水体附近高层住宅雷电防护设计浅析[J].科技创新导报,2011（13）：111.
[8] 刘竞,涂卫.浅谈防雷装置检测技术[J].西藏科技,2012（1）：57-58.
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防雷装置引用文献:
[1] 建筑电气和防雷接地硕士学位毕业论文范文 关于建筑电气和防雷接地方面本科论文怎么写2万字
[2] 高层建筑和防雷接地自考毕业论文范文 高层建筑和防雷接地类硕士论文范文2万字
[3] 建筑和防雷接地研究生毕业论文范文 建筑和防雷接地相关论文范文文献3000字
