授課人:陳文輝
一、防雷作用
要防止雷電危害，就必須嚴格防雷裝置。乙個完整的防雷裝置由三部分組成：接閃器（避雷針）、引下線和接地體。
接閃器是直接接受雷擊的金屬導體，它安裝在被保護物頂端或獨立避雷器上。在雷電通道的初始發展階段，因雷雲離地面比較高，故通道發展的方向不受地面物體的影響，但當雷電通道發展到一定高度時，地面上的突出物將會影響通道的發展方向。因此，易燃易爆化學物品的儲存區，如倉庫、油罐等，必須裝有接閃器（避雷針），通道就會向避雷針方向發展，這是因為接閃器高出易燃易爆化學物品儲存突出物體並且有良好的接地。
所以，接閃器的本質作用，就是把雷電引到自身上來，並安全地將雷電流引入大地。
二、接地裝置作用
引下線是連線接閃器和接地裝置的金屬導體，它的作用是把接閃器上的雷電流傳遞到接地體上，引下線一般採用圓鋼或扁鋼組成，如有腐蝕性場所應當適當增大截面積，引下線一般沿建築物的外牆敷設，敷設路線應盡量短而直，應固定牢固，固定支點不應大於1.5至2公尺。在地面連線處應用鋼管穿管的辦法，以防止外物對引下線的機械損傷和防腐蝕。
為了檢查測量的方便，在離地面1.5-1.8公尺處須設定斷接卡。
接地體包括接地裝置和裝置周圍的土壤或混凝土，它的作用是把雷擊電流有效地洩入大地，現在常用的接地裝置有水平接地極、垂直接地極、延長接地極和基礎接地極。易燃易爆化學物品的接地裝置一般採用垂直接地極，即用一根2.5公尺以上的角鋼、圓鋼、鋼管或銅質柱型材製成垂直打入土壤中，當接地不能滿足要求時，可採用環形接地極組和放射形接地極組的辦法，為了防止被腐蝕，可在埋前先塗上防腐劑。
有些地區土壤電阻較高，一般接地方式達不到接地設計要求的，可採用人工辦法來減少接地土壤的電阻率，即用換土法或化學處理法。
三、防雷保護接地工作原理
（一）、種類
1、防雷接地：
為把雷電迅速引入大地，以防止雷害為目的的接地。
防雷裝置如與電報裝置的工作接地合用乙個總的接地網時，接地電阻應符合其最小值要求。
2、交流工作接地
將電力系統中的某一點，直接或經特殊裝置與大地作金屬連線。
工作接地主要指的是變壓器中性點或中性線(n線)接地。n線必須用銅芯絕緣線。在配電中存在輔助等電位接線端子，等電位接線端子一般均在箱櫃內。
必須注意，該接線端子不能外露;不能與其它接地系統，如直流接地、遮蔽接地、防靜電接地等混接;也不能與pe線連線。
3、安全保護接地
安全保護接地就是將電氣裝置不帶電的金屬部分與接地體之間作良好的金屬連線。即將大樓內的用電裝置以及裝置附近的一些金屬構件，有pe線連線起來，但嚴禁將pe線與n線連線。
4、直流接地
為了使各個電子裝置的準確性好、穩定性高，除了需要乙個穩定的供電電源外，還必須具備乙個穩定的基準電位。可採用較大截面積的絕緣銅芯線作為引線，一端直接與基準電位連線，另一端供電子裝置直流接地。
5、遮蔽接地與防靜電接地
為防止智慧型化大樓內電子計算機機房乾燥環境產生的靜電對電子裝置的干擾而進行的接地稱為防靜電接地。為了防止外來的電磁場干擾，將電子裝置外殼體及裝置內外的遮蔽線或所穿金屬管進行的接地，稱為遮蔽接地。
6、功率接地系統
電子裝置中，為防止各種頻率的干擾電壓通過交直流電源線侵入，影響低電平訊號的工作而裝有交直流濾波器，濾波器的接地稱功率接地
（二）、要求
1、獨立的防雷保護接地電阻應小於等於10歐;
2、獨立的安全保護接地電阻應小於等於4歐;
3、獨立的交流工作接地電阻應小於等於4歐;
4、獨立的直流工作接地電阻應小於等於4歐;
5、防靜電接地電阻一般要求小於等於100歐。
（三）、接地電阻測試要求：
a. 交流工作接地，接地電阻不應大於4ω；
b. 安全工作接地，接地電阻不應大於4ω；
c. 直流工作接地，接地電阻應按計算機系統具體要求確定；
d. 防雷保護地的接地電阻不應大於10ω；
e. 對於遮蔽系統如果採用聯合接地時，接地電阻不應大於1ω。
（四）、測試儀的使用與操作
1、測量接地電阻值時接線方式的規定
儀表上的e端鈕接5m導線，p端鈕接20m線，c端鈕接40m線，導線的另一端分別接被測物接地極eˊ，電位探棒pˊ和電流探棒cˊ，且eˊ、pˊ、cˊ應保持直線，其間距為20m
1.1測量大於等於1ω接地電阻時
將儀表上2個e端鈕鏈結在一起。
1.2測量小於1ω接地電阻時
將儀表上2個e端鈕導線分別連線到被測接地體上，以消除測量時連線導線電阻對測量結果引入的附加誤差。
2、操作步驟
2.1、 儀表端所有接線應正確無誤。
2.2、 儀表連線與接地極eˊ、電位探棒pˊ和電流探棒cˊ應牢固接觸。
2.3、 儀表放置水平後，調整檢流計的機械零位，歸零。
2.4、 將「 倍率開關」置於最大倍率，逐漸加快搖柄轉速，使其達到150r/min。當檢流計指標向某一方向偏轉時，旋動刻度盤，使檢流計指標恢復到「0」點。
此時刻度盤上讀數乘上倍率檔即為被測電阻值。
2.5、 如果刻度盤讀數小於1時，檢流計指標仍未取得平衡，可將倍率開關置於小一檔的倍率，直至調節到完全平衡為止。
2.6、 如果發現儀表檢流計指標有抖動現象，可變化搖柄轉速，以消除抖動現象。
四、接地電阻測試儀原理
接地電阻測量方法通常有以下幾種：兩線法、三線法、四線法、單鉗法和雙鉗法。各有各的特點，實際測量時，盡量選擇正確的方式，才能使測量結果準確無誤。
1. 兩線法
條件：必須有已知接地良好的地，如pen等，所測量的結果是被測地和已知地的電阻和。如果已知地遠小於被測地的電阻，測量結果可以作為被測地的結果。
適用於：樓群稠密或水泥地等密封無法打地樁的地區。
接線：e+es接到被測地，h+s接到已知地。
2. 三線法
條件：必須有兩個接地棒：乙個輔助地和乙個探測電極。
各個接地電極間的距離不小於20公尺。
原理是在輔助地和被測地之間加上電流，
測量被測地和探測電極間的電壓降，測量結果包括測量電纜本身的電阻。
適用於：地基接地，建築工地接地和防雷接地。
接線：s接探測電極，h接輔助地，e和es連線後接被測地。
3. 四線法
基本上同三線法,在低接地電阻測量和消除測量電纜電阻對測量結果的影響時替代三線法,測量時e和es必須單獨直接連線到被測地。該方法是所有接地電阻測量方法中準確度最高的。
4. 單鉗測量
測量多點接地中的每個接地點的接地電阻，而且不能斷開接地連線防止發生危險。
適用於：多點接地，不能斷開連線，測量每個接地點的電阻。
接線：用電流鉗監測被測接地點上的電流。
5. 雙鉗法
條件：多點接地，不打輔助地樁，測量單個接地。
接線：使用廠商指定的電流鉗接到相應的插口上，將兩鉗卡在接地導體上，兩鉗間的距離要大於0.25公尺
五、接地電阻的一些知識
（一）、接地電阻的概念
電流經接地體流入大地時,接地體本身,接地體與土壤之間的接觸部分以及土壤本身都要呈現一定的電阻,這一電阻叫接地體的接地電阻.接地電阻的數值等於接地體對大地零電位區域的電壓與流經接地體的全部電流的比值,等於接地極電阻和流散電阻之和.按通過接地體流入地中的工頻電流求得的電阻,稱為工頻接地電阻,通常簡稱接地電阻;按通過接地體流入地中的衝擊電流求得的電阻,稱為衝擊接地電阻.
（二）、降低接地電阻的方法
降低接地電阻,主要從選擇複式接地裝置和降低土壤電阻率這兩方面進行
選擇複式接地裝置
為了降低接地電阻,往往用多根的單一接地體以金屬體併聯連線而組成復合接地體或接地體組.由於各單一接地體埋置的距離往往等於單一接地體的長度而遠小於40m,此時,電流流入各單一接地體時,將受到相互的限制,而妨礙電流的流散.換句話說,即等於增加各單一接地體的電阻.
這種影響電流流散的現象,稱為遮蔽作用.由於遮蔽作用,接地體組的接地電阻,並不等於各單一接地體接地電阻的併聯值,即總的接地電阻比由單個接地體的接地電阻併聯求得的要大,其影響可用接地體的利用係數來表示.此時,接地體組的工頻接地電阻按式(10-8)計算.
式中為接地體的工頻利用係數,它與接地體的形狀,單一接地體的根數和位置有關.
降低土壤電阻率
決定接地電阻的主要因素是土壤電阻率.如果在土壤電阻率大的地方埋設接地裝置,為了降低接地電阻,可以設法降低土壤的電阻率.常見的降低土壤電阻率的方法有以下幾種:
將接地裝置附近的高電阻率的土壤置換成低電阻率的土壤;
經常在埋設接地裝置的地方澆以鹽水;
當上層土壤的電阻率很大(例如乾砂),而下層土壤的電阻率又較小時,可以採用深埋接地體的方法;
當遇到土壤的電阻率很大,而附近一定距離內有水源時,可以將接地體延伸到有水源的地方埋設.但應注意"延伸"的長度不宜過長,一般不超過40m,否則雷電流傳來時,將因電感的作用而使接地裝置始端電位增高.
如在電力裝置附近1km以內有電阻率較低的土壤,可敷設引外接地體,以降低廠,所內的接地電阻.經過公路的引外線,埋設深度不應小於0.8m.
把進變電所線路的地線全部連線起來,電流通過地線散流,對降低接地電阻也是有效的.
對於多年凍土的地區,電阻率極高,可將接地體敷設在溶化地帶或溶化地帶的水池或水坑中;敷設深鑽式接地體,或充分利用井管或其他深埋在地下的金屬構件作接地體;在房屋溶化範圍內敷設接地裝置;除深埋式接地體外,還應敷設深度約0.5m伸長接地體,以便在夏季地表層化凍時起散流作用;在接地體周圍人工處理土壤,以降低凍結溫
2023年9月8
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