2022年防雷防静电接地电阻检测简述 .pdf

1 防雷、防静电接地电阻检测简述摘要：炼化企业每年春季都要进行防雷防静电接地电阻检测，但从检测的方法和所使用的仪器看，还存在一定的问题，这就造成一些检测数据的不准确性，检测的结果不能正确反映出生产装置、储罐、容器、构筑物等接地状态。本文根据接地电阻的定义、测试仪器的原理、炼化企业实际情况阐述如何正确地进行接地电阻的测量。关键词：接地电阻接地电阻测试仪测量断接卡接触电阻接地电阻是指接地装置流过电流时所呈现的电阻，包括接地线电阻、接地体电阻、接地体与大地之间的接触电阻和大地流散电阻。其中，接地线与接地体的电阻很小，而大地流散电阻较大。当电流经接地体而流入大地时，电流呈半球状从接地体向四周扩散，如图 1所示。越靠近接地体，扩散电流密度越高；距接地体越远，扩散电流密度越低。在距接地体 20m 处，扩散电流密度近似为0。所以把接地体周围20m 范围内接地体与大地相接触的接触电阻和大地流散电阻称为接地电阻。图 1 接地电流的扩散图只有接地装置的接地电阻符合标准规范中的数值时，才能可靠地保证炼化企业生产装置、储罐、容器、设备等防雷防静电的安全运行和职工的人身安全。防名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 5 页 -2 雷接地电阻值要求不大于10；防静电接地电阻值不大于100；电气保护接地的接地电阻值不大于4。一、接地电阻测试方法目前炼化企业防雷防静电接地电阻测量一般采用三极法、单钳法两种。1、三极法目前炼化企业所使用的三极法接地电阻测试仪有如下几种：ZC-8 接地电阻测试仪，ZC-29 接地电阻测试仪，ZC-18 接地电阻测试仪，4102 接地电阻测试仪，4105 接地电阻测试仪等。所谓的三极法就是测试上有“三极”，即接地极 E、电压极 P、电流极 C。“接地极 E”一般用 5m导线与被测接地极相连接；“电压极 P”对于 ZC系列测试仪，一般用20m导线与接地测试棒相连接，对于 4102 与 4105 接地电阻测试仪，一般用10m导线与接地测试棒相连接；“电流极 P”对于 ZC系列测试仪，一般用40m导线与接地测试棒相连接，对于4102 与 4105 接地电阻测试仪，一般用20m导线与接地测试棒相连接。其测试原理图如图 2 所示。图 2 三极法测试原理图“三极法”测试原理主要依据的是接地电阻的定义，所以测试的数据比较准确。但也应注意以下事项：（1）测试时必须打开断接卡接地引下线的断接卡设置主要是为接地电阻测试而用，往往在接地电阻测试时忽略了断接卡的打开，这样就会造成测试数据的不准确性。图3 显示在不打开断接卡测试时的示意图，由图可看出，如果接地引下线1#、2#、3#名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 5 页 -3 三处全断裂，接地电阻测试仪照样会测试出接地电阻值，并且测试的数据往往仍能达到标准要求。其原因是：炼化企业的油罐、容器、塔、设备等相互连接性非常强，主要是由金属管线相互连接，所以，即使部分接地引下线的地下部分发生断裂，由于地上部分还有金属管线相互连接，系统只要有一处接地电阻值合格，那么，测试的数据就会合格。这样的测试将发现不了地下接地的实际情况，因此，接地电阻的测试必须是在打开断接卡的情况下进行。图 3 不打开断接卡测试示意图（2）两个探极与大地之间的接触问题标准规定当采用“三极法”测试时，两个探极必须夯入大地内。当现场是硬覆盖地面时，探极将无法夯入，因此一般都使用“浇水法”代替。“浇水法”是可以采用的，但目前现场测试采用的“浇水法”有些不是很规范，如使用“矿泉水瓶”装入水，在测试时向探极喷洒少许水。由于水少，在极短的时间水就将渗入地下，造成探极与地面接触不好，测试时将会出现一定的误差。本人建议用抹布将探极包裹好，放在水桶内浸湿，现场测试时，将这种被水浸湿的抹布包裹好的探极取出放在地面上，这时探极与大地的接触会非常好，测试的结果也就比较准确。2、单钳法单钳型接地电阻测试仪由钳头、显示屏、操作面板和扳柄组成。其中钳头又称电磁变换器，是由两个独立的环形钳口组成，主要用于产生测量用信号源和采集信号源；显示屏主要用于显示测量读数，操作面板，进行功能或工作模式设定；扳柄，主要用于打开钳头。单钳型接地电阻测试仪其钳头（电磁变换器）内主要名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 5 页 -4 为两个独立的电压线圈Ng 和电流线圈 Nr。工作时，先由电压线圈Ng 产生一内部高压 e，利用电磁感应原理使被测接地回路中产生一个恒定电压E，其中 E=eNg，让 E 使被测接地回路产生感应电流I 由 RX处流出并经由接地回路从RS接地极分支流回仪表处。电流线圈Nr 则可通过表内检流计、运算放大器，计算出感应电流 I 值，经过比较、再运算，计算出环形导体或接地回路电阻，显示器可显示出 RL=E/I 并求得 RL 的值。图 4 为单钳表测试示意图，根据单钳表的测试原理，如图 4 所示，回路产生感应电流 I 只能沿接地引下线、接地主干线这一闭型环路“流动”，这样所显示的电阻值也只能是这一环路的电阻值。由接地电阻定义看，这种测试显示的数据没有包括 接地体电阻、接地体与大地之间的接触电阻和大地流散电阻，所以测试数据不准确。另外，如果断接卡的接触电阻较大，测试显示的接地电阻的数值也会相应的增大，从显示的数据看，就会出现实际接地装置接地电阻是合格的，而测试结果为不合格的情况。但实际上接地装置接地电阻是合格的，测量值不能反应真正的接地电阻值。图 4 单钳表测试示意图二、断接卡的接触电阻测量接地引下线的接触电阻是防雷防静电检测的一个关键参数，标准要求接触电阻不得大于0.03，而炼化企业在进行防雷防静电测试时往往忽略了这一参数的检测。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 5 页 -5 接触电阻的检测一般采用毫欧表或ZC-8 接地电阻测试仪。用毫欧表测试比较简单，将两个表笔放到断接卡的两端后就可以测量。由于毫欧表价格比较贵，所以一些企业没有采用这种方法进行测量。ZC-8 接地电阻测试仪价格比较便宜，它既可测试接地电阻，也可测试接触电阻。进行接触电阻测试时，将ZC-8 接地电阻测试仪上的P、C及 E、F 分别用连接片连接，构成两个接线柱，准备两根0.5 1m的导线，导线一端接测试棒，导线的另一端分别与两个接线柱相连。倍率标度置于0.1 档上，将两测试棒相接触，可测得电阻读数R1，将两测试棒与断接卡两端分别接触（两测试点必须接触良好），可测得电阻读数R2，断接卡的接触电阻值为R=R2-R1。三、防雷防静电接地电阻检测安全注意事项目前炼化企业所使用的接地电阻测试仪大部分是非防爆测试仪表，如：ZC-8型接地电阻测试仪、ZC-29 型接地电阻测试仪、4105 型接地电阻测试仪、4102型接地电阻测试仪、单钳型接地电阻测试仪、双钳型接地电阻测试仪等等。由于防雷防静电检测区域大部是爆炸危险区域，检测时必须注意防爆问题。首先要按照“动火安全管理规定”办理“动火作业许可证”，测试前要检测被检测区域的可燃气体状态，如果可燃气体浓度超过爆炸下限10%（V/V）时，必须停止测试工作。结论：炼化企业防雷防静电接地电阻的检测，由于“单钳法”存在一些问题，建议使用“三极法”进行测量。在检测过程中必须打开断接卡，测试后，断接卡必须紧固，并进行断接卡的接触电阻测试，其阻值不得大于0.03。同时应注意检测过程中的防爆问题，以杜绝由检测而引起的着火爆炸事故。参考文献：1 GB 5005794 建筑物防雷设计规范（2000 年版）2 GB15599 2009 石油与石油设施雷电安全规范3 GB13348 2009 液体石油产品静电安全规程4 GB/T21431-2008建筑物防雷装置检测技术规范5 SH3097-2000石油化工静电接地设计规范名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 5 页 -