土壤埋设物对接地电阻测试的影响分析

土壤埋设物对接地电阻测试的影响分析

吴刚杨磊刘青松

吴刚杨磊刘青松

（重庆市防雷中心重庆401147）

摘要：在防雷装置检测工作中，若被测接地装置所在土壤介质中有各种几何尺寸和埋设深度不一的金属管网、电缆等埋设物，可能使我们测量工作产生误差，一些对地网接地电阻值精度要求较高的环境而言，这种测量误差极有可能导致误判的情况出现，形成安全隐患。所以，本文重点分析土壤中埋设物几何形状、埋设深度、与地网相对位置关系等因素对测试结果的影响，寻找消除影响的方法和措施。

关键词：土壤；埋设物；接地电阻；测试

引言

目前，随着建构筑物和电气电子设备快速增加，各种雷电灾害事故时有发生，所以，做好防雷接地对减少雷电灾害事故和雷电隐患具有重要意义，而接地电阻阻值大小是衡量防雷接地系统的一项重要技术指标，其关系到雷电冲击电流的泄放速度和持续作用时间，所以，提供准确的地网接地电阻数据是我们判断接地装置能否满足实际要求和找出安全隐患的重要依据。但是在防雷装置检测工作中，若被测接地装置所在土壤介质中有各种几何尺寸和埋设深度不一的金属管网、电缆等埋设物，可能为我们测量工作带来地干扰，造成测量误差，导致实测数据与真实值存在差异，就一些对地网接地电阻值要求较高的环境而言，这种测量误差极有可能导致实际接地装置不符合要求而被测量数据误导判定合格的情况出现，形成安全隐患。因此，研究土壤埋设物对接地电阻测试的影响，可为雷电防护技术服务中提供防雷装置接地电阻测试误差修正方法和依据，对防雷接地工程设计（如GB50057中第4.3.6条和第4.4.6条）具有参考意义，特别是对电力、通讯等对接地阻值精确度要求较高的行业而言意义重要工程实用价值。

1研究内容

在土壤中设置试验地网，通过增设并调整金属埋设物的几何尺寸、埋设深度、与地网相对位置关系等，采用三极法对试验地网开展接地电阻测试，对测试获得的相关数据进行比较，分析土壤中埋设物几何形状、埋设深度、数量、与地网相对位置关系等因素对接地电阻测试结果的影响，通过土壤埋设物对接地电阻测试的影响分析，验证金属埋设物影响测量值的有哪些因素，总结影响规律，寻找消除影响的方法和措施。

2研究方法

在均质土壤中利用40mm×4mm×2500mm角钢和40mm×4mm扁钢敷设成5m×5m环形试验地网，并在试验地网中心位置预留出测试点，待接地网与土壤充分接触稳定后，采用三极测试法规定的三种测量方法（直线布极法）分别在地网的八个方位对其测试，并记录每组测试值作为基准值。选取DN100普通钢管做金属埋设物，通过增设、调整金属埋设物的几何形状、埋设深度选取500mm深、数量、与地网相对位置关系四种状态对有土壤中金属埋设物情形进行测试，测试方法与无金属埋设物对应，记录每组测试数据。根据获得的相关数据进行比较，分析土壤中金属埋设物几何形状、数量、与地网相对位置关系等因素对接地电阻测试结果的影响，通过对数据分析，获取土壤存在埋设物时的接地电阻测试值修正系数。

3测试结果及分析

3.1实验地网测试数据

从以上数据分析：埋设物处于电流极与电压极间比处于实验地网与电压极间影响大，平均相差0.18ῼ。

3.5结果分析

通过对所有测试数据整理与分析，验证了土壤埋设物对接地电阻测试测量值确有影响，绝对值相差大约0.2Ω～0.48Ω，其中：1埋设物的深度影响较为明显的区域为300mm~900mm，超过1200mm时影响减弱；2有无埋设物时有明显影响，但与埋设物自身的形状变化影响不明显；3测试工具与埋设物的位置关系决定其测量阻值偏差量的大小，测试工具的电流极与电压极间时有埋设物时影响尤为明显。由于试验经费和场地条件的制约，只选用了一种规格的金属钢管作试验材料，也未作埋设物处于电流极以外的条件下的影响，无法界定埋设物的尺寸影响尺度大小，在实际环境下，地中金属管道的体积远远大于试验物体，故以后有条件可以做进一步研究。

4.结论

通过课题研究表明：我们平常对接地地网测试的阻值并不是其真实的阻值，若有条件的情况和对接地电阻精度要求较高时，在测量接地电阻前应测量的场地作调查，了解地下埋设物分布和位置关系，测量时探针应尽量选择远离埋设物，如确实无法避免时应多方位测量并应对其测量值进行修正，修正系数κ=1.21。

参考文献：

[1]任喜，苏学军，王相飞等.基于防雷接地电阻影响分析[J].船舶电子工程2010（11）：172-175

[2]徐建平．接地电阻测量方法的误差分析与工程实践[J]．浙江电力，2004(4):23-27

[3]沈培坤．防雷与接地装置[M]．北京：化学工业出版社，2006

[4]徐彩利.特殊情况下接地电阻的测量[J]．安徽电力，2004(3)：54-56

第一作者简介：吴刚（1970-）男，汉族，达州人，本科学历，工程师，从事研究方向或职业：雷电防御。