魏居松

摘要：防雷工程的接地裝置實(shí)際安裝古城中，需要對(duì)安裝位置的土壤電阻率狀況進(jìn)行測(cè)量，然后在此基礎(chǔ)上才能夠進(jìn)行針對(duì)性的施工，從而更好的保障防雷工程作用的發(fā)揮。本文對(duì)防雷工程中土壤電阻率以及測(cè)量方法展開了分析，旨在給行業(yè)工作人員提供有益參考和經(jīng)驗(yàn)借鑒。

關(guān)鍵詞：防雷工程;接地裝置;土壤電阻率

在防雷工程實(shí)際施工過程中，土壤電阻率是對(duì)接地裝置進(jìn)行設(shè)置的關(guān)鍵參數(shù)之一。土壤的電阻率會(huì)受到多方面因素的影響，比如土質(zhì)狀況、環(huán)境濕度、溫度、酸堿度等指標(biāo)都會(huì)對(duì)土壤的電阻率產(chǎn)生影響，所以工作人員在防雷工程施工前就需要對(duì)土壤的電阻率進(jìn)行測(cè)量和分析，只有這樣，才能夠更好的保障防雷工程設(shè)置的可靠性與科學(xué)性。

1影響土壤電阻率的最主要因素

1.1濕度

含水率也對(duì)土壤的實(shí)際電阻率有很大影響。絕對(duì)干燥土的電阻率被認(rèn)為接近無限大。含水率達(dá)到15%左右，土壤電阻率顯著下降，含水率持續(xù)增加到75%，電阻率變化較小，含水率超過75%，土壤電阻率增加。含水量對(duì)土壤電阻率的影響不僅與不同類型的土壤不同，還與水質(zhì)有關(guān)。例如，想要降低土壤電阻率，可以在土壤中添加純水。因此，在用水改良土壤的時(shí)候需要注意結(jié)合土壤的實(shí)際含水狀況。

1.2溫度

土壤溫度升高，電阻率會(huì)出現(xiàn)降低的情況，0℃水結(jié)冰，土壤電阻率會(huì)急劇增加。這些土壤電阻的特性在設(shè)計(jì)接地裝置方面是必須要進(jìn)行充分考量的。受同一地點(diǎn)氣溫和天氣變化的氣象因素影響，土壤中的水分和溫度不同，都會(huì)對(duì)土壤電阻率造成影響。因此，土壤電阻率也是連續(xù)變化的，特別是地表土壤。因此，在雷保護(hù)項(xiàng)目實(shí)際施工過程中，進(jìn)一步深埋接地裝置對(duì)于更好的穩(wěn)定接地電阻是有益的。一般來講，接地電阻最小嵌入深度為0.8m～1m。至于是否應(yīng)該被埋的更加深入，取決于更深位置的土壤電阻率。許多地方的深土電阻率非常高。如果接地裝置埋的太深，會(huì)增加接地電阻，不但增加施工難度，同時(shí)也會(huì)增加接地工程的施工成本。

2防雷工程中土壤電阻率測(cè)量的的影響因素

2.1檢測(cè)設(shè)備

沖擊接地電阻是當(dāng)前實(shí)施氣象防雷檢測(cè)的主要選擇設(shè)備，但是因區(qū)域間現(xiàn)實(shí)差異，部分地區(qū)仍使用搖表式電阻儀實(shí)施氣象防雷檢測(cè)，后者測(cè)得的工頻電流與沖擊電流在計(jì)算方法上并不一致。因此，在對(duì)土壤電位梯度梯度進(jìn)行電阻儀檢測(cè)時(shí)需最大程度接近于0，也就是說，電阻儀檢測(cè)需將0點(diǎn)作為開端，以此降低后續(xù)檢測(cè)誤差，提升檢測(cè)精準(zhǔn)度。但是在實(shí)際操作時(shí)這一點(diǎn)卻難以做到。鉗式電阻儀是我國(guó)多數(shù)氣象站使用防雷檢測(cè)工具，與其他電阻儀相比這一設(shè)備具有操作簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)明晰、檢測(cè)迅速等諸多優(yōu)勢(shì)，已在實(shí)踐中得到了較為廣泛地使用。但是鉗式電阻儀卻無法達(dá)到零點(diǎn)電阻，故而無法直接接地測(cè)量，需首先測(cè)量接地極及電阻儀間距，若二者間距無法滿足要求則最終測(cè)量的數(shù)據(jù)會(huì)存在較大誤差，不能為檢測(cè)提供科學(xué)數(shù)據(jù)。

2.2氣象特征

氣象條件并未在規(guī)章制度中予以明確規(guī)定，但是卻是接地電阻工作必須考慮在內(nèi)的影響因素。在實(shí)施檢測(cè)前需要首先對(duì)當(dāng)?shù)氐臍夂?、濕度以及溫度等氣象條件進(jìn)行調(diào)查分析，避免對(duì)接地電阻測(cè)量造成影響。人員需要按照氣象條件對(duì)電阻的影響針對(duì)性選擇電阻阻值，土壤電阻率與接地電阻正向相關(guān)，而接地電壓也同接地電阻阻值成正比，因此分析氣候成為必然。除濕度、溫度等外，土壤所含物質(zhì)、自身酸堿性及成分、緊實(shí)程度等也會(huì)在一定程度上影響土壤電阻率，綜合考慮當(dāng)?shù)赝寥狼闆r是提升檢測(cè)準(zhǔn)確性的必然要求。

2.3偶然因素

最大程度減少和排除干擾因素是提升接地體檢測(cè)準(zhǔn)確性的關(guān)鍵，得出的高空雷電測(cè)量結(jié)果也更為精確。但是，在排除了諸多主要影響因素外，仍有較多偶然因素會(huì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果造成影響，不利于結(jié)果精準(zhǔn)度的提升。如電阻儀中電流不足、接地導(dǎo)線使用致使誤差出現(xiàn)、人工操作出現(xiàn)細(xì)微偏差等，人為難以完全避免，因此就要求工作人員重視偶然誤差，充分考慮多種影響因素，在發(fā)現(xiàn)誤差時(shí)予以及時(shí)校正，最大程度避免干擾，以此確保結(jié)果的精準(zhǔn)。

3防雷工程土壤電阻率測(cè)量的準(zhǔn)備工作

第一，檢測(cè)前應(yīng)首先了解被測(cè)接地裝置所在位置土壤的結(jié)構(gòu)形式、位置，地上和地下的環(huán)境情況，如有無架空供電線路、通信線路、地下電纜、金屬管道和金屬物等，布置電流極棒和電壓極棒時(shí)，應(yīng)避開架空線和地下電纜、地下金屬管道。

第二，每次檢測(cè)都應(yīng)盡量固定在同一位置，采用同一臺(tái)儀器，采用同一種方法測(cè)量，以備下一年度比較接地裝置所在位置土壤的性能變化。

第三，對(duì)建筑物天面防雷裝置所在位置土壤狀況測(cè)量時(shí)，把接閃器作為測(cè)試點(diǎn)測(cè)得的接地電阻值，作為判斷接閃器和接地裝置的連接是否良好是可以的，但作為接地裝置接地電阻值不妥。因?yàn)榻娱W器到接地裝置之間存在一定的電壓，因此所測(cè)得的接地電阻將偏大。對(duì)于人工接地體，在不連接共地的情況下，一般其接地電阻值是不一樣的，但把天面接閃器作為測(cè)試點(diǎn)所測(cè)得的接地電阻值是一樣的，因此不能客觀地反映出接地裝置的性能狀況，也無法判定防雷裝置是否合格。

4土壤電阻率的測(cè)量

工作人員在對(duì)土壤電阻率進(jìn)行測(cè)量之前，需要先設(shè)置一個(gè)垂直的接地極或者水平接地極，以此來模擬接地系統(tǒng)。一般來講，垂直接地極所用金屬物體的直徑應(yīng)該大于15毫米，其長(zhǎng)度應(yīng)該大于1米。需要注意的是，模擬所用的金屬物體外形、尺寸應(yīng)該盡可能的與防雷工程實(shí)際所用的接地裝置盡可能的保持高度一致。以鍍鋅鋼管作為接地極為例，鍍鋅鋼管的一端應(yīng)該為尖錐形或者是斜口形狀，這種外形能夠更加容易的插入到土壤既定位置。在設(shè)置好接地極之后，工作人員就需要使用電阻測(cè)試裝置對(duì)接地電阻進(jìn)行測(cè)量。

測(cè)量方法為：電流極C離開模擬接地極E的測(cè)量距離為S#40m，電壓極P的位置應(yīng)置于電流極C和模擬測(cè)試點(diǎn)E的中間位置，分別將3根測(cè)試極打入地中。在整個(gè)測(cè)量過程中，電流極C的位置處于靜止?fàn)顟B(tài)，電壓極P的位置處于不斷運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，在整個(gè)區(qū)間之內(nèi)設(shè)置3-5個(gè)點(diǎn)位對(duì)電阻值進(jìn)行測(cè)定，并讀數(shù)。電阻率在測(cè)定過程中可以使用四極法來對(duì)其進(jìn)行測(cè)量。四極法指的就是選擇兩個(gè)電極對(duì)土壤進(jìn)行通電，使區(qū)域的土壤有電流流通;之后使用另外兩個(gè)電極對(duì)不同點(diǎn)位土壤之間的電位差來進(jìn)行測(cè)量，最后根據(jù)公式得

到電阻率的數(shù)值。

土壤電阻率計(jì)算公式： ?2 aV/I 2 aR

其中，ρ為電阻率，a為電極之間的距離，V表示電壓，I表示電流，R為接地電阻。

實(shí)際應(yīng)用過程中，四極法根據(jù)距離設(shè)置的不同有能夠被劃成等距四極法與不等距四極法。

四極法又可分為等距四極法和不等距四極法，在實(shí)際測(cè)量過程中可以結(jié)合實(shí)際工況來進(jìn)行合理的選擇。

5結(jié)論

綜上所述，在防雷工程實(shí)際施工之前，相關(guān)工作人員應(yīng)該對(duì)接地裝置所在位置的土壤地質(zhì)狀況實(shí)施較為全面的勘測(cè)，并對(duì)土壤電阻率進(jìn)行有效測(cè)量，只有這樣，才能夠有效保障防雷工程作用的充分發(fā)揮。本文對(duì)影響土壤電阻率的因素展開了分析，并探討了測(cè)量土壤電阻率的一些方法，在實(shí)際工作中，工作人員應(yīng)該結(jié)合工作實(shí)際，采用合適的土壤電阻率測(cè)量方法，來減小誤差，提升土壤電阻率測(cè)量的準(zhǔn)確性，為防雷工程高質(zhì)量的實(shí)施奠定良好基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李超，宣浩，侯駿，姚傳山，阮培培.建筑電氣接地裝置土壤電阻率的檢測(cè)探討[J].安徽建筑，2021，28（10）：103-105.

[2]張明旭，閆敏，王軍，梁利輝，劉富文，劉居輝.土壤電阻率影響下輸電桿塔線路自主防雷保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用，2021，40（05）：

125-128+132.

[3]譚永池，鐘鳴峻，陳超，謝芷澄，彭進(jìn)輝，歐萍.土壤電阻率測(cè)試分析[J].氣象水文海洋儀器，2021，38（01）：11-14.