北方冬季防雷接地电阻测量方法解析

江建洲

摘  要：冬季虽然不适宜防雷检测，但是通过人为干预，把局部环境改造成好似非冬季的，适合检测的环境，且检测方法符合检测原理，从而也能获得准确的数据。

关键词：冬季；防雷检测；接地极；冻土；温度

引言：北方冬季不适合防雷检测，一般都停止了检测工作，但有的工程在冬季才完工，却又急着验收交付，就在这样情况下，我在实践中对冬季防雷检测工作不断探究，总结出了一种较好的方法。

1冬季不能检测的原因

防雷检测机构所用的仪表大多数都是三极法的，需要把电流辅助极和电压辅助极钉入土中，才能进行检测工作。在东北地区，进入冬季以后，由于有了冻土层，使得向土中钉入辅助接地极变得困难，即使是把接地极用力钉入冻土中，在冻土中的接地极，测量接地电阻时，接地极与冻土的接触电阻对整个测量的结果也会有一定的影响。钉入冻土中的辅助接地极与冻土的接触面形成的电阻，比直接钉入非冻土的土壤中的接触面形成的电阻要大。一是接触面积的附着程度不同，也可以说实际有效接触面积不同，从而产生导通电阻的不同；二是冻土的电阻率大于含有同样含水量和电解质的非冻土的土壤的电阻率。接地极在冻土中，土壤结构也改变了，测得的阻值就不准确了。还有，把仪表的接地极钉入冻土不容易，常把接地极的铁钎钉变形，检测工作后，取出就更难了。

当然，除了冬季冻土测得的阻值不准确外，还有就是天气的温度问题，它超出了仪表对温度的适用范围。我们用的检测接地电阻的仪表，现在种类很多，对温度的要求范围也不相同，一般都在零下几度至五十度左右。这样，在冬季使用时，就超出了检测仪表要求的温度使用范围，这也是一般冬季不再对建筑物进行防雷检测的原因。

2解决检测时仪表对环境温度的要求

我们先说一下，如何解决检测仪表所处环境的温度问题，便于下面展开，解决了温度问题，再在后面说防雷检测时，就不再提及仪表使用温度环境的要求了。

这个问题还是比较好解决的，我们把车开到测量时需要放置仪表的位子，把接地线和检测线的与仪表相连的一端，从车窗的缝隙引入车内，再与表连接好，车内空调开到仪表使用所需适宜温度环境，问题便得以解决。

3对检测土壤环境特性的分析

土壤接地电阻值与土壤的结构（如黑土、粘土、和沙土等），土质的紧密程度、湿度、温度，以及土壤中含有可溶性的电解质（如酸、碱、盐等）等有关。影响土壤接地电阻的主要因素是湿度。土壤接地电阻也受温度的影响。零度以上时，受温度影响不大，在零度以下时，土壤由于表层冻结，很容易使测量接地电阻的仪表的接地极处在冻土层。由于冻土的电阻率大于同一地方非冻土的电阻率，而使测量的接地电阻值增加。

一般做的地网接地极都埋在土壤0.5米一下较深位置，连接各地网接地极的扁钢也都在地表0.5米以下，地网接地极可达到地表以下3米。我国多处地区，防雷地网常年处在冻土层下方。

检测时，只要检测表的两个辅助接地极，没有处在冻土层中，这样，如果测得的结果合格，此地网也就一定是合格的。

4冬季防雷检测的尝试

为了解决冬季无法检测到准确数据的问题，我们对地面冻土检测问题，很早就做了以下尝试。在冬季创造非冬季土壤环境进行防雷检测。

4.1刨坑法

既然冻土层影响检测，那我们就把接地极处的冻土去掉，使仪表的接地极插入到非冻土中。

4.1.1第一个尝试

2006年底，铁岭开发区新建的四维加油站，在12月中旬完工，申请验收。辽宁铁岭地处北纬43度附近，此时冻土层已经有30公分厚，正常情况下，已经无法检测。我们在需要放辅助接地极的两处，挖去了冻土层，在挖去冻土层的坑里，分别钉如入了电压辅助极和电流辅助极，我们用这样的办法，使用4102直流接地电阻测试仪进行了测量，测得主地网接地电阻为3.5欧姆，其它部位均符合防雷防静电要求，完成了防雷检测，我们铁岭市防雷中心对四维加油站发放了验收合格证。

4.1.2第二个尝试

也是2006年底，铁岭调兵山市九龙加油站，因修路而进行改建，完工申请验收时，已是12月末，此时冻土层已经有近40公分厚，我们对此加油站用同样的方法进行了检测，测得主地网接地阻值为3.3欧姆。同样完成防雷检测后，给四维加油站发放了验收合格证。

用挖坑去掉冻土层，使防雷检测得以完成，我们将这种办法给它取名叫刨坑法。并在需要时开始运用。

5管井法

此后的运用过程中，我们发现，天气寒冷，冻土坚硬，刨坑也非常不容易，很不方便。我们又想出，刨坑结合建筑物外面可以利用的管道井，在管道井内钉仪表的接地极，我们将这种方法称为管井法。这种方法，主要对住宅建筑进行了尝试。

经过尝试发现，管道井内虽然没有结冻，可是，如果利用管道井时，管道井的位置，就要符合检测仪表接地极电场的分布原理的位置要求，所以，管道井的位置经常不能满足检测仪表接地极电场的位置要求，而且，有的管井里面的管道还是金属材质的。金属物质能随着附近的电场也感应出电场。有的虽然不是金属材质的，但已经敷设完电缆线。电缆线在通电的情况下，也能产生磁场。这也不符合布设接地极的要求。用这种方法，一要找没有穿金属线的走线井，二要找没有金属材质的管道井内，三要找符合检测仪表接地极电场分布原理位置的管道井，只有这样的管道井，才能用来钉电压辅助测试极和电流辅助测试极。

条件允许时，我们就用刨坑法与管井法相结合的方法，虽然减少了挖坑的麻烦，但在实际检测时，找三项条件都符合的管道井确实不易，满足检测条件的时候很少。这个方法还不算方便。

6铁钎法

冬天，大地冻得非常坚硬，刨坑法费时费力，刨坑与管道井结合法还不甚完美，后来，我们又想出了下面这种方法，进行尝试运用。

在对某一建筑物检测之前，我们先向气象站了解一下天气，咨询一下冻土深度，然后，根据建筑物的多少，我们需要做两个或多个铁钎。铁钎长度是冻土层的厚度数再多出20公分左右，粗细以能钉入土内不弯曲便可。对建筑物检测时，根据仪表电场分布原理，电流辅助极和电压辅助极应该在哪里，我们就用事先做好的两个铁钎，代替仪表的电流辅助极和电压辅助极，分别钉在那里。我们做的铁钎穿过冻土层，伸入到了非冻土层，这样，就可以正常检测了。我们把这种方法叫做铁钎法。

用这种方法我们对调兵山铁煤集团技师学校和铁岭市开发区园林雅居小区部分住宅等建筑进行了防雷验收，感觉铁钎法灵活、实用。虽然铁钎取不出来了，但铁钎的成本换来的是省时、省力和准确的数据，是值得的。当然，如果方便，春季化冻后，还可以取回反复使用。

我们还可以把这三种方法结合实际，去灵活运用。

7结束语

无论用什么方法，都是要满足仪表的接地极的电场分布原理，并使仪表接地极钉在非冻土层。在实际检测工作中，要因地制宜，选择最适合自己的方法。以上介绍了三种我们冬季防雷检测的放法，现在分享给大家，用来共同探讨，便于大家总结出更好更实用的方法。

参考文献

[1] 吴子夜.钳型接地电阻测试仪在防雷检测中的应用研究[J].安徽建筑, 2022(007):029.

[2] 何亮.探讨防雷检测中接地电阻的重要性及影响因素[J].通讯世界, 2022(002):029.

[3] 马宏达.防雷接地电阻的测量与实践经验[J].建筑电气, 1996, 15(4):7.DOI:CNKI:SUN:JZDP.0.1996-04-000.

[4] 孙文龙,陈星宇.对防雷装置接地电阻测量不确定度的分析[J].科技创新导报, 2008, 24(025):110-110.DOI:10.3969/j.issn.1674-098X.2008.25.082.