雷电防护接地电阻测试的重要性

 文章资讯    |      2025-07-18 14:47:10

去年南方某电子厂的一场事故至今仍在业内引发讨论。雷雨季节的一场中等强度雷暴过后,车间内价值百万的伺服电机全部烧毁,生产线因此停工三天。事后检测揭开了原因:接地装置的接地电阻高达12Ω,远超规定的4Ω标准,雷电产生的巨大能量无法及时导入大地,最终全部涌入设备回路,造成了这场损失。这个案例清晰地表明,雷电防护中的接地电阻测试绝非可做可不做的流程,而是直接关系到财产安全和生产连续性的核心环节。

接地电阻堪称雷电防护系统的“晴雨表”。当雷电击中建筑物或设备时,接地装置的核心作用是将数万安培的瞬时电流导入大地。若接地电阻过大,电流会在接地体与大地之间形成高电压,这种高电压会沿着设备线缆反向击穿绝缘层,导致电路板烧毁、传感器失灵。在加油站这类特殊场所,过高的接地电阻还可能引发火花,一旦与空气中的油气混合,极易造成爆炸。更危险的是,当人员接触带电设备外壳时,这种高电压会通过人体形成回路,造成触电伤亡。某商场就曾发生过类似事故,避雷针接闪后,由于接地电阻超标,电梯金属外壳带电,一名乘客触碰时被击倒,所幸未造成严重伤亡。

判断接地电阻是否合格,不能依赖主观感觉,必须借助专业工具进行实测。市面上常见的接地电阻测试仪分为指针式和数字式两种,其中数字式更适合非专业人员使用,精度能达到±2%。选购时,注意量程覆盖0-20Ω即可满足多数场景需求,带有数据存储功能的机型则能方便记录历次测试结果,便于后续追溯和分析。测试前需做好三项准备工作:首先查看接地体外观,检查镀锌层是否锈蚀、连接螺栓是否松动,若锈蚀面积超过30%,需先进行除锈处理或直接更换;其次清理接地体周围1米内的碎石、杂草,避免因接触不良影响测试准确性;最后检查测试仪的测试线,确保鳄鱼夹牢固、线缆无破损,这直接关系到数据的真实性。

现场测试有三种常用方法,其中三线法是工业场景的。操作时,先确定接地体位置,将电流极(C极)沿直线布置在距离接地体20米处,电压极(P极)布置在接地体与电流极之间的中间位置,即距离接地体10米、距离电流极10米。三个电极都要插入土壤至少40厘米深,若地面坚硬,可先用冲击钻打孔后再插入。接着将测试仪的E端连接接地体,P端连接电压极,C端连接电流极,打开电源后选择“接地电阻”模式,按下测试键,待数值稳定后读取数据。测试过程中要避免测试线缠绕,线缆交叉会产生干扰,导致读数偏大。若测试环境附近有高压设备,需在设备断电后进行测试,且测试人员与电极需保持3米以上距离,确保安全。

不同场所的接地电阻合格标准存在明显差异。普通工业厂房的接地电阻需≤4Ω,加油站、油库等易燃易爆场所必须≤2Ω,而医院手术室、数据中心这类对供电连续性要求极高的地方,接地电阻应控制在1Ω以内。当测试数据超过标准时,不必急于更换设备,可在不同时段复测两次。例如,清晨土壤湿润时测试一次,午后干燥时再测一次,若两次差值超过1Ω,说明土壤湿度对测试结果影响较大,需考虑进行土壤改良。某光伏电站曾出现测试数据波动的情况,后来发现是测试点靠近沙质土壤,雨后电阻降至3Ω,天晴后升至7Ω,最终通过添加降阻剂解决了这一问题。

处理超标的接地电阻有一套实用办法。最直接的是增加接地极数量,在原有接地体周围3米处,再垂直打入2-3根2.5米长的镀锌角钢(规格为50×50×5mm),并用40×4mm的扁钢焊接连接,焊接处需做好防腐处理。若土壤电阻率过高(比如超过100Ω·m),可在接地极周围开挖50厘米深的环形沟,填入降阻剂与细土的混合物(比例1:3),分层夯实后浇水浸润。需要注意的是,降阻剂不能直接接触接地体的镀锌层,需包裹一层无纺布隔离,否则可能加速接地体的腐蚀。对于高层建筑,可利用建筑基础钢筋作为自然接地体,测试时需在基础钢筋上焊接专用测试点,避免直接在混凝土表面测量导致数据失真。

日常维护中,建立测试台账至关重要。每次测试后,需记录日期、环境温度、土壤湿度、测试数值等信息,连续三年的数据对比能及时发现接地电阻的变化趋势,为后续维护提供依据。每年雷雨季节前必须完成测试,新建项目在竣工验收前需进行三次测试:接地装置安装完成后、设备通电前、试运行一个月后。某物流园曾因省略了试运行后的测试,投入使用三个月后接地极被腐蚀,电阻升至8Ω,最终因雷击导致仓库照明系统瘫痪,影响了正常运营。

接地电阻测试的核心在于“数据真实”和“及时干预”。忽略测试可能节省一时的人力成本,但一旦发生雷击事故,造成的设备维修、生产停滞、人员伤亡等损失往往是测试成本的数百倍。将测试流程转化为具体的操作清单,比如“每月检查接地体连接螺栓是否松动”“每季度清理接地体周围堆积物”,才能让雷电防护措施真正落到实处,为生产生活提供可靠保障。