接地體周圍的電壓降和電位分布
雷電流或故障電流迅速通過接地極導(dǎo)入大地時,在其周圍土壤上產(chǎn)生電位。以單根管樁接地體為例,在土壤電阻率均勻的場地,當(dāng)電流從接地體中流出時向土壤的各個方向擴散。在土壤電阻率均勻、接地體與大地緊密接觸的情況下,流入地中的電流通過接地極向大地呈半球狀散流,單根接地裝置周圍電位分布圖如圖1所示。因此,將電流通過接地極向大地流散時產(chǎn)生明顯電位梯度的土壤范圍稱為流散區(qū)。
由圖1可見,離接地體愈近,電流密度愈大,電壓降也愈大;當(dāng)電流流經(jīng)距接地體很遠(yuǎn)的地方時,由于電流密度非常小,實際電壓降接近于0。
單根接地裝置周圍電位分布圖
試驗證明:在距單根接地極20m以外的地方,電圖1單根接地裝置周圍電位分布圖位已趨近于0,該處就屬于接地裝置對地電壓的零電位。
多根接地裝置周圍散流電阻分布如圖2所示。由圖2可知,多根接地裝置由于屏蔽作用,其散流區(qū)更大,零電位的位置更遠(yuǎn)。
多根接地裝置周圍散流電阻分布
由此可以得出,零電位存在于散流區(qū)之外,接地體越多,散流區(qū)越大,零電位的位置也越遠(yuǎn)。散流區(qū)的大小取決于地網(wǎng)的形狀、大小和尺寸。
為了方便而縮短布線距離的方法,其接地電阻測量結(jié)果與實際值存在一定偏差;在大型接地網(wǎng)內(nèi)部采用短線測量的方法,其測量結(jié)果完全違背測量的初衷。所以,這兩種接地電阻測量方法都是不可取的。
接地電阻測試應(yīng)遵循規(guī)范要求布線,嚴(yán)格按照GB/T21431-2015《建筑物防雷裝置檢測技術(shù)規(guī)范》要求,遵循其布線距離的要求。
布線時應(yīng)明確這些概念:接地裝置對角線長度,接地裝置邊緣與電流極的距離,接地裝置邊緣與電壓極的距離,輔助極應(yīng)布置在地網(wǎng)散流區(qū)之外。
測試接地電阻布線還應(yīng)考慮其他因素對測量結(jié)果的影響,測試回路應(yīng)盡量避開河流、湖泊;盡量遠(yuǎn)離地下金屬管路和運行中的輸電線路,避免與之長段并行,與之交叉時垂直跨越;減小電流線與電位線之間的互感影響等,在今后的檢測工作中應(yīng)盡量避免干擾因素對測量數(shù)據(jù)的影響,確保檢測數(shù)據(jù)的正確性和科學(xué)性。
根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范GB20057-2010》的要求說明,對于普通三類建筑物設(shè)置引下線的要求如下:
一、利用建筑物鋼筋混凝土柱子或剪力墻內(nèi)的兩根≥φ16或四根≥φ10主筋通長焊接或綁扎,引下線間距不大于25m,每根引下線與建筑物基礎(chǔ)底梁及基礎(chǔ)底板軸線上的上下兩層鋼筋內(nèi)的兩根主筋可靠焊接;
二、沿建筑物四周的引下線在室外的地坪以上0.5m處預(yù)埋接地測試端子板,0.8m處預(yù)埋連接-40x4扁鋼,接地電阻不符合要求時,連接人工接地極。突出屋面的金屬物均與避雷帶可靠焊接,屋面接閃與人工接地裝置做鍍鋅處理,焊接處刷防腐漆;
三、有線電視信號由地下車庫弱電室自車庫穿金屬線槽引入。電纜金屬外皮、設(shè)備金屬外殼與接地裝置連接。
在實際檢測人員在對建筑物防雷裝置的引下線進(jìn)行檢測時發(fā)現(xiàn)一些常見的問題,主要有:
一、一些建筑物未按照規(guī)范在地坪以上0.5m處預(yù)埋接地測試端子板或在0.8m處預(yù)埋連接-40x4扁鋼,給防雷檢測帶了不便,可能在基礎(chǔ)基地不良的狀況下設(shè)置人工接地體的難度會變得很大。
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