防雷装置的检测与管理
为了保证防雷装置具有良好的保护性能，使用中的防雷装置，应进行及时检查和维护。
一、防雷装置检测的基本内容
防雷装置应在每年雷雨季以前进行检查。主要检查如下事项：
1．检查建筑物维修或改建后的变形，是否使防雷装置的保护情况发生改变。
2．检查有无因挖土方、敷设其他管线或种植树木而挖断接地装置。
3．检查各处明装导体有无开焊、锈蚀后截面积减小过大、机械损伤折断的情况。
4．检查接闪器有无因接受雷击而熔化或折断情况。
5．检查避雷器资套有无裂纹、碰伤、污染、烧伤痕迹。
6．检查引下线距地2m一段的绝缘保护处理有无破坏情况。
7．检查支持物是否牢固，有无歪斜、松动。引下线与支持物固定是否可靠。
8．检查断接卡子有无接触不良情况。
9．检查木结构接闪器支柱或支架有无腐朽现象。
10．检查接地装置周围的土壤有无沉陷情况。
11．测量全部接地装置的流散电阻。
12．如发现接地装置的电阻有很大变化时，应将接地装置挖开检查。
二、接地装置的检测
对防雷接地装置应定期检查和测定。主要是检查各部分连接情况和锈蚀情况以及测量电阻，一般规定每年春秋两季各检查一次。
(一)影响接地电阻的因素
接地装置的接地电阻由接地体金属电阻、接地体与土壤的接触电阻和土壤电阻三部分组成。
一般接地体金属的电阻率愈小，接地体截面积愈大，接地体的电阻愈小，反之愈大。接地体与土壤的接触面积愈大，愈紧密，接地体与土壤的接触电阻愈小，反之愈大。由于金属接地体的电阻在整个接地电阻中所占比例很小，往往可以忽略不计。接地体形状一定要按规定要求埋设，接触电阻的变化也不大。影响接地电阻大小的主要因素是土壤电阻。
土壤电阻可用土壤电阻率(ρ)来衡量，它的数值等于电流通过边长为1cm的正立方体
的土壤的电阻，单位为Ω·cm。不同的土壤，其土壤电阻率是不同的，影响土壤电阻率大小的原因除土壤本身的性质外，还和土壤的含水量、土壤的温度等有关。土壤电阻率随土壤的含水量的增加而减小；但土壤的温度在零下时，土壤中水分冻结，所以土壤电阻率很大。土壤温度升高，土壤中的盐类溶解量增大，电阻率减小。但土壤温度继续升高，由于土壤中水分蒸发，使土壤含水量减少，所以电阻率又会增大。各种土壤的电阻率见表5—1。
表5—1 土壤电阻率参考值Ω·cm
避雷针接地装置的接地电阻，可以根据土镇电阻率和接地体的有关参数，用相应的经验公式进行估算，但因土壤电阻率的大小受到很多因素的影响，估算往往不能精确，这种方法常用于接地装置设计时的计算。对已投入实际使用中的避雷针，常用实测方法来得出其接地电阻。
(二)接地电阻测量原理
土壤能够导电是由于土壤中电解质的作用，所以测量接地电阻时如使用直流电就会引起化学极化作用，从而严重影响测量结果。故测量接地电阻时一般都采用交流电来测量。
在被测接地装置的接地体E′的几十米外设辅助接地极C′，并将交流电压加于此两极上，电流I将通过电极和大地，见图5—25。借助电压表和电位极P′，可以得到E，和C，的联接线上的电位分布曲线。从曲线可以看出，在接近电极E′1～2处电位下降得很快，然后渐慢，到2～3处电压维持不变，从3～4处电位向相反方向增大。电位所以这样分布是因为从接地体出来的电流分散在各个不同的方向所致。
图5—25 接地电阻测量原理
当避雷针遭到雷击时，雷电流通过接地体泄入大地。距接地体越近的地方电阻越大，距按地体越远的地方电阻越小，一般距离接地体20m以外时土壤的电阻就可以忽略不计。所以雷电的绝大部分电压将降落在接地体的附近，故测量接地电阻可用一个辅助接地极，设在离按地体一定距离的大地中，即可测得接地电阻。为了避免杂散电流的干扰和把辅助接地极的电阻包含在内，一般采用两个辅助接地极，一个供电流导入土壤中的电流极，一个供测量电压用的电位极。若流经接地体与电流回路间的电流为I，被测接地体与电位派间的电压力V，则被测接地装置的接地电阻为：
RVI
(三)ZC—8型接地电阻测量仪
按地电阻的测量方法很多，有电流表、电压表法；电流表、电力表法；电桥法；三点法接地电阻测量仪直读法等。最常用的是ZC—8型接地电阻测量仪直读法。
1．XC—8型接地电阻测量仪的用途和性能
ZC—8型接地电阻测量仪主要用于测量各种接地装置的接地电阻，同时也可用来测量土壤阻率和一般导体的电阻。
ZC—8型接地电阻测量仪有两种量程，即
0～1Ω 0～10Ω 0～100Ω，
0～10Ω 0～100Ω 0～1 000Ω，
ZC—8型接地电阻测量准确度为：指示误差在额定值30％以下时为额定值的±1．5％；在额定值30％至额定值时为指示值的±5％。
ZC—8型接地电阻测量仪的有关技术性能见表5—2。
表5—2 ZC—8技术性能参数表
2．ZC—8型接地电阻测量仪的构造原理
ZC—8接地电阻测量仪由测量机构、相敏整流线路和发电机三部分组成。测量机构主要是一个灵敏的微安表，作用是测量电阻值；相敏整流线路部分，作用是把从接地装置
与电位极上接收来的交流电压变成直流，供微安表测量，并避免大地中的杂散电流对测量的干扰；发电机，作用是当它以120r／min的速度转动时，便产生频率约为110～115周／秒，电压约为100～130V的交流电，供测量用。
3．ZC—8型接地电阻测量仪的工作原理
首先按图5—26联接好线路。接线端E(或C2，P2)联接接地装置E′，另外两端P和C(或P1和C1)联接相应的电位探测极和电流探测极。
图5—26 ZC—8测量接线图
当摇动发电机时，电流I1从发电机经过电流互感器的第一绕组、接地装置、大地和电流极而回到发电机；由电流互感器二次绕组产生的I2接电位器Rs。当检流计指针偏转时，调节电位器B3的触点B以使其达到平衡。这时在E和P之间电位差是与电位Rs的O和B点之间的电位差相等，检流计指针回到零位。因此，如果标度盘满刻度为10，读数为N，即可列出下列方程式：
(四)接地电阻的测量方法
使用ZC—8型接地测量仪测量接地电阻的方法如下：
1．如图5—26所示，沿被测接地体E′使电位探针C′，依直线彼此相距20M，且P′位于E′和C′之间。
导线将E′、P′和C′联于仪表的相应端钮。
仪表放置成水平位置，检查检流计的指针是否在中心线上，否则通过零位调正器将指针调整到与中心线重合。
将“倍率标度”置于最大倍数，慢慢转动发动机摇把，同时旋动“测量度盘”使检流计的指针指示中心线。
当检流计指针接**衡时，加快摇把转速，使其达到120r／min以上，并随时调“测量标度盘”使指针指于中心线上。
如“测量标度盘”的读数小于1时，应将“倍率标度”置于较小的倍数，再重新调整
“测量标度盘”以得到正确的读数。
用“测量档度盘”的读数乘以倍率标度的倍数即为所测的接地电阻。
在进行上述操作时，应注意以下事项：
1．当检流计的灵敏度过高时，将电位探测针P′插入土壤中浅些；当检流计灵敏度不够时，可沿电位探针P′和电探针C′注水，使其土壤湿润，提高灵敏度。
2．当用四个端钮的仪表测量小于1Ω的接地电阻时，应将图5—26中的C2、P2的R的联结片打开，并分别用导线联接到被测接地装置上，以消除测量导线电阻附加的误差。见图5－27。
图5—27 ZC—8测量电阻小于1Ω时的接线方法
(五)接地电阻测量仪的保管使用注意事项
ZC—8型接地电阻测量仪搬运时，要稳拿轻放，避免剧烈震动，以防仪器损坏。用完后，仪器应存放于0～+40℃，相对湿度不超过85％，无腐蚀性气体的地方保管。并把附件电流极和电位极、导线整理好放入布袋保管。
三、避雷器电气性能的检测管理
为了发现避雷内部的缺陷，在每年雷雨季节之前和外观检查发现避雷器有问题时，应进行电气性能的预防性试验。
(一)测量避雷器的绝缘电阻
密封已经破坏、受潮、火花间隙短路等，具有这些故障的避雷器其绝缘电阻都会显著下降。测量绝缘电阻时首先把避雷器擦拭干净，以免影响测量结果。
(二)测量避雷器的泄漏电流
低压阀型避雷器的泄漏电流一般为0～10μA。测量前也必须把避雷器擦拭干净。在严寒天气(0℃以下)不能进行，因此种环境条件与雷雨季节差别太大，试验结果误差太大。如在试验室内进行试验时，避雷器应在室内停放8h以上，才能进行试验。
(三)测量工频放电电压
当避雷器内部元件位移、损坏时，会使避雷的放电电压太低或太高。如果避雷器放电电压太高，则有可能当线路中有雷电流袭来时不易放电，因而起不了应有的保护作用。如
果避雷器的放电电压太低，则可能在电力系统中产生操作过电压时就放电，而使避雷器爆炸。FS-0．22避雷器的标准工频放电电压为9～11kV。FS-0．38避雷器的标准工频放电电压为16～19kV，FS-0．50避雷器的标准工频放电电压为26～31kV。
对阀型避雷器进行外观检查和电气检查，都要特别注意安全，因为避雷器一端是与带电线路连接在一起的，特别在进行电器性能检查时要使用数千伏以上的高压电。因此阀型避雷器的检查一般应请供电系统的有关技术人员进行。
(四)接地电阻检查
避雷器的接地电阻检查与避雷针的接地电阻检查基本相同，应特别注意的是：在进行避雷器的接地电阻检查时，引下线应与火线断开。
四、降低接地电阻的方法
当防雷装置的接地电阻超过规定值时，应设法降低接地体附近的土壤电阻率，使接地电阻符合规定要求。
降低接地电阻的方法主要有以下几种：
(一)换土法
换土法是用电阻率低的粘土、泥炭、黑土等替换接地体周围电阻率高的土壤。其方法是：将接地体周围的土壤挖出，把预先准备好的低电阻率土壤填入，并分层夯实。必要时
可在新填土中加入适量焦炭、木炭等易吸湿物质、以保持土中的含水，改善土壤的导电性。
(二)深埋接地体
深埋接地体是在接地体所处地层电阻率大而在该处较深层的的情况下采用。其方法是，将接地体挖出后，再把接地体坑深挖至低电阻率土层，然后放人接地体，并与引下线焊接可靠后填实并深埋接地体。
(三)保水法
保水法是采取把接地体埋在建筑物的背阳面比较潮湿的地点，在埋接地体的地表面栽种植物，将废水(无腐蚀)引向埋设接地体的地点。或采用钢管钻孔接地体使水渗入钢管内(每隔20cm钻一个直径5mm的孔)等方法，使接地体周围保持充分的水分，以降接地电阻钢管钻孔接地体埋设。
(四)化学处理法
化学处理法是在接地体周围加入一定量的化学物质，降低接地电阻，通常有以下几种方式：
1．灌注电解液
在一根1．5～2m长的钢管上每隔10～15cm钻几个孔，然后将管子打入接地体附
近的土壤中，并和引下线焊接牢固，将食盐或硫酸饱和溶液灌入管内，让电解液从管子的孔渗入土壤，从而降低土壤电阻率。
2．分层加电解质
把接地体周围的土壤挖开，分层铺上土壤、焦炭(或木炭)、食盐共6～8层，每层土壤厚10cm左右，食盐2～3cm，然后浇水夯实。每放1Ks食盐，可浇1～2L水。
3．填入低电阻率混合物
挖开接地体周围的土壤，将炉渣、废碱液、木炭、氮肥渣、电石渣、石灰、食盐等混合物，填入坑内夯实。
降低接地电阻的方法，应根据当地具体情况，因地制宜地选择应用。
