0 前言
鉗型表是日常維護(hù)的必備測試工具，主要用于檢測電壓、電流以及頻率等相關(guān)數(shù)據(jù)，具有較高的數(shù)據(jù)分辨率，在技術(shù)上具有可行性?，F(xiàn)代研究認(rèn)為，鉗型
接地電阻測試儀的出現(xiàn)是傳統(tǒng)接地電阻技術(shù)的重大突破，相關(guān)技術(shù)的出現(xiàn)可以滿足氣象防雷、建筑物電氣設(shè)備接地的重要組成部分。因此為更好地了解鉗型接地電阻測試儀的使用以及操作方法，應(yīng)分析該裝置在防雷檢測中的應(yīng)用方法，這也是本文研究的主要目的。
1 鉗型接地電阻測試儀的技術(shù)原理與技術(shù)要求
1.1技術(shù)原理分析
鉗型接地電阻測試儀在檢測接地電阻過程中，主要是依照回路電阻變化完成測量的，在電流量檢測中，該裝置的鉗表部分由電流線圈以及電壓線圈兩部分
組成，其中電壓線圈可以提供穩(wěn)定的激勵信號，同時在被檢測回路上感應(yīng)電勢E；在電勢E的作用下可以在被檢測回路上形成電流I，鉗型接地電阻測試儀通過記錄電流I與電勢E的參與，即可判斷被檢測電阻水平[1]。
在鉗型接地電阻測試儀檢測電流過程中，該裝置的技術(shù)原理與電流互感器類似，當(dāng)被測量導(dǎo)線交流電流I通過鉗口電流磁環(huán)以及電流線圈產(chǎn)生一個感應(yīng)電流，鉗型接地電阻測試儀可以直接檢測到感應(yīng)電流參數(shù)，并反推計算出被檢測電流水平。
1.2技術(shù)要求
鉗型接地電阻測試儀的技術(shù)要求數(shù)據(jù)如表1所示。
１.3技術(shù)發(fā)展
鉗型接地電阻測試儀是近些年快速發(fā)展的儀表，得益于微型計算機(jī)技術(shù)的變革，該裝置的功能也得到了進(jìn)一步的完善，在低阻檢測中的精度明顯提升，并
且能夠獲取大量的檢測數(shù)據(jù)，在防雷檢測中通過鉗型接地電阻測試儀不需要打樁放線測量，整個測試過程都是在微處理器的作用下完成的。以法國公司生產(chǎn)的6411型鉗型接地電阻測試儀為例，該裝置開啟了防雷檢測的新篇章，該裝置的主要特征，就是在防雷接地過程中不需要設(shè)置輔助地棒，只需要鉗上地線就可以檢測出接地電阻水平，該裝置采用了單鉗口的基礎(chǔ)形式，具有測試速度快、操作方法簡單等優(yōu)點(diǎn)，但是從設(shè)備的早期應(yīng)用情況可以發(fā)現(xiàn)，該裝置的精度偏低，尤其是當(dāng)接地電阻小于 0.7Ω 時，該裝置則難以分辨其中的數(shù)據(jù)變化。隨著該技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，GEOX 雙鉗口裝置出現(xiàn)，該裝置無論是檢測范圍還是測量精度都有明顯提升，但是該裝置采用了電磁感應(yīng)的技術(shù)原理，所以在檢測期間更容易受到外部因素的影響，導(dǎo)致該裝置無法適應(yīng)復(fù)雜條件下的防雷檢測要求[2]。相比之下，我國國產(chǎn)的鉗型接地電阻測試儀近些年得到快速發(fā)展，例如華天電力公司所生產(chǎn)的 ET3000 雙鉗多功能充分結(jié)合了伏安法技術(shù)原理以及鉗口法的優(yōu)勢，再配合先進(jìn)的計算機(jī)控制系統(tǒng)成為當(dāng)前防雷檢測的有效裝置，該裝置的精度高，成為高壓鐵塔、避雷裝置以及建筑大樓防雷檢測的新型裝置，具有優(yōu)勢。
2 鉗型接地電阻測試儀的應(yīng)用方法
在防雷檢測中，鉗型接地電阻測試儀通常采用多點(diǎn)接地以及單個接地極的方法，其中的關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)容包括以下幾點(diǎn)。
2.1單個接地極
從技術(shù)原理來看，在使用鉗型接地電阻測試儀時能檢測出回路電阻參數(shù)，并借助多回路的檢測結(jié)果計算出電阻值，該電阻值才是回路中的總電阻值，該電阻值近似于要檢測的接地電阻值，而該條件在很多情況下在單點(diǎn)接地系統(tǒng)中是難以實現(xiàn)的。但是在具體操作過程中，可以測試防雷引下線周圍的接地極，這種方法在人為設(shè)定一個或者多個回路之后，形成了一種類似多回路的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，在該架構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行測試，即可獲得電阻參數(shù)。例如在鉗型接地電阻測試儀檢測過程中，防雷檢測可以將已埋地金屬管道、其他接地極、建筑地網(wǎng)的結(jié)構(gòu)聯(lián)系在一起，必要時添加輔助導(dǎo)線，使其成為閉合回路，再檢測接地極接地電阻即可。同時在日常檢測中也可以通過類似方法，通過鉗型接地電阻測試儀來檢測單個接地極的聯(lián)通情況，*終完成整個系統(tǒng)的檢測。
2.2多點(diǎn)接地系統(tǒng)
①在自然接地電阻測量中，當(dāng)被保護(hù)物上的避雷網(wǎng)中設(shè)置了大量引下線時，每根引下線上都設(shè)置了對應(yīng)的接地極，此時該接地極在閉合之后并與等電位聯(lián)結(jié)，通過鉗型接地電阻測試儀所檢測的電阻值并非接地極的接地電阻，而是綜合回路的電阻值。在建筑工程項目以及防雷工程中，建筑物中大量使用了鋼柱、鋼筋等為自然引下物，借助基礎(chǔ)主筋形成自然接地極，此時整個建筑物形成了大量等電位閉合回路，再加之所有接地極以及引下線等裝置被隱藏在混凝土結(jié)構(gòu)中，在這種情況下通過鉗型接地電阻測試儀進(jìn)行檢測，設(shè)備所測量的參數(shù)是鋼筋焊接結(jié)構(gòu)或者綁扎鋼筋等所形成的回路電阻[3]。此時在檢測過程中，假設(shè)整個建筑物的鋼筋焊接情況良好，不存在無效焊接的情況，所檢測的回路電阻值達(dá)到了 0.2-0.6Ω；相同工況下但是鋼筋采用了綁扎的工藝時，則回路電阻值可能達(dá)到300Ω甚至更大值。
②人工接地體接地電阻的檢測中，當(dāng)防雷裝置接地極由兩個及以上的獨(dú)立接地單體組成時，此時所測量的電阻值會隨著相鄰接地極之間的距離以及周圍環(huán)境等因素影響而發(fā)生變化，例如距離短、周圍土壤電阻率低、連接良好時，所測得的電阻值偏小，反之則偏大。
在檢測建筑物整體接地電阻值以及各獨(dú)立接地極時，其中的關(guān)系可以按照公式（1）進(jìn)行解讀。 x RxTR R RR =+ ++1 2 n1 1 11…（1）
在公式（1）中，Rx為防雷引下線的接地電阻參數(shù)；Rn 為建筑物其他防雷引下線的接地電阻。
在防雷檢測中，假設(shè)電阻的數(shù)量為n個，R0為R1……Rn接地電阻并聯(lián)之后的等效電阻，在這種情況下雖然R0并非傳統(tǒng)電工學(xué)理念上的并聯(lián)值，但是與正常
電工學(xué)意義上的并聯(lián)值相比，R0的參數(shù)更大。此時考慮到每個接地體的接地半徑距離更小，但是接地點(diǎn)數(shù)量大，所以此時在檢測R0時所獲得的參數(shù)要明顯小于Rx ，所以根據(jù)這一結(jié)果可以假設(shè)當(dāng)R0 =0時，此時獲得的電阻參數(shù)在實際上為Rx，這是在檢測過程中需要重點(diǎn)考慮的問題。
2.3雙鉗法獨(dú)立接地體檢測
在雙鉗法測試過程中需要設(shè)置一個有效閉合電路，而學(xué)術(shù)界在解決這一問題時，所采取的技術(shù)手段就是設(shè)定一個輔助接電極，該裝置通過與被測接地物體之間實現(xiàn)良好接體，再將**個鉗口接入連接線上，兩者之間的間距被控制在 30cm 左右，此時啟動鉗型接地電阻測試儀的“雙鉗”按鈕即可進(jìn)入到雙鉗法
檢測界面上，再通過設(shè)備的“測量”功能顯示結(jié)果，該技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)，就是可以根據(jù)接地電阻的不同工況選擇相應(yīng)的測量方法。而當(dāng)機(jī)房處于低樓層時，為提高檢測結(jié)果的精準(zhǔn)度還可以配合地樁測試的方法計算出接地電阻參數(shù)。當(dāng)機(jī)房處于高樓層時，可通過獨(dú)立接地體的測試方法，該方法是將自來水管網(wǎng)的接地電阻理論上認(rèn)定是零歐姆，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行測量，此時整個檢測過程可以分為兩個環(huán)節(jié)進(jìn)行，其中的**步，是根據(jù)“獨(dú)立接地體”測量電阻 RA ，**步則是在單獨(dú)一樓上將自來水管按照接地電阻地樁的方法測量出電阻值 RB ，通過計算 RA- RB所獲得的電阻值就是接地裝置的實際電阻值[4]。在使用該方法時若發(fā)現(xiàn)測量值溢出，則證明被檢測電阻已經(jīng)超過儀表本身的測量方法，或者鉗口位置未纏繞任何金屬導(dǎo)體等，應(yīng)該引起重視。
2.4關(guān)鍵功能
除了上文介紹的功能之外，鉗型接地電阻測試儀在防雷檢測過程中的關(guān)鍵功能還包括以下幾方面：①設(shè)置報警功能。在啟動裝置之后，電機(jī)“AL”鍵開啟或者關(guān)閉報警功能，按住“SET”鍵選擇設(shè)置電流、電阻以及電壓報警值；在裝置操作中可根據(jù)“MEM”鍵以及“AL”鍵改變當(dāng)前的數(shù)字大小，并通過“MODE”鍵調(diào)整報警模式。②數(shù)據(jù)鎖定。在鉗型接地 電 阻 測 試 儀 開 機(jī) 穩(wěn) 定 之 后 ，按 住“HOLD”鍵完成鎖定，該裝置同時會保存數(shù)據(jù)，此時再點(diǎn)擊“HOLD”鍵可以退出鎖定模式。③數(shù)據(jù)的儲存與查閱。在鉗型接地電阻測試儀啟動并測量時候，根據(jù)“HOLD”鍵儲存數(shù)據(jù)，在“MEM”符號閃爍之后系統(tǒng)開始自動編號，此時當(dāng)裝 置 的 儲 存 已 滿 ，儀 表 上 僅 會 顯 示“MEM”符號；點(diǎn)擊“AL”后以步進(jìn)值為1進(jìn)行測量，再點(diǎn)擊“MEM”退出信息查閱過程。④開機(jī)。準(zhǔn)備鉗型接地電阻測試儀之后，啟動裝置的“POWER”鍵，此時當(dāng)液晶顯示器上顯示了所有符號之后即可對鉗型接地電阻測試儀進(jìn)行校正；若開機(jī)時屏幕上顯示“OLΩ”，則證明裝置進(jìn)入到自動測量模式。若裝置沒有正常開機(jī)，則在屏幕上會通過“Er”來取代“POWER”，操作人員在按住“POWER”鍵之后即可用自動測試液晶顯示器顯示所有符號。之后儀表自動校準(zhǔn)模式，顯示屏上顯示“OLΩ”意味著裝置可以自動的量電阻。
2.5在現(xiàn)場檢測中的應(yīng)用
根據(jù)上文介紹的內(nèi)容，在鉗型接地電阻測試儀檢測中需要重點(diǎn)關(guān)注以下問題：①在單個接地極系統(tǒng)檢測中，在被檢測接地體周圍尋找到一個獨(dú)立且接地效
果良好的接地體（通常選擇建筑物以及臨近管道等），通過將被測接地體與接地體之間用一根測試?yán)K連接在一起。此時在檢測過程中考慮到鉗型接地電阻測試儀所檢測的電阻值屬于測試線阻值與接地電阻的串聯(lián)值，所以在檢測過程中可考慮將測試線頭尾相連之后再用鉗型表測出測試線的阻值；而假設(shè)該裝置所檢測的結(jié)果顯示電阻值不足1Ω，則可以認(rèn)為該接地體之間存在兩個接地體電氣連通情況。②在構(gòu)筑物電氣連通中的應(yīng)用。在該裝置中為判斷建筑物接地網(wǎng)間的電氣連接情況，需要技術(shù)人員判斷高層建筑物門窗是否做等電位聯(lián)結(jié)、建筑物防雷引下線是否斷裂等[5]。③在加油站接地系統(tǒng)檢測中，需重點(diǎn)考慮以下幾方面因素的影響：裝卸點(diǎn)電氣連通檢測與儲油罐檢測；測試加油槍的電氣測試情況；測試加油機(jī)的接地情況；判斷獨(dú)立避雷針與油罐是否電氣連接。
3 應(yīng)用對比
作為一種現(xiàn)代化的檢測手段，鉗型接地電阻測試儀在防雷檢測中發(fā)揮著重要作用，與傳統(tǒng)的伏安法檢測技術(shù)相比，鉗型接地電阻測試儀的特征主要表現(xiàn)為
以下幾方面：①操作方法更加便捷。在傳統(tǒng)的檢測中需要設(shè)置輔助接地極并將接地線接扣等。當(dāng)被檢測的接地極從接地系統(tǒng)中分析之后，還需要將電壓機(jī)以及電流機(jī)等按照特定的距離打入到土中才能進(jìn)行檢測。相比之下，若采用鉗型接地電阻測試儀進(jìn)行防雷檢測中只需要將鉗口與被測接地線連接在一起，通過微型電腦來顯示電阻值。②測量的精準(zhǔn)度更高。在傳統(tǒng)測量方法下，防雷檢測結(jié)果的精準(zhǔn)度受到輔助電極位置的影響，輔助電極與接地體之間的相對位置也可能導(dǎo)致*終檢測結(jié)果出現(xiàn)差異。此時若堵住電極的位置受到限制之后，則*終結(jié)果會受到影響。同時對于同一接地體，所對應(yīng)的不同輔助電極位置會導(dǎo)致*終測量結(jié)果出現(xiàn)分散性問題，而這個分散性會影響測量結(jié)果的可信度。相比之下，在采用鉗型接地電阻測試儀進(jìn)行檢測后不需要設(shè)置輔助電極，因此也不會出現(xiàn)布極差異；為進(jìn)一步提高檢測結(jié)果的精準(zhǔn)度，則可以采用鉗型接地電阻測試儀進(jìn)行重復(fù)檢測。③對環(huán)境的適應(yīng)性更強(qiáng)。在傳統(tǒng)方法下需要設(shè)置兩個具有相同位置的輔助電極，這也是制約傳統(tǒng)方法應(yīng)用的重要因素。而在實際上，隨著我國城市化發(fā)展，接地體周圍難以尋找到符合條件的土壤，大部分位置被水泥覆蓋，這種工況難以滿足對輔助電極的使用要求，在防雷檢測中尋找到符合標(biāo)準(zhǔn)的土壤存在難度。而在應(yīng)用鉗型接地電阻測試儀進(jìn)行防雷檢測后則不需要考慮上述限制條件的影響，雖然從技術(shù)測量原理來看，在使用鉗型接地電阻測試儀中需要設(shè)定接地環(huán)路，但是在確保合理利用周圍情況時，通過單點(diǎn)接地也能取得滿意的檢測效果。
4 結(jié)語
在防雷接地檢測中，通過鉗型接地電阻測試儀有助于顯著提高檢測效率，與傳統(tǒng)技術(shù)相比，該技術(shù)*主要的特征就是避免設(shè)置輔助接地極，并快速檢測接地回路電阻參數(shù)，具有操作簡單、測量效率高等諸多優(yōu)點(diǎn)。所以為進(jìn)一步提升該裝置的測量精準(zhǔn)度，相關(guān)人員應(yīng)掌握鉗型接地電阻測試儀的工作原理以及操作方法，充分發(fā)揮該裝置的優(yōu)勢，這對于提升防雷檢測水平的意義重大，值得關(guān)注。
