軍械倉庫防雷接地電阻測量問題研究

郭清風，肖 平

（91019部隊，海南 海口 570100）

1 引言

軍械倉庫作為我軍各類彈藥和軍械裝備器材物資的存儲和供應場所，一旦遭到雷擊可能會產生燃燒或爆炸，造成人員傷亡和巨大的財產損失。因此，軍械倉庫的防雷工作至關重要，其中接地技術又是防雷工作中的重要環節。

在軍械倉庫防雷接地電阻測量過程中，個別人員對工頻接地電阻和沖擊接地電阻的認識不清[1-3]，部分防雷檢測公司甚至只測量工頻接地電阻，并直接作為防雷檢測報告的結果[4]，造成了較大的安全隱患。本文剖析了現階段軍械倉庫防雷接地部分概念的錯誤認識，研究了軍械倉庫防雷接地電阻的要求與測量計算方法，對指導軍械倉庫防雷接地電阻檢測實踐具有重要參考價值。

2 軍械倉庫的防雷接地電阻要求

2.1 軍械倉庫危險環境等級劃分[5]

軍械倉庫按其內部存放物資的危險性質和由于電氣裝置原因引起燃燒爆炸事故的可能性大小以及后果的嚴重程度，由高到低劃分為I級、II級和III級三個危險等級，見表1。

2.2 軍械倉庫防雷等級[6]

軍械倉庫按所涉及裝備物資的特性，對雷電的敏感程度和發生雷電事故的可能性及產生的后果，劃分為一類防雷場所、二類防雷場所和三類防雷場所。表1中，I、II 級危險場所，為一類防雷場所；III 級危險場所和雷達、指揮儀、導彈發射系統等含有電子設備的防雷場所，為二類防雷場所；除一、二類防雷場所以外的其它場所為三類防雷場所。

表1 軍械倉庫危險環境等級劃分

2.3 軍械倉庫的接地電阻要求

一、二類防雷場所的防雷裝置，每一引下線的沖擊接地電阻應不大于10Ω；三類防雷場所的防雷裝置，每一引下線的沖擊接地電阻應不大于30Ω。共用接地系統的工頻接地電阻應不大于10Ω，當場所內電子信息系統對接地電阻值有特殊要求時，可按其要求降低接地電阻值[6]。

一級防雷建筑應采用獨立的避雷針、接閃線或接閃網，接地電阻應滿足沖擊接地電阻不大于10Ω的要求。二級防雷建筑一般都是保護接地、防雷接地等多種接地共用接地，按照規范要求，應滿足工頻接地電阻不應大于10Ω的要求。

2.4 軍械倉庫防雷接地存在的問題

2.4.1 防雷等級未合理劃分。儲存通用軍械武器裝備或軍械器材的庫房為二級防雷場所，防直擊雷宜采用庫房自身的接閃網、接閃帶或接閃桿，通過專設引下線入地[7]。現階段部分軍械倉庫未按防雷等級進行合理分類，所有的軍械庫房均按一級防雷場所架設獨立避雷針，造成了較大的浪費，而庫房自身的防雷接地裝置年久老化，未進行及時檢修，造成了一定的安全隱患。

2.4.2 接地電阻未采用合理的標準值。工頻接地電阻是工頻或直流電流流過時的電阻，沖擊接地電阻是雷電流流過時的電阻，二者區別在于電阻在高低頻（直流）狀態下呈現的特性不同，是兩個完全不同的概念。在不同的場合，需要檢測的接地電阻類型和阻值要求也不同。部分防雷檢測人員或倉庫專業技術人員對所有庫房和獨立避雷針，無論是共用接地還是獨立避雷針接地，均未判斷區分兩者差別，認識極為混亂，與規范造成了較大的背離。

2.4.3 沖擊接地電阻測量方法有待進一步完善。根據沖擊接地電阻的定義最大沖擊電壓Um和最大沖擊電流Im可能不出現在同一時刻，在現有技術條件下沖擊接地電阻無法測量[8]。現階段雖然有人提出利用較緩的沖擊電流通過卷積變換得到雷電流沖擊接地電阻[8-9]，但忽略了雷擊時使得接地體與土壤的接觸電阻大幅度減小的火花效應，將雷電接地系統簡化成線性非時變系統，測量精度有待進一步考證，應用價值有待商榷。目前依據規范[7]將工頻接地電阻換算成沖擊接地電阻的方法具有較完善的理論依據。

3 軍械倉庫防雷接地電阻的測量與計算

3.1 工頻接地電阻的測量與計算

二級防雷軍械庫房的工頻接地電阻，取雷季中的最大值時應能滿足以下要求：

式中：R—雷季最大工頻接地電阻，Ω；

R0—測量的工頻電阻值，Ω；

φ—季節系數，取值參考表2。

表2 土壤干燥時的季節系數[10]

3.2 沖擊接地電阻的測量與計算

獨立避雷接地裝置的沖擊接地電阻值與工頻接地電阻值的換算，按下式計算:

式中：Ri—接地裝置沖擊接地電阻值，Ω；

A—換算系數，其值按圖1進行計算。

圖1中ρ和le的取值為：

圖1 換算系數A的取值[7]

式中：ρ—雷季最大土壤電阻率，Ωm；

ρ0—測量的土壤電阻率，Ωm；

le—接地體的有效長度，m。

4 計算舉例

4.1 工頻接地電阻的測量與計算

將測量的工頻接地電阻進行雷季最大修正，即得到實際需要的工頻接地電阻，不再贅述。

4.2 沖擊接地電阻的測量與計算

圖1只給出了ρ≤100Ωm，ρ=500Ωm、ρ=1000Ωm，ρ≥2 000Ωm 四種情況，對于其他土壤電阻率取值，需要通過插值得到，計算流程如圖2所示。

對某軍械倉庫的5根獨立避雷針接地電阻進行測量，在單層土壤條件下，1m埋深,采用雷季最大值修正（季節系數根據土壤條件取1.45），根據圖2計算流程運用matlab 運算軟件進行計算，得到的數據見表3。

5 結語

用接地電阻測量儀所測得的結果是工頻接地電阻，若忽略了它和沖擊接地電阻的差異，就相當于提高了對防雷接地電阻的要求，造成不必要的浪費，只有正確理解軍械倉庫的防雷分級和阻值要求，才有助于指導防雷接地測量工作。本文為了滿足雷季中土壤電阻率達到最大時的要求，考慮了季節系數，消除了電阻測量的偶然性。最后，由于沖擊接地電阻自身的特點，更科學快速的測量方法是今后的努力方向。

圖2 計算流程

表3 計算結果