冲击接地电阻与工频接地电阻换算系数计算方法研究

吴华斌，王光波

(广东省阳江市气象局，阳江 529500)

0 引言

因城市化发展，目前中国的新型自动气象站和新一代天气雷达站大多数都迁建在地势高的山地或山顶上。由于山地土壤电阻率(ρ)高、山顶易受雷击[1]的特殊地理环境，给仪器设备的雷电防护工作带来了新的课题。为了使仪器设备的接地电阻满足有关规范的要求，在防雷工程设计和施工过程中，许多学者针对不同的仪器设备、土壤性质、施工环境作了专门的防雷设计和研究[2-4]，并取得了较好的防雷效果。由于GB 50057—2010《建筑物防雷设计规范》(以下简称《规范》)中规定的接地电阻是冲击接地电阻(Ri)，而防雷检测时实际测量的是工频接地电阻(R～)，从而涉及到两者之间的换算问题(换算方法见《规范》附录C)，其中R～=A×Ri，A为换算系数。但《规范》附录C图C.0.1给出的A值较少，只绘制了ρ≤100 Ωm、ρ=500 Ωm、ρ=1000 Ωm、ρ≥2000 Ωm 4条A值特征线，当ρ出现在4条特征线以外时，并没有给出详细的内插说明。如果换算系数计算不准确，可能会涉及到防雷效果和工程造价问题[5-7]。虽然周敏芳[8]等提出了基于线性插值理论的换算系数计算方法，并取得了一定的研究成果，但由于其在内插的过程中所选的内插节点(参考点)不同，势必会造成内插结果不一致的情况，因此文章主要分析和研究哪种方法更准确，以探索一种既准确又能程序化处理的计算方法，供同行在气象探测设备的雷电防护设计和检测工作中参考。

1 计算方法与公式推导

在《规范》附录C图C.0.1给出的4条已知特征线中，除了ρ≤100 Ωm特征线是直线(全程A=1.0)外，其他3条特征线(ρ=500 Ωm、ρ=1000 Ωm、ρ≥2000 Ωm)都是折线。……