防雷工程中的接地電阻分析.doc

防雷工程中的接地電阻分析前言 綜合防雷系統(tǒng)工程中，無(wú)論各種接閃器還是防雷電感應(yīng)的SPD，能起到防雷作用的重要環(huán)節(jié)之一，就是良好接地。接地電阻越大，分流的電流越大，防雷、電氣安全和抗干擾作用就越明顯。因此在我國(guó)的有關(guān)接地的規(guī)范中都規(guī)定了一個(gè)較低的接地電阻值。 而汽車(chē)、飛機(jī)、火箭等較大的移動(dòng)體，不能與大地進(jìn)行固定的接地，可把車(chē)身、機(jī)體代替大地（也稱為本體地）。以飛機(jī)為例，以機(jī)身電位為基準(zhǔn)電位的等電位連接，由于機(jī)內(nèi)范圍窄小，即使在絕緣損壞的事故情況下電位差也很小，因此飛機(jī)上的電氣安全得到有效保證。如果認(rèn)為接地就是與大地相連，就違反了電氣安全的基本要求。我們?cè)趯?shí)際的工程施工中，在一定的土質(zhì)、氣候情況下，認(rèn)真分析接地裝置的形狀、大小、材料、規(guī)格、等電位連接和有效的降阻措施。精心設(shè)計(jì)、規(guī)范施工可以實(shí)現(xiàn)花費(fèi)少、降阻效果好的防雷工程。1 接地電阻的定義 接地電阻實(shí)質(zhì)上是電流經(jīng)地面某點(diǎn)流向地下某確定點(diǎn)之間用歐姆定律計(jì)算出來(lái)的一個(gè)物理值，定義為接地極與電位為零的遠(yuǎn)方接地極之間的歐姆律電阻。在實(shí)際工程中，由于測(cè)定接地電阻時(shí)，打入地下的接地金屬探針與流入地表某點(diǎn)的距離是人為的，因此，接地電阻值是不完全確定的。在防雷接地電阻測(cè)量時(shí)，是假定雷電流在地下疏散至40米處基本為零的前提下進(jìn)行的，雖然如此，地下土壤結(jié)構(gòu)的不同以及電流探針與接地極的方向不同、電壓探針與電流探針之間的距離不同，接地電阻值有時(shí)有本質(zhì)上的不同。2 正確認(rèn)識(shí)接地 在防雷工程設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收過(guò)程中，人們習(xí)慣于將接地電阻的大小作為衡量防雷工程質(zhì)量的重要指標(biāo)，認(rèn)為接地電阻越小，散流越快，落雷物體高電位保持時(shí)間就越短，危險(xiǎn)越小，以至于跨步電壓、接觸電壓也越小。然而，理論和實(shí)踐證明，現(xiàn)代建筑物中往往有許多不同性質(zhì)的電氣設(shè)備，需要多個(gè)接地系統(tǒng)（防雷接地、設(shè)備保護(hù)接地、屏蔽接地、防靜電接地等），這些接地都應(yīng)納入等電位連接范圍內(nèi)形成共用接地系統(tǒng)，但各接地系統(tǒng)連接采用不同的接地形式，接地效果就不同，有些不合理的接地形式還有造成反擊的可能。3 接地電阻值的確定 接地電阻值的確定要有依據(jù)，要講究經(jīng)濟(jì)效益，其定量要求要有定量的計(jì)算公式為依據(jù)。接地電阻值與接地電流密切相關(guān)，其阻抗取決于接地電大小流和頻率，在頻率較低時(shí)電阻為阻抗的主要分量。3.1 防雷接地電阻 防雷接地的目的使雷電流順利入地。為了減小地面電壓，特別是采用A型接地裝置時(shí)接地電阻在可能條件下不宜大于10（IEC62305-3）。就等電位而言，接地裝置的形狀和尺寸更為重要，對(duì)于安裝有電子系統(tǒng)或高火險(xiǎn)建筑物以及在裸露堅(jiān)硬巖石地區(qū)，最好采用B型接地裝置。3.2 電子系統(tǒng)接地電阻 地面電子系統(tǒng)的地基本都與大地相連接，主要是防止外界電磁干擾和消除靜電危害，取得更加穩(wěn)定的信號(hào)參考點(diǎn)。電子系統(tǒng)防止干擾的接地電阻計(jì)算公式并不多見(jiàn)，防靜電的接地電阻可以在幾百歐姆以上；空間干擾信號(hào)恒壓源分量不受接地電阻影響；其恒流源分量數(shù)值極小，其中低頻率分量在接地電阻控制在一定數(shù)值內(nèi)時(shí)不會(huì)超過(guò)電子電路誤動(dòng)作閾值，高頻分量的影響與接地電阻關(guān)系不大，因?yàn)榻拥叵到y(tǒng)的感抗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電阻。3.3 工頻電源系統(tǒng)接地電阻 低壓配電系統(tǒng)接地電阻取決于電源接地電流，它應(yīng)限制接地電流在設(shè)備外露導(dǎo)電部分產(chǎn)生的接觸電壓小于50V的（一般情況下）。TN系統(tǒng)忽略感抗時(shí)應(yīng)滿足R50/Ia（Ia為保護(hù)器件動(dòng)作的接地故障電流A）；TT、IT系統(tǒng)為RId50V（Id為接地電流A）。10kV小電阻接地系統(tǒng)為R（1500-250）/ Id（Id為10V的接地電流A）。 閱讀更多內(nèi)容：1 2 下一頁(yè)接地電阻計(jì)算方法U6 . ?7 H! C0 r3 |1 ! A6 M- i, B( v# p+ t5 Z% r! |0 m單根垂直接地體（棒形）：) A D2 , V7 S- l( O; H4 g, jhRE1/l- Q2 R0 X T( A) C5 E0 g$ + R A( G% f; 9 l單根水平接地體：- l8 a* a* 3 t* J; hRE12/l8 O9 _% V) N7 , 8 t N: W1 Y; k# I/ _$ ?- f4 D9 E多根放射形水平接地帶(n12,每根長(zhǎng) l60m):! I( , |0 _- H/ 1 O: iRE0.062/n+1.2; h$ o0 f# + 6 C+ x8 H, G9 v% a / e環(huán)形接地帶: m; _* V4 : g* v* 6 |6 O1 |RE0.6/A j* l1 w1 x6 d7 x# Cz+ H; K( . s+ E- E( h( k. : L$ ?值(參考):% Q( p; D- T. v9 v6 v2 ! |6 R$ 9 S7 V土壤類(lèi)別 o7 j5 ! I: k( A3 U: A+ F7 U; z# | n% Q7 g6 a8 d0 .m& 4 ! Y2 J$ U$ q2 k( S較濕時(shí)5 F. C& Y+ , Y. * K9 F較干時(shí)8 j0 I$ v* R: H$ sv C( 黑土、田園土, T0 i5 E0 q j508 T2 Z& P6 v+ I; - H3 30100 |) f$ % P5 Kn6 9 q w* D503004 M9 7 D( L6 C# b% P K9 o+ U粘土% P3 n4 a8 u) 7 j0 : F2 % U) u L3 U# P# Y1 E& n602 r7 F8 S+ e0 F- V; l& V$ I30100) r: ( u/ j1 2 f0 v5 Q8 V503004 f( m# x3 z( B5 K! K砂質(zhì)粘土、可耕地: B/ ke/ m2 b- M( v/ T5 g100( e6 R( mZ& $ r2 _. v303005 v6 l) ?% c Y# L8 . q801000, D# |; W# a* |+ w% u& x黃土( I. E. e8 p% k1 V7 u+ % O- D+ l3 _4 8 Q200 * - N- J# A2 h& 100200+ e; U2 S/ Y7 A7 C M, j& ?2500 y# P- O! a6 q7 S& P# V含砂粘土、砂土# N) 8 u+ V d8 q$ M- j R! B3000 f, B6 z; y) & o/ % j1 E100100, L/ z$ ?; p L1000+ j! D. % e1 w多石土壤# A( s; w1 i, N! ; Z! g9 3 Q/ o! h. T& F400X9 8 V* t( U l+ C* _ ! V6 oh7 B! V& e: C/ ! p+ t+ l% o b1 D6 U5 x+ |砂、砂礫: g: c8 l% _3 C. q8 p! S% y% s) f8 Q0 x5 1000 g% X$ k3 R7 k R# y8 F, N2501000( y% z: R: 9 z5 z10002500 J* 6 P% y4 p : ) z% 2 t2 ?2 6 ?3 W! v( t2 P& y0 Y) l接地體及接地線的最小尺寸規(guī)格8 h: q1 Ak% D/ z 類(lèi)別/ G) T9 s. l( A: F材料及使用場(chǎng)所0 f# ig. r3 T& O3 q5 $ O最小尺寸5 z6 . z1 l( R, q/ t接地體 n! - g4 ) C* t p I5 ?2 Z) ( ?圓鋼$ f4 Z$ 2 D) & A$ j直徑10mm8 & F, Y8 s- V3 G# o3 K1 a( . X3 g角鋼( R5 e2 J. H2 G4 G! X厚度4mm6 a) m1 ?- O+ 9 % U4 R6 * v鋼管7 B/ w8 G! g- 3 Q* s壁厚3.5mm4 P1 g1 X; M0 v6 n4 v2 y- a. 扁鋼2 c$ J$ n# , ) v9 S! l$ c 截面 48mm2 厚度4mm 6 x; G; , F _# V接地線/ r( . * n( Z# r! y3 s圓鋼( a, / V/ - & 6 x. - j室內(nèi)0 B; R$ x4 M/ H直徑6mm7 I9 _2 A% l& ! q/ _室外9 J b% b6 A, y5 FV4 + F$ t直徑8mm! H- p- q/ V: d8 e6 g* j0 扁鋼9 - D2 N: W. G4 Z8 5 P8 w室內(nèi) G# S, Y3 3 c, F0 K截面48mm24 j$ I P# F; K1 T: f$ 厚度3mm4 p9 N2 nL$ _0 u* Y* M a室外# o9 P2 | C s: a* ) W7 H. l l L截面48mm2 p9 G6 c b& x; s: U# o5 w# X% : d) O厚度4mm- / s8 _( p9 c9 R6 a3 t& w) I0 X& |* W垂直接地體根數(shù)確定：( & J; L1 n- g/ cnRE1/RE3 j; d- N5 x* i& A9 I. C z0 p# M- + g; x& y6 b6 R2 3 垂直接地體的利用系數(shù)值（環(huán)形敷設(shè)）1 G4 - h8 u- B1 L! J 根數(shù)8 H$ I5 K9 c3 g& T) M4 g: p/ x3 / i) O! S7 Z* 107 Z) E% X5 1 I201 J2 H: X1 a+ n. n! O% I305 t+ T2 E5 W! G. ad垂直接地體的間距與其長(zhǎng)度比! j U: I0 C; C6 Y1! Q7 |1 Z y9 G8 k0 x& j9 q2 Q2 As0.520.58: B4 X$ G( q3 w: R3 j0.440.50+ J- y/ n7 s% # f! _( P% B0 s0.410.47& s. x% v5 A- N* m% l3 26 v# J% 6 J8 h$ g5 G) l p& E0.660.715 o: 3 / p0.610.663 F# q1 K1 t: N3 W# y0.580.63# u7 T6 g; i# X7 * r! h0 O33 K/ d; y/ m* 1 7 p0 A, E2 l9 q. v. |0.740.78C8 2 oC# G+ 4 N0.680.739 . G# z* ld# ?. Z& _/ : W0.660.71 XC% l+ $ p6 f8 P! U% 6 A6 r滿足熱穩(wěn)定的最小截面：+ z3 F9 u+ A. p! S; LSmin=4.52I(1)k變電所接地網(wǎng)的設(shè)計(jì)與安裝隨著電力事業(yè)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)中對(duì)接地裝置的要求越來(lái)越嚴(yán)格，變電所接地系統(tǒng)直接關(guān)系到變電所的正常運(yùn)行，更涉及到人身與設(shè)備的安全。然而由于接地網(wǎng)設(shè)計(jì)考慮不全面、施工不精細(xì)、測(cè)試不準(zhǔn)確等原因，近年來(lái)，發(fā)生了多起地網(wǎng)引起的事故，有的不僅燒毀了一次設(shè)備，而且還通過(guò)二次控制電纜竄入主控室，造成了事故擴(kuò)大，故接地網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行起到非常重要的作用。1 地網(wǎng)設(shè)計(jì) 目前的情況是，變電所網(wǎng)絡(luò)僅有一張接地網(wǎng)總平面布置圖及其簡(jiǎn)要說(shuō)明，在布置圖中只畫(huà)出了主干線，一些特殊設(shè)備的接地線未標(biāo)出，也未考慮設(shè)備密集區(qū)的地線連接，控制室、高壓室及穿墻套管的接地網(wǎng)無(wú)單獨(dú)的接地設(shè)計(jì)圖，且設(shè)計(jì)部門(mén)既沒(méi)有提供接地網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)，也不標(biāo)明一些重要參數(shù)是如何取得的。有的設(shè)計(jì)人員并不知道土壤電阻率是由哪個(gè)部門(mén)提供、如何測(cè)量、是否能反映土壤的分層情況等，計(jì)算接地短路電流時(shí)，未能合理選擇點(diǎn)分流和避雷線分流系數(shù)，致使設(shè)計(jì)的接地網(wǎng)電阻值可信度很低。對(duì)接地網(wǎng)設(shè)計(jì)是否全面、合理關(guān)系到接地網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)計(jì)參數(shù)決定了接地網(wǎng)的基本狀況，設(shè)計(jì)參數(shù)包括入地短路電流、土壤電阻率、接地電阻值等，現(xiàn)分析如下。1.1 關(guān)于接地短路電流的計(jì)算 電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T 6211997中的計(jì)算公式為 I = （Imax - In）(1 - Kel) 和 I = In(1 - Ke2)，取其最大值，式中I為接地短路電流，即通過(guò)接地網(wǎng)進(jìn)行散流的電流。Imax為接地短路時(shí)的最大接地短路電流，上述公式僅適用于有效接地系統(tǒng)，該值可向運(yùn)行部門(mén)或繼電保護(hù)部門(mén)索取，也可自己計(jì)算，一般采用單相接地時(shí)，最大運(yùn)行方式下的最大短路接地電流。In 為發(fā)生最大接地短路時(shí)，流往變電所主變壓器中性點(diǎn)的短路電流。當(dāng)所內(nèi)主變壓器中性點(diǎn)不接地時(shí)，In = 0，此是上述可簡(jiǎn)化為 I = Imax（1 - Kel）；當(dāng)變壓器只有1個(gè)中性點(diǎn)，發(fā)生所內(nèi)接地時(shí)， In =30%Imax，有2個(gè)中性點(diǎn)時(shí)，In約等于50% Imax，實(shí)際值應(yīng)以繼電保護(hù)部門(mén)計(jì)算和實(shí)測(cè)為準(zhǔn)。 Kel為短路時(shí)，與變電所接地網(wǎng)相連的所有避雷線的分流系數(shù)，據(jù)專(zhuān)家分析，Kel應(yīng)由避雷線的出線回路數(shù)確定，出線為1路時(shí)，取0.15，2路時(shí)取0.28，3路時(shí)取0.38，4路時(shí)取0.47，5路以上時(shí)取0.50.58，且應(yīng)根據(jù)出線所跨走廊的分流效果做出相應(yīng)的增減。 Ke2為所外接地時(shí)，避雷線向兩側(cè)的分流系數(shù)，一般取0.18，這僅適于變電所內(nèi)有變壓器中性點(diǎn)接地的所外接地。 取值時(shí)，要考慮10年以上的發(fā)展規(guī)劃，需乘以1.21.5的發(fā)展系數(shù)；在散流比較困難的地方，還應(yīng)乘以散流系數(shù)1.25。由上述取值可得出，只有當(dāng)變電所內(nèi)有兩個(gè)中性點(diǎn)接地時(shí)，所外接地時(shí)的入地短路電流才有可能大于所內(nèi)短路的入地短路電流。1.2 土壤電阻率的取值 土壤電阻率是決定接地網(wǎng)的關(guān)鍵參數(shù)，選擇變電所所址時(shí)，要考慮所在地的土質(zhì)情況，接地網(wǎng)處的土壤分層情況，不能僅取表層土壤的電阻率，若土壤電阻率?太大，接地網(wǎng)的接地電阻值滿足不了R2000/I 的要求。 1.3 接地電阻值的要求 根據(jù)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T 621197規(guī)定，接地裝置的接地電阻值應(yīng)滿足R2000/I，即IR 2000V。由于現(xiàn)在普遍采用微機(jī)保護(hù)，其對(duì)接地電阻值的要求很高，即R 1，2000V難以滿足要求，故有的采取鋪設(shè)接地銅排等措施來(lái)降低接地電阻值，國(guó)外有的已要求IR 1000 多石土壤 400 砂、砂礫 100 2501000 10002500 接地體及接地線的最小尺寸規(guī)格 類(lèi)別 材料及使用場(chǎng)所 最小尺寸 接地體 圓鋼 直徑10mm 角鋼 厚度4mm 鋼管 壁厚3.5mm 扁鋼 截面 48mm2 厚度4mm 接地線 圓鋼 室內(nèi) 直徑6mm 室外 直徑8mm 扁鋼 室內(nèi) 截面48mm2 厚度3mm 室外 截面48mm2 厚度4mm 垂直接地體根數(shù)確定： nRE1/RE 垂直接地體的利用系數(shù)值（環(huán)形敷設(shè)） 根數(shù) 10 20 30 垂直接地體的間距與其長(zhǎng)度比 1 0.520.58 0.440.50 0.410.47 2 0.660.71 0.610.66 0.580.63 3 0.740.78 0.680.73 0.660.71 滿足熱穩(wěn)定的最小截面： Smin=4.52I(1)k 引用 | 回復(fù) | 管理 | 設(shè)為最佳回復(fù)| 2010-12-01 12:54:02 3樓 cqu_rockwell 簡(jiǎn)易計(jì)算法： 1、單根水平接地體：R0.3，適用于長(zhǎng)60米左右的水平接地體； 2、單根垂直接地體：R0.2，適用于長(zhǎng)3米左右的垂直接地體； 3、接地網(wǎng)：R0.28/r，r為與接地網(wǎng)等效面積圓的半徑。 相同條件下，接地電阻與地網(wǎng)的面積成反比，面積越大，電阻值越小。最好是在基礎(chǔ)的四周做一環(huán)形接地網(wǎng)，這樣可以消除跨步電壓，減少事故發(fā)生比率。 現(xiàn)在的地網(wǎng)多為“二維”地網(wǎng)，就效果而言，遠(yuǎn)遜于“三維”地網(wǎng)。但“三維”地網(wǎng)的制作代價(jià)比較高一些?！叭S”是指垂直接地體的長(zhǎng)度大于接地網(wǎng)面積等效圓的半徑。 引用 | 回復(fù) | 管理 | 設(shè)為最佳回復(fù)| 2010-12-01 23:26:15 4樓 陳石頭 在2010-12-01-工控擂臺(tái)-人工接地體工頻接地電阻的計(jì)算？ 帖子2樓已經(jīng)闡述了5種接地體接地電阻計(jì)算公式（/webpage/forum/201011/2010112920241900004-1.shtml）下面來(lái)說(shuō)說(shuō)本帖的另外2個(gè)接地體接地電阻以及再補(bǔ)充一個(gè)鋼筋混凝土基礎(chǔ)的接地電阻公式：1、電纜金屬外皮和水管的接觸電阻：RE2 / L2、沖擊接地電阻：RshRE / Ksh3、鋼筋混凝土基礎(chǔ)的接地電阻：RE0.2 / v*1/3 (注：v*1/3 表示V的1/3次方)值(參考): 土壤類(lèi)別 .m 較濕時(shí) 較干時(shí) 黑土、田園土 50 30100 50300 粘土 60 30100 50300 砂質(zhì)粘土、可耕地 100 30300 801000 黃土 200 100200 250 含砂粘土、砂土 300 100100 1000 多石土壤 400 砂、砂礫 100 2501000 10002500 引用 | 回復(fù) | 管理 | 設(shè)為最佳回復(fù)| 2010-12-02 19:41:25 5樓 玻璃的心 接地電阻的計(jì)算與測(cè)量 路燈設(shè)施的接地保護(hù)事關(guān)國(guó)家財(cái)產(chǎn)和人民生命安全的大事.為做好接地保護(hù)并有效地設(shè)置接地電阻,必須正確計(jì)算和測(cè)量接地電阻. 理論上,接地電阻越小,接觸電壓和跨步電壓就越低,對(duì)人身越安全.但要求接地電阻越小,則人工接地裝置的投資也就越大,而且在土壤電阻率較高的地區(qū)不易做到.在實(shí)踐中,可利用埋設(shè)在地下的各種金屬管道(易燃體管道除外)和電纜金屬外皮以及建筑物的地下金屬結(jié)構(gòu)等作為自然接地體.由于人工接地裝置與自然接地體是并聯(lián)關(guān)系,從而可減小人工接地裝置的接地電阻,減少工程投資. 一、接地電阻值的規(guī)定 在1000V以下中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中,接地電阻Rd應(yīng)小于或等于4,重復(fù)接地電阻應(yīng)小于或等于10.而電壓1000V以下的中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中,一般規(guī)定接地電阻R為4.因此,根據(jù)實(shí)際安裝經(jīng)驗(yàn),在路燈照明系統(tǒng)中接地電阻Rd應(yīng)小于或等于4. 二、人工接地裝置接地電阻的計(jì)算 人工接地裝置常用的有垂直埋設(shè)的接地體、水平埋設(shè)的接地體以及復(fù)合接地體等.此外,接地電阻大小還與接地體形狀有關(guān),在路燈施工應(yīng)用中,通常使用垂直、水平接地體,這里只簡(jiǎn)要介紹上述兩種接地電阻的計(jì)算. 1、垂直埋設(shè)接地體的散流電阻 垂直埋設(shè)的接地體多用直徑為50mm,長(zhǎng)度2-25m的鐵管或圓鋼,其每根接地電阻可按下式求得:RgoLn(4L/d)/2L 式中:土壤電阻率(/cm) L接地體長(zhǎng)度(cm) d接地鐵管或圓鋼的直徑(cm) 為防止氣候?qū)拥仉娮柚档挠绊?一般將鐵管頂端埋設(shè)在地下05-08m深處.若垂直接地體采用角鋼或扁鋼(見(jiàn)圖1),其等效直徑為: 等邊角鋼 d084b 扁鋼 d05b 為達(dá)到所要求的接地電阻值,往往需埋設(shè)多根垂直接體,排列成行或成環(huán)形,而且相鄰接地體之間距離一般取接地體長(zhǎng)度的1-3倍,以便平坦分布接地體的電位和有利施工.這樣,電流流入每根接地體時(shí),由于相鄰接地體之間的磁場(chǎng)作用而阻止電流擴(kuò)散,即等效增加了每根接地體的電阻值,因而接地體的合成電阻值并不等于各個(gè)單根接地體流散電阻的并聯(lián)值,而相差一個(gè)利用系數(shù),于是接地體合成電阻為RgRgo/(L*n) 式中,Rgo單根垂直接地體的接地電阻(); L接地體的利用系數(shù); n垂直接地體的并聯(lián)根數(shù). 接地體的利用系數(shù)與相鄰接地體之間的距離a和接地體的長(zhǎng)度L的比值有關(guān),a/L值越小,利用系數(shù)就越小,則散流電阻就越大.在實(shí)際施工中,接地體數(shù)量不超過(guò)10根,取a/L3,那么接地體排列成行時(shí),L在09-095之間;接地體排列成環(huán)形時(shí),L約為08. 2、水平埋設(shè)接地體的散流電阻 一般水平埋設(shè)接地體采用扁鋼、角鋼或圓鋼等制成,其人工接地電阻按下式求得: Rsp(/2L)*Ln(L2/dh)+A 式中,L水平接地體總長(zhǎng)度(cm); h接地體埋沒(méi)深度(cm); A水平接地體結(jié)構(gòu)型式的修正系數(shù) 三、接地電阻的測(cè)定 接地電阻的測(cè)定有多種方法,如利用接地電阻測(cè)量?jī)x、電流-電壓表法等,其基本方法是測(cè)出被接地體至“地”電位之間的電壓和流過(guò)被測(cè)接地體的電流,而后算出電阻值. 圖2為電流-電壓表法的原理圖.其中A、B為長(zhǎng)約1m、直徑為50mm的臨時(shí)檢測(cè)用的輔助鋼管,打入地中位置必須距被測(cè)接地裝置在20m以上,A、B間距也應(yīng)保持在20m以上.一般采用一根鋼管作為輔助極即可達(dá)到準(zhǔn)確測(cè)量的目的. 將電壓表和電流表的讀數(shù)分別記下,并列出下式 RdARd+RnU1/I1 RdBRd+RBU2/I2 RABRA+RBU3/I3 因?yàn)镽dA+RdB-RAB2Rd 所以Rd(RdA+RdB-RAB)/2 用該方法測(cè)電阻不受測(cè)量范圍的限制,但需要有獨(dú)立的交流電源,在沒(méi)有電源的地方,可利用電阻測(cè)量?jī)x進(jìn)行實(shí)測(cè).值得一提的是,在測(cè)量接地電阻時(shí),應(yīng)考慮季節(jié)性的影響,即在最不利的條件下所測(cè)得的結(jié)果更符合檢測(cè)要求. 接地電阻的計(jì)算 影響接地電阻因素甚多，至今為止還沒(méi)有一個(gè)切實(shí)的精確公式可利用。根據(jù)成都市精電化工廠降阻劑在不同土壤的實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合理論，推出如下計(jì)算公式，供設(shè)計(jì)參考。 （一） 計(jì)算依據(jù)：應(yīng)掌握地形、地貌、水文、氣象、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、礦藏、電磁場(chǎng)、實(shí)測(cè)土壤電阻率。這些對(duì)接地工程設(shè)計(jì)計(jì)算和施工布置都是很重要的。 （二） 接地電阻計(jì)算（使用降阻劑后）1、 垂直接地體：一般采用50mm50mm5mm角鋼或50，35的鋼管為金屬電極，長(zhǎng)度為2.5-50米，按下式計(jì)算： 式中：RC：?jiǎn)胃怪苯拥伢w接地電阻（歐）； ：用季節(jié)系數(shù)校正后的土壤電阻率（歐.米）； D：灌降阻劑后和等效垂直接地體直徑，一般為0.1-0.2米； K：降阻系數(shù) 當(dāng)500m K取10 當(dāng)500m K取20 2、 水平接地體：一般用50mm5mm扁鋼或10-18的圓鋼為金屬電極，埋深為0.8-1米。單根延伸帶長(zhǎng)度限制； 其中：Ls：?jiǎn)胃由焖浇拥伢w長(zhǎng)度（米）； :修正后的土壤電阻率（歐.米）； 水平接地體按下式計(jì)算： 式中：Rs：水平接地體接地電阻（歐）； ：修正后的土壤電阻率（歐.米）； L：水平接地體長(zhǎng)度（米）； D：灌降阻劑后的等效水平接地體橫截面直徑，一般DD在0.1m0.1m0.15m0.15m內(nèi)選取； K：為降阻系數(shù) L20（米）時(shí)：500m K取50 500m K取100 6L20（米）時(shí)：500m K取10 500m K取30 A：形狀校正系數(shù) 如表 3、 地網(wǎng)：閉合均壓水平接地體（設(shè)施居于網(wǎng)內(nèi)）。當(dāng)網(wǎng)面積S100m2時(shí)，則 式中：用季節(jié)系數(shù)校正后的土壤電阻率（歐.米） R：地網(wǎng)接地電阻（歐） S：地網(wǎng)面積（平方米） K：降阻系數(shù)1.5. 當(dāng)S100m2時(shí)，按不同形狀水平接地體計(jì)算。當(dāng)形狀復(fù)雜時(shí)，可分別計(jì)算，然后并聯(lián)，但要考慮各接地體之間的屏蔽作用，計(jì)算調(diào)整設(shè)計(jì)方案直到總接地電阻小于要求值為止。 三、降阻劑用量及施工 4、 降阻劑用量（W）：不考慮滲透與金屬電極體積因素，只按設(shè)計(jì)尺寸進(jìn)行計(jì)算。 例：L=100米 D=0.1米時(shí)，由 若：L=100米 D=0.2米時(shí)，同理W=4.23（噸） 所以對(duì)于垂直接地體D在0.1-0.2米范圍，其降阻劑用量在12-42.3公斤/米，對(duì)于水平接地體橫截面積DXD在0.1m0.1m0.15m0.15m范圍，其降阻劑用量在13.530.4公斤/米。漿料調(diào)制：在現(xiàn)場(chǎng)視土壤干濕程度按降阻劑：水=1:0.60.8重量比拌漿待用。路燈設(shè)施的接地保護(hù)事關(guān)國(guó)家財(cái)產(chǎn)和人民生命安全的大事.為做好接地保護(hù)并有效地設(shè)置接地電阻，必須正確計(jì)算和測(cè)量接地電阻.理論上，接地電阻越小，接觸電壓和跨步電壓就越低，對(duì)人身越安全.但要求接地電阻越小，則人工接地裝置的投資也就越大，而且在土壤電阻率較高的地區(qū)不易做到.在實(shí)踐中，可利用埋設(shè)在地下的各種金屬管道(易燃體管道除外)和電纜金屬外皮以及建筑物的地下金屬結(jié)構(gòu)等作為自然接地體.由于人工接地裝置與自然接地體是并聯(lián)關(guān)系，從而可減小人工接地裝置的接地電阻，減少工程投資.一、接地電阻值的規(guī)定在1000V以下中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，接地電阻Rd應(yīng)小于或等于4，重復(fù)接地電阻應(yīng)小于或等于10.而電壓1000V以下的中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，一般規(guī)定接地電阻R為4.因此，根據(jù)實(shí)際安裝經(jīng)驗(yàn)，在路燈照明系統(tǒng)中接地電阻Rd應(yīng)小于或等于4.二、人工接地裝置接地電阻的計(jì)算人工接地裝置常用的有垂直埋設(shè)的接地體、水平埋設(shè)的接地體以及復(fù)合接地體等.此外，接地電阻大小還與接地體形狀有關(guān)，在路燈施工應(yīng)用中，通常使用垂直、水平接地體，這里只簡(jiǎn)要介紹上述兩種接地電阻的計(jì)算.1、垂直埋設(shè)接地體的散流電阻垂直埋設(shè)的接地體多用直徑為50mm，長(zhǎng)度2-25m的鐵管或圓鋼，其每根接地電阻可按下式求得:RgoLn(4L/d)/2L式中:土壤電阻率(/cm)L接地體長(zhǎng)度(cm)d接地鐵管或圓鋼的直徑(cm)為防止氣候?qū)拥仉娮柚档挠绊懀话銓㈣F管頂端埋設(shè)在地下05-08m深處.若垂直接地體采用角鋼或扁鋼(見(jiàn)圖1)，其等效直徑為: 等邊角鋼 d084b扁鋼 d05b為達(dá)到所要求的接地電阻值，往往需埋設(shè)多根垂直接體，排列成行或成環(huán)形，而且相鄰接地體之間距離一般取接地體長(zhǎng)度的1-3倍，以便平坦分布接地體的電位和有利施工.這樣，電流流入每根接地體時(shí)，由于相鄰接地體之間的磁場(chǎng)作用而阻止電流擴(kuò)散，即等效增加了每根接地體的電阻值，因而接地體的合成電阻值并不等于各個(gè)單根接地體流散電阻的并聯(lián)值，而相差一個(gè)利用系數(shù)，于是接地體合成電阻為RgRgo/(L*n)式中，Rgo單根垂直接地體的接地電阻();L接地體的利用系數(shù);n垂直接地體的并聯(lián)根數(shù).接地體的利用系數(shù)與相鄰接地體之間的距離a和接地體的長(zhǎng)度L的比值有關(guān)，a/L值越小，利用系數(shù)就越小，則散流電阻就越大.在實(shí)際施工中，接地體數(shù)量不超過(guò)10根，取a/L3，那么接地體排列成行時(shí)，L在09-095之間;接地體排列成環(huán)形時(shí)，L約為08.2、水平埋設(shè)接地體的散流電阻一般水平埋設(shè)接地體采用扁鋼、角鋼或圓鋼等制成，其人工接地電阻按下式求得:Rsp(/2L)*Ln(L2/dh)+A式中，L水平接地體總長(zhǎng)度(cm);h接地體埋沒(méi)深度(cm);A水平接地體結(jié)構(gòu)型式的修正系數(shù)三、接地電阻的測(cè)定接地電阻的測(cè)定有多種方法，如利用接地電阻測(cè)量?jī)x、電流-電壓表法等，其基本方法是測(cè)出被接地體至“地”電位之間的電壓和流過(guò)被測(cè)接地體的電流，而后算出電阻值.圖2為電流-電壓表法的原理圖.其中A、B為長(zhǎng)約1m、直徑為50mm的臨時(shí)檢測(cè)用的輔助鋼管，打入地中位置必須距被測(cè)接地裝置在20m以上，A、B間距也應(yīng)保持在20m以上.一般采用一根鋼管作為輔助極即可達(dá)到準(zhǔn)確測(cè)量的目的.將電壓表和電流表的讀數(shù)分別記下，并列出下式 RdARd+RnU1/I1RdBRd+RBU2/I2RABRA+RBU3/I3因?yàn)镽dA+RdB-RAB2Rd所以Rd(RdA+RdB-RAB)/2用該方法測(cè)電阻不受測(cè)量范圍的限制，但需要有獨(dú)立的交流電源，在沒(méi)有電源的地方，可利用電阻測(cè)量?jī)x進(jìn)行實(shí)測(cè).值得一提的是，在測(cè)量接地電阻時(shí)，應(yīng)考慮季節(jié)性的影響，即在最不利的條件下所測(cè)得的結(jié)果更符合檢測(cè)要求?！菊勘疚膶?duì)低壓斷路器和熔斷器、剩余電流動(dòng)作斷路器、其它方式保護(hù)的TT系統(tǒng)接地電阻設(shè)計(jì)與計(jì)算作了詳述，并指出TT系統(tǒng)存在的保護(hù)問(wèn)題，并對(duì)其它存在的問(wèn)題做了說(shuō)明：是TT系統(tǒng)設(shè)計(jì)與技改及調(diào)研的總結(jié)?！娟P(guān)鍵詞】TT系統(tǒng)接地電阻設(shè)計(jì)計(jì)算系統(tǒng)連線、線路保護(hù)、接地電阻設(shè)計(jì)是TT系統(tǒng)三大主要問(wèn)題。本文所敘內(nèi)容適用于防電擊保護(hù)分類(lèi)為I類(lèi)的電氣設(shè)備和人身電擊安全電壓限值(交流50V、直流120V)及切斷故障回路時(shí)間小于或等于5(或0.4)s的TT系統(tǒng)。由于TT系統(tǒng)電源有一點(diǎn)與地直接連接，負(fù)荷側(cè)電氣裝置外露可導(dǎo)電部分連接的接地極和電源的接地極無(wú)電氣聯(lián)系；當(dāng)有多級(jí)保護(hù)時(shí)，各級(jí)有各自的接地極。當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，短路電流通過(guò)發(fā)生故障的那一級(jí)或用電設(shè)備保護(hù)接地裝置、流經(jīng)大地后再通過(guò)電源接地裝置才能返回到電源。所以TT系統(tǒng)接地電阻設(shè)計(jì)與計(jì)算比較復(fù)雜和顯得特別重要。1靠短路電流切斷故障電源(1)當(dāng)短路電流Id150A時(shí)，靠短路電流切斷故障回路電源的保護(hù)設(shè)備是低壓斷路器和熔斷器。在系統(tǒng)各級(jí)按保護(hù)要求設(shè)置了不同規(guī)格的斷路器和熔斷器。其中找出最大一組斷路器的