【導(dǎo)讀】總參謀部第57研究所高級工程師,從事衛(wèi)星通信微波設(shè)備研制工作。全國雷電防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)委員會委員。現(xiàn)任四川蘭電防雷有限公司任總工程師。各位領(lǐng)導(dǎo)、同志們問好！電磁屏蔽技術(shù)是防雷設(shè)計時，防雷電感應(yīng)通常采用的措施之一。視，而對雷電輻射電磁場完善屏蔽技術(shù)應(yīng)用不夠普遍。場、磁場完善的屏蔽，才能起到完整的電磁屏蔽作用。根據(jù)富蘭克林防直擊雷原理，將雷電接閃經(jīng)引下線迅速。電場和磁場之間緊密聯(lián)系的二個方程，一方面是電磁場。即減小直擊雷電流。流裝置盒構(gòu)成完整限流裝置。目前，根據(jù)不同要求多采用Φ1000mm、Φ500mm、由于限流裝置抵消了相當(dāng)部分雷電流尖峰，使雷電流波形展寬，電磁屏蔽是為了控制內(nèi)部電場、磁場、電磁場不向屏蔽體外發(fā)射，不能透入屏蔽體內(nèi)，不致影象內(nèi)部電子設(shè)備正常工作。非完整的屏蔽體可以是金屬網(wǎng)或編制結(jié)構(gòu)的屏蔽層，如：。采用高導(dǎo)磁材料吸收磁場實現(xiàn)磁屏蔽。圖（三）導(dǎo)磁材料屏蔽體

　　

【正文】 接地 電阻為： Rj=[ LAD003 型：水平埋置，單個模塊的接地電阻為： 并聯(lián)后的總接地電阻 : Rnj= 式中 : ρ — 埋置地層的電阻率 （ Ω m）； L— Ⅰ型模塊的長（ m）； d— Ⅰ型模塊的直徑（ m）； h— 接地模塊的 埋置深度（ m）； a， b— Ⅱ型模塊的長和寬（ m）； M0— 模塊調(diào)整系數(shù)， LAD002 型取 ； LAD003 型取 ； n— 接地模塊個數(shù)； η — 模塊利用系數(shù)，可采用 — 。（利用系數(shù)是接地模塊比較難掌握的一個參ρ 2π L Ln 4L（ L+2h） d（ L+4h） M0 Rj nη n = Rnjη Rj Rj= ρ √ a?b M0 ] 30 量。這里提供的 — 是小地網(wǎng) 10個模塊的試驗參數(shù)。在設(shè)計幾十個上百個模塊的大地網(wǎng)時，由于多個并聯(lián)相互之間屏蔽作用就更大，因此利用率會減小，因此在大地網(wǎng)中，根據(jù)模塊用量、埋設(shè)間距等因數(shù)而定。利用系數(shù)η推薦值可選 — ）。 （ 7） 在實際的工程施工中，由于ρ的不均勻性以及隨季節(jié)的變化，接地電阻的計算結(jié)果往 往不易準(zhǔn)確，因此必須與現(xiàn)場實測的結(jié)果為準(zhǔn)。因此在計算的基礎(chǔ)上應(yīng)適當(dāng)留有余地。 共用接地系統(tǒng)的施工 電氣裝置的下列金屬部分均應(yīng)接地或與 PE線相連。 電機(jī)、變壓器、電器、手?jǐn)y式或移動式用電器具等的金屬底座和外殼。 電器設(shè)備的傳動裝置。 室內(nèi)外配電裝置的金屬或鋼筋混凝土構(gòu)架以及靠近帶電部分的金屬護(hù)欄和金屬門。配電、控制、保護(hù)用屏（柜、箱）及操作的金屬框架和底座。 交、直流電力電纜的接頭盒、終端頭和膨脹器的金屬外殼和電纜的金屬護(hù)層、可觸及的電纜金屬保護(hù)管和穿線的鋼管。 電纜橋架、支架和井架。 裝有避雷線的電力線路、桿塔。 裝有配電線路桿下的電力設(shè)備。 在非瀝青地面的居民區(qū)內(nèi)，無避雷線的小電流架空電力線路的金屬桿塔和鋼筋混凝土桿塔。 封閉母線的外殼及其裸露的金屬部分。 控制電纜的金屬護(hù)層。 （ 1） 需要接地的直流系統(tǒng)的接地裝置應(yīng)符合下列要求： 能與地構(gòu)成閉合回路且經(jīng)常流過電流的接地線應(yīng)沿絕緣墊板敷設(shè)，不得與金屬管道、建筑物和設(shè)備的構(gòu)件有金屬的連接。 在土壤中含有在電解值時能產(chǎn)生腐蝕性物質(zhì)的地方，不宜敷設(shè)接地裝置，必要時可采用外引式接地裝置或改良土壤的措施。 直流電力回路專用的中性線和直流兩線制正極的接地體、接地線不得與自然接地體有金屬連接 ；當(dāng)無絕緣隔離裝置時，相互間的距離不應(yīng)小于 1m。 三線制直流回路的中性線直接接地。接地線不應(yīng)做其它用途。 （ 2）交流電氣設(shè)備的接地可以利用下列接地體： 埋設(shè)在地下的金屬管道。但不包括有可燃或有爆炸物質(zhì)的管道。 與大地有可靠連接的建筑物的金屬結(jié)構(gòu)，如金屬井管。 建筑物的金屬結(jié)構(gòu)（梁、柱等）及設(shè)計規(guī)定的混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的鋼筋。 生產(chǎn)用的起重機(jī)的軌道、配電裝置的外殼、走廊、平臺、電梯豎井、起重機(jī)與升降機(jī)的構(gòu)架、運輸皮帶的鋼梁、電除塵器的構(gòu)架等金屬結(jié)構(gòu)、配線的鋼管。 接地裝置宜采用鋼材。接地 裝置的導(dǎo)體截面應(yīng)符合熱穩(wěn)定和機(jī)械強(qiáng)度的要求，但不應(yīng)小于表 所列的規(guī)格。 31 表 鋼接地體和接地線的最小規(guī)格 低壓電器設(shè)備地面上外露的銅和鋁接地線的最小截面 應(yīng)符合表 的規(guī)定。在地下不得采用裸鋁導(dǎo)體作為接地體或接地線。不得利用蛇皮管、管道保溫層的金屬外皮或金屬網(wǎng)以及電纜金屬保護(hù)層做接地線。 表 低壓電器設(shè)備地面上外露的銅和鋁接地線的最小截面 名 稱 銅（ mm2） 鋁（ mm2） 明敷的裸導(dǎo)體 4 6 絕緣導(dǎo)體 電纜的接地芯或與相線包在同一保護(hù)外殼內(nèi)的多芯導(dǎo)線的接地芯 1 接地裝置的敷設(shè) （ 1） 接地體頂面埋設(shè)深度應(yīng)符合規(guī)定。 當(dāng)無規(guī)定時，不宜小于 。高寒地區(qū)應(yīng)埋設(shè)在凍土層以下 。角鋼及鋼管接地體應(yīng)垂直配置。除接地體外，接地體引出線的垂直部分和接地裝置焊接部位應(yīng)作防腐處理；在作防腐處理前，表面必須除銹。 （ 2）垂直接地體的間距不宜小于其長度的 2 倍，水平接地體的間距應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定，當(dāng)無設(shè)計規(guī)定時不宜小于 5m。 （ 3） 接地線應(yīng)防止發(fā)生機(jī)械損傷和化學(xué)腐蝕。在與公路、鐵路或管道等及其它可能使接地遭受損傷處，均應(yīng)用管子或角鋼等加以保護(hù)。接地線在穿過墻壁、樓板和地坪處應(yīng)加裝鋼管和其它堅固的保護(hù)套，有化學(xué)腐蝕的部位還應(yīng)采取防腐措施。 （ 4） 接地干線應(yīng)在不同的兩點及以上與接地網(wǎng)相連。自然接地 體應(yīng)在不同的兩點及以上與接地干線或接地網(wǎng)相連。 （ 5） 每個電器裝置的接地應(yīng)以單獨的接地線與接地干線相連接，不得在一個接地線中串聯(lián)幾個需要接地的電氣裝置。 （ 6） 接地體敷設(shè)完后?；靥钔羶?nèi)不應(yīng)有石塊和建筑垃圾等；外去的回填土不得有較強(qiáng)的腐蝕性，回填時應(yīng)分層夯實。 （ 7） 明敷接地線的安裝應(yīng)符合下列要求： ； ； ，在水平直線部分宜為 ；垂直部分宜為種類、規(guī)格、單位 地 上 地 下 室內(nèi) 室外 交流電流回路 直流電流回路 圓鋼直徑（ mm） 6 8 10 12 扁鋼截面（ mm2） 扁鋼厚度（ mm） 60 3 100 4 100 4 100 6 角鋼厚度（ mm） 鋼管壁厚（ mm） 2 4 6 32 ；轉(zhuǎn)彎部分宜為 。 ，亦 可與建筑物傾斜結(jié)構(gòu)平行敷設(shè)；在直線段上不應(yīng)有高低起伏及彎曲等情況。 ，離地面距離宜為 250300mm；接地線與建筑物墻壁間的間隙宜為 1015mm。 、沉降縫處時，應(yīng)設(shè)補(bǔ)償器，補(bǔ)償器可用接地線本身成弧狀代替。 。每個接點部位宜作出接地標(biāo)志。 ，均應(yīng)刷白色底漆并標(biāo)以黑色地符“ ” 接地線的連接 (1)接地線的連接宜采用焊接，焊接 必須牢固無虛焊。接至電氣設(shè)備上的接地線應(yīng)用鍍鋅螺栓連接；有色金屬接地線不能采用焊接時，可用螺栓連接。螺栓連接處的接觸面應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《電氣裝置安裝工程母線裝置施工及驗收規(guī)定》的規(guī)定處理。接地線的焊接宜采用搭接焊，其搭接長度必須符合規(guī)范的規(guī)定 . (2)扁鋼為其寬度的 2 倍以上（至少三個棱邊焊接）。 圓鋼為其直徑的 6 倍以上。圓鋼與扁鋼連接時，其長度為圓鋼直徑的 6倍以上。 (3)扁鋼與鋼管、扁鋼與角鋼、圓鋼與角鋼焊接時，為了連接可靠 ,除應(yīng)在其接觸部位兩側(cè)進(jìn)行焊接外宜以鋼帶彎成弧形或圓鋼彎成直角形幫件 與鋼管、鋼帶、圓鋼或角鋼焊接。利用各種金屬構(gòu)件、金屬管道等作為接地線時，宜保證其全長為完好的電氣通路。利用的金屬構(gòu)件、金屬管道等作為接地線時，應(yīng)在串接部位焊接金屬跨接線。 6。防雷接地裝置設(shè)計若干問題技術(shù)分析 重點討論防雷接地裝置設(shè)計、施工中遇到問題的解決辦法。并給出接地裝置的設(shè)計實例及施工中降低接地電阻的有效措施，和測試接地電阻值應(yīng)注意的問題。 綜合防雷系統(tǒng)工程中，不管是避雷針、避雷網(wǎng)、避雷帶等，還是 33 各種防雷電感應(yīng)的 SPD，能起到防雷作用最重要的環(huán)節(jié)之一，需要有良好接地。在一定的土質(zhì)、 氣候情況下，良好接地取決于接地裝置的形狀，接地體的材料、規(guī)格和采取有效的降阻措施。 科學(xué)的計算方法可得出滿足要求的各種數(shù)據(jù)。設(shè)計合理可節(jié)省人力、物力。當(dāng)然，計算結(jié)果與實際會有一定差距，差距的大小取決于土壤電阻率ρ的準(zhǔn)確程度和土質(zhì)均勻的程度等因素。 精心設(shè)計、規(guī)范施工可實現(xiàn)花費較少的代價獲得可靠、良好的接地效果。 防雷工程良好接地的重要性 富蘭克林避雷原理的基本精神就是截閃、引雷入地。截閃器把雷電引來，能迅速泄放入地，達(dá)到防雷減災(zāi)的目的。否則，雖有好的截閃裝置，沒有良好的接地，也不能起到良好的避雷效 果。把雷引來不能迅速泄放入地，必然遭受雷擊，其后果就是“引狼入室”。此種比喻恰恰說明了防雷接地的重要性。 眾所周知，被稱為“洋垃圾”的 “消雷器”原理：所謂是“中和”、“限流” [1]，而對接地電阻值沒有嚴(yán)格要求。實踐證明“消雷器”引雷不能消雷。國內(nèi)外防雷專家用事實證明“消雷器”不能消雷之后，郵電部等多個單位《通知》下屬單位停止使用“消雷器”。這樣，又從另一方面說明防雷接地的重要性。 ．接地裝置形狀的選擇 接地裝置的組成包括引下線、接地母線、匯流排、垂直接地體和水平接地體等。其中，垂直接地體 和水平接地體 通常稱地網(wǎng)，地網(wǎng)的接地電阻值達(dá)到設(shè)計要求是十分重要的。 34 本文列舉設(shè)計方案中，采用熱鍍鋅角鋼 (L50 50 5 2020)作為垂直接地體，深埋 , 垂直接地體之間距離 4— 6m。 水平接地體采用熱鍍鋅扁鋼（ 40 4 ）如圖（一）所示。 1 2 3 4 2m 4— 6m 圖（一）接地裝置的組成 其中： 匯流排 接地母線 垂直接地體 水平接地體 接地體型式的選擇 根 據(jù)地形地貌可選用不同的接地體型式 ，有關(guān)資料［ 3］介紹：接地體型式對接地電阻有一定影響，根據(jù)接地裝裝置的類型系數(shù) K 設(shè)計計算時可修正計算結(jié)果，使接地裝置的設(shè)計值更接近實測結(jié)果。由關(guān)資料［ 3］可查得一字型接地裝置的類型系數(shù)K 為 1。 機(jī)房 35 接地體屏蔽作用分析 《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》（ GB5005794 2020 版）中規(guī)定兩根垂直接地體之間距離為接地體自身的 2 倍。此時，兩根垂直接地體相互間屏蔽效應(yīng)影響很小，可忽略。否則兩根垂直接地體太近，由于屏蔽作用會影響接地電阻值。 為分析問題簡化，以兩根垂直接地 體為例，其近似等效電路如圖（二）所示。 其中 : u— 瞬時雷電壓 i— 瞬時雷電流 Ra— 垂直接地體 a 的電阻 Rb— 垂直接地體 b 的電阻 i a b Rab— 屏蔽效應(yīng)等效電阻 i1— 流過垂直接地體 a的雷電流 i1 ▌Ra i2 ? Rb i2— 流過垂直接地體 b 的雷電流 u ▌Rab 圖（二）屏蔽效應(yīng)等效電路 R a+R b 由等效電路可得： R= ――――― + R a b （ 1） R a+R b 式（ 1）中 R a b是與垂直接地體距離、土壤電阻率、 土壤均勻程度和雷電流通過面積相關(guān)的。其中 R ab 項使 R 值變大。 如果兩根垂直接地體距離大于 4— 6 米，可認(rèn)為 R ab可以忽略， 36 式（ 1）簡化成 R= RaRb/（ Ra+Rb） （ 2） 式（ 2）即為 Ra和 Rb并聯(lián)電阻值。顯然 ,式（ 1）電阻值，由于垂直接地體相互影響 Rab存在使其接地電阻值變大。有關(guān)資料 [3]將影響接地電阻值變大現(xiàn)象稱之為屏蔽效應(yīng)。 廣西柳城中回山廣電轉(zhuǎn)發(fā)站防雷接地施工中，采用 40 根50x50x5 鍍鋅角鋼垂直接地體做 4mx4m 網(wǎng)格形接地裝置，測試結(jié)果未達(dá)到設(shè)計要求。施工人員在垂直接地體相距 4m 之間，又增加 40根 50x50x5 鍍鋅角鋼垂直接地體，垂直接地體之間相距變成 2m，測試結(jié) 果接地電阻值幾乎未減小。最后，采用擴(kuò)大地網(wǎng)面積方法，達(dá)到了設(shè)計要求，這就是垂直接地體之間屏蔽效應(yīng)結(jié)果。 土壤電阻率的確定 土壤電阻率的定義 [4] 工程上以 1 立方米的某種土壤在相對兩面之間具有的地電阻值稱之為土壤電阻率。工程中采用單根鋼管或圓鋼作垂直接地體測試土壤電阻率。（單位為Ω ? m） 土壤電阻率的確定 土壤電阻率ρ的精確測量方法是費朗克文納的四電極法 [5]。工程中近似估算時，可根據(jù)土壤電阻率的定義 [4]，近似求出土壤電阻率ρ。 本文以海南海口美蘭機(jī)場雷達(dá)站為例，沿圍墻做了 一字型接地網(wǎng)。施工中，將 L50 50 5 1500 的熱鍍鋅角鋼打入被測