【導讀】接地的目的是要保證電氣系統(tǒng)和電氣設備的正常運行和人身安全。所牽涉的范圍很廣，因此必須在設計前進行詳細的調查研究和收集資料工作。設計的階段根據設計的規(guī)模及實施的方法而定。在一般情況下，按以下階段。方案設計、初步設計及施工圖設計。在方案設計中主要解決設計的技術可能性和經濟合理性，并決定接地方案。由于國內在接地施工方。響人身安全，因此除采用國家標準圖外，特別應附有等電位措施的標準圖。如當?shù)赝寥离娮杪瘦^高，則應了解附近有無土壤電阻率較低。質變化較大，則在不同的土壤地區(qū)應分別測得土壤電阻率的數(shù)據。前無法取得實測資料，可向當?shù)仉姌I(yè)單位或有關企業(yè)取得土壤電阻率資料。算而得的結果補打接地極或采取其它有效措施。均年降雨量和每月平均降雨量。項資料可以向當?shù)夭牧瞎块T及加工企業(yè)取得。料估計土壤電阻率。根據接地電阻要求及土壤電阻率計算接地極及接地線的數(shù)量和截面，確定接地電阻的作用是使接地設計工作簡化。

　　

【正文】 = ( ， 30 S r = dh S T h h T h h K ln ) 2 ( ) 2 ( ln 2 2 2 2 01 + + + = 247。 247。 248。 246。 231。 231。 232。 230。 + + 249。 234。235。 233。 = 2 2 1 1 02 ) 4 ) (1 2 T h T S tg h S tg S h h d S K p p 25 T──跨步距離，一般取 h──接地極埋地深度， m 其它符號見式（ 57）。 （ 6）接地網的設置方法 根據上述各式的實際計算、理論分析和模擬試驗，認為接地網按下 列方法設 置較為經濟合理。 ① 均壓帶的根數(shù) 均壓帶根數(shù)增加很多，效果不大，一般根據接地網的大小，均壓帶的平行間距按 3m、 5m 或 10m 選用，接地網面積越大，均壓帶的間距也越大。 ② 同孔型式 當包括接地網外圍 4 根在內的均壓帶總根數(shù)在 18 及以下時，宜采用長孔接地網。 ③ 減少接地網直角處跨步電壓的措施 四角宜做成弧形。如有困難且可能有行人或牲畜接近時，四周 附近 1～ 2m 地面用高電阻系數(shù)材料復蓋。 ④ 均壓帶選用 一般采用直徑 10mm 圓鋼或 20mm4mm 扁鋼。如在強腐蝕土壤內，尚應按腐蝕情況加 大截面 積。戶外高壓配電裝置的出入口處加裝帽檐式均壓帶，如圖 8 所示。帽檐式均壓帶埋深 （向外 ）～ 2m（向外 3m）時跨步電壓下降 40%；埋深 （向外 ）～ （向外 3m）時，下降約 20%。 寬度 l 不小于出入口處寬度；也可用高電阻率的路面結構層。 ⑤ 不同圍墻結構的連接要求 當圍墻為磚石結構時，圍墻與接地網的水平距離宜等于接地網的埋深。 當圍墻為金屬結構時，且在接地網內，宜與接地網可靠連接。當金屬圍墻在接地網邊緣或在接地同外時， 在距金屬圍柵內、外 1～ 2m 的地面上，宜采用高電阻率的地 面結構層。 當接地網的邊角附加均壓帶或覆蓋高電阻率的材料時，計算接觸電位取次邊角的接觸電位，如圖 9 所 示。由圖 9 可見，出入口交通道路從接地同外緣算起，長度為 5～ 10 倍接地網埋深，寬度為 2 倍門寬，但 不小于路面寬度的地面應采用高電阻率的地面結構或加帽檐式均壓帶。圍墻外是否采用高電阻率材料覆 蓋，視行人及牲畜接近情況而定。 5．水下接地網 （ 1）水下接地網的敷設方法 ① 敷設地點 一般敷設在溪、湖、池、河道水流平緩處，水流湍急處不宜敷設，以免水流長期沖刷造 成接地極斷裂、部分脫落。盡量敷設在水域寬闊處。 ② 固定方法 靜水中用大石壓牢，動水中則需打人少量插筋固錨住。 ③ 材質和形狀 一般用 20mm4mm 的扁鋼或 φ10mm 的圓鋼焊成外緣閉合的矩形網，網孔不宜多于 32 個。 ④ 連接方法 可利用自然接地極或用 20mm4mm 或 φ10mm 的圓鋼與岸上接地極相連接。有條件時，宜 設置接地測量井。 （ 2）接地電阻的計算 26 40 s R KS r = (59) 式中： ρs──水的電阻率， ；參見表 7 Ks──計算系數(shù)，見表 37 五、不同土壤電阻率時接地極的接地電阻計算 土壤電阻率由于受土壤的成份、含水量等 的影 響，有時上、下幾層數(shù)值不同 ,或左、右兩側數(shù)值 不同?，F(xiàn)將其對接地電阻的影響說明如下。 1．埋設在上、下層土壤電阻率不同時的垂直 接地極的接地電阻計算 有些土壤中，表面上層一般較薄，下層的土層 往往不止一層，但對一般的接地極而言，影響較大 的，主要是上面的兩層，所以一般只考慮雙層土壤對于接地電阻的影響。根據土壤分布情況及接地極埋設 的方法，有以下幾種情況。 （ 1）垂直接地極僅埋設在上層土壤中，如圖 10。上層土壤的厚度為 h，土壤電阻率為 ρ1，下層土壤 電阻率為 ρ2，垂直接地極的埋設深度為 l。這種土壤的反射 系數(shù)為 K， K 的定義為： 2 1 2 1 r r r r + K = (60) 由于雙層土壤的影響而增加的接地電阻 F l Ra p r 2 = (61) 式中： F──影響系數(shù)，見表 38，其值隨 h／ l 的比值不同而不同 如 K 為正數(shù)，則 Rs 為正數(shù)，即總接地電阻值為垂直接地極僅在電阻率為 ρ1 的土壤中的接地電阻 R 與 Rs 之和。如 K 為負數(shù)，則 Rq 也為負數(shù)，則總接地電阻為 R 與 Rs 之差。 27 （ 2）垂直接地極埋設在兩層土壤中，上層土壤電阻率為 ρ1，土層厚度為 h，下層土壤電阻率為，垂 直接地極的 埋設深度為 l，如圖 11 所示。在這種情況下，接地電阻 R 的值為： R＝ F (R1＋ Rs ) (62) 式中： F──影響系數(shù)，其值見表 39； R1──垂直接地極僅埋設在電阻率為 ρ1 的土壤中的接地電阻值； Rs──由于雙層土壤的影響而增加的電阻值，見表 40，表中所示的數(shù)字系根據土壤電阻率為 100 及 垂直接地極埋地深度為 3m 時計算而得，如實際情況有出入，則應作相應調整。 28 當 Rs 為正值時，則總接地電阻 R 為 R1 及 Rs 之和乘以 F；如 Rs 為負值，則總接地電阻 R 為 R1 及 Rs之差 來以 F。 2．在相 鄰士壤電阻率不同時的垂直接地極的接地電阻計算 垂直接地極埋設在接近于土壤縱斷而處，如圖 12 所示。垂直接地極埋設在土壤電阻率 ρ1 的土層 中，其埋設深度為 h，垂直接地極埋設的地點距離 土壤縱斷面的距離為 d，縱斷面右側的土壤電阻率 為 ρ2，由此增加的接地電阻為 Rs。 Rs 的數(shù)值如表 41 所示。表中所列數(shù)值是按垂直接地極埋地深度 h 為 3m、 ρ1 為 計算而得。如 l 及為其它數(shù)值， 則應作相應調整。表中系 K 為正數(shù)時的值，如 K 為 負數(shù)，則 Rs 的絕對值相同，僅為負值而已。 3．埋設在雙層土壤中 的帶形接地極的接地電阻計算 29 帶形接地極長度為 L，埋設在土壤電阻率為 ρ1 的土層中，接地極埋設深度為 d，上層土壤的厚度為 h， 下層土壤的電阻率為 ρ2，如圖 13 所示。當帶形接地極的長度為 30m、 ρ1為 時，其電阻增加值為 Rs，如表 42 所示。如 L 及 ρ1 與上述數(shù)字不同時，則應相應調整。 K 為正值時，Rs 也是正值，表示為增加 的電阻值， K 為負值時， Rs 也是負值，表示為減少的電阻值。 4．埋設在雙層上壤中接地極的接地電阻另一種計算 對于埋設在雙層土壤中垂直接地極所增加的接地電阻 R21 也可按式（ 63）計算；埋設在雙層土壤中水 平接地極所增加的接地電阻 R22 可按式（ 64）計算。 / 1 / 1 ln 2 1 2 2 1 2 1 21 + + = n l n l l R r r r r p r (63) 249。 234。235。 233。 + = 4ln( 1) 2 2 1 2 1 22 h L l R r r r r p r (64) R22 =ρ1/2πl(wèi)( ρ2 ρ1)/(ρ2 +ρ1)4ln (L/h1) 式中 : ρ1 、 ρ2──分別為上、下層土壤的土壤電阻率， l──垂直接地極長度， m n──垂直接地極個數(shù) L──水平接地極長度， m h──水平接地極埋設深度， m 按此方法計算的受雙層土壤影響的接地電阻 R = R1 + R21（或 R22） (65) 式中： R1──按上層土壤的土壤電阻率計算而得的接地電阻值， Ω 5．埋設在不同土壤中的接地網的接地電阻計算 （ 1）埋設在雙層土壤中的接地網 其接地電阻 239。 239。 254。 239。 239。 253。 252。 239。 239。 238。 239。 239。 237。 236。 249。 234。235。 233。 + + + = r h nl L L S R a 4 (1 ) ( ) 2 1 1 1 r r r r (66) 30 式中： S──接地網面積， m2 h──上層土壤厚度， m l──垂直接地極長度 ,m n──垂直接地極根數(shù) a──當 1≤ρ2： ρ1＜ 時為 1；當 ＜ ρ2: ρ1＜ 10 時為 L──水平接地極的總長度， m ρ ρ2──分別為上、下層土壤的土壤電阻率， Ωm r──接地網假想半徑，其值為， m （ 2）埋設在土壤電阻率不同的相鄰土壤中的接地網 其接地電阻 r R = (67) 1 1 1 2 1 2 S S S r r r r r + = (68) 式中： ρ ρ2──相鄰不同土壤的土壤電阻率， Ωm S、 S S2──接地網總面積和分別在土壤電阻率為 ρ ρ2 土 壤中的接地網面積， m2 （ 3）埋設在土壤電阻率變化較大的土壤中的接地網 按式（ 49）～ （ 5l）計算，但這些式中的 ρ 采用加權平均值。 加權平均值 ρA，可按圖 14 計算。在接地網的每一邊取 MN 間的 土壤電阻率為 ρ ρ4，這些數(shù)值為 MN 相距 6m 的土壤電阻 率，則該邊的平均土壤電阻率為： ρa1 = (ρ1+ρ2+ρ3+ρ4 )/4 用同樣方法在其它三邊取得各 自的土壤電阻率平均值 ρa ρa各 邊的長度相應為 L L L L4。則可得加權平均土壤電阻率 4 4 3 3 2 2 1 1 1 2 3 4 a a a a A L L L L L L L L r r r r r + + + + + + = (69) 六、接地極的沖擊接地電阻的計算 沖擊接地電阻在注筑物防雷中的應用非常重要。這里主要討論接地裝置沖擊接地電阻的計算。 1．接地極的沖擊系數(shù)和利用系數(shù) 接地極的沖擊系數(shù)阿 a 與接地極的形狀、尺寸及沖擊電流和土壤電阻率有關。一般按下式計算。 p K m C C L I a b a ( 10 ) 1 180。 3 + = r (70) 式中： Ic──通過接地極的雷電沖擊電流值， kA ρc──受雷電流沖擊的土壤電阻率， Ωm；該值等于 kRρ， ρ 為土壤電阻率，詳見表 2 或 3， kR 為季節(jié)系數(shù)，見表 43 Lk──垂直接地極長度、水平接地極長度、環(huán)式接地極直徑或水平接地網的等效直徑， m a、 b、 m、 p、 ──系數(shù)，見表 44 在 ρ≤300 地區(qū)，對于桿塔，考慮其基礎作為自然接地極的效果，則可簡化為 31 1 C a bI a + = (71) 當接地裝置由多個水 平接地極和（或）垂直接地極組成，對于沖擊電流來說，同樣也存在屏蔽作用。 接地極的沖擊利用系數(shù) ηc 見表 45。 為了減少屏蔽作用，垂直接地極的間距不小于其長度的兩倍，水平接地極的間距不小于 5m，可根據具體 情況而定。表 45 是根據這個原則制定的。 2．水平放射形接地極 按不同型式的水平放射形接地極，采用式（ 32）計算或按表 46 中的公式計算出工頻電阻 R，再計算沖 擊接地電阻。 RC = aR (72) 3．水平接地極連接的垂直接地極組 合接地裝置 這種接地裝置的沖擊接地電阻 R c n R R n R R CP CZ CP CZ CS h 1 180。 + 180。 = (73) 式中： RCz──每根垂直接地出的沖擊接地 電阻， Ω RCp──水平接地極的沖擊接地電 阻， Ω 4．水平接地網 當土壤介質常數(shù)為 9 ， ρ≤2020Ωm，沖擊電源波頭為 3μs 時，接地網的沖擊性地電阻 32 1 / r 4 C r e R = (74) 式中； r──接地網等效半徑 ,即 √S/π S──接地網面積， m2 5．獨立避雷針 當獨立避雷針外引水平接地極的工頻接地電阻為 R、電感為 LP（ μH）時，末端有集中接地級，其接地 電阻 為 R0（ Ω），對于雷電流為斜電流波、波頭 的首端沖擊電阻為 2 0 0 2 0 0 2 (2 ) 4 4 (2 ) 4 L R R RR R L R RR R R p p C + + + + + = (75) 6．接地極的有效長度 雷電流在土壤中流經一定長度后，不起流散作用；也就是如接地網超過其有效長度（即超過其沖擊接 地電阻等效半徑范圍）或避雷針