接地阻抗 [低阻抗接地网的设计与施工]
时间：2019-04-02 03:17:43 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
【摘 要】建筑电气施工中为了防止雷击事故的发生，对其技术的要求特别高；而在防雷接地装置中，接地电阻阻值越小，则瞬间内冲击接地电压降就越小，建筑物遭受雷击的危险性就越小。文中介绍了接地系统的作用，分析了共用接地系统的性能和特点，阐述了接地电阻的构成及施工和降阻方法。
【关键词】防雷；接地系统；共用接地系；接地电阻
1.概述
接地系统是影响用电系统稳定、安全、可靠运行的一个重要环节，为了用电设备系统稳定的工作，须有一个接地参考点。至于如何接地，采用何种接地方式较好、较正确，人们看法不一，国内有关规程也不够明确和统一，国外用电设备厂商对接地系统的要求也不尽相同，但对用电设备必须可靠接地的认识是统一的。接地系统基本分为两种形式，一是有按需要接地系统的功能而单独设计的各自的专用接地系统，二是将各种功能的接地系统联在一起组成一个公用接地系统。在建筑物施工中,利用建筑物基础地板钢筋作为自然接地体,利用建筑物的柱或剪力墙内结构主筋作为防雷引下线 ,并保证每条引下线不少于两根主筋与自然接地体连接,随主体结构工程逐层焊接串联至屋顶与避雷带连接,用以保证防雷引下线的使用功能。因此,建筑物施工中必须有足够小的接地电阻值和安全可靠的接地装置,使电路运行稳定、质量可靠,保证设备和工作人员的安全,保护建筑物及强、弱电设备的安全运行。
2.共用接地系统
建筑物为钢筋混凝土结构时，钢筋主筋实际上已成为雷电流的下引线，在这种情况下要和防雷、安全、工作三类接地系统分开，实际上遇到较大困难，不同接地之间保持安全距离很难满足，接地线之间还会存在电位差，易引起放电，损害设备和危及人身安全。考虑到独立专用接地系统存在实际困难，现在已趋向于采用防雷、安全、工作三种接地连接在一起的接地方式，称为共用接地系统。在iec标准和ltu相关的标准中均不提单独接地，国标也倾向推荐共用接地系统。共用接地系统容易均衡建筑物内各部分的电位，降低接触电压和跨步电压，排除在不同金属部件之间产生闪络的可能，接地电阻更小。
2.1共用接地系统构成
2.1.1接地体（又称接地电极或地网）。接地体是使系统各地线电流汇入大地扩散和均衡电位而设置的与土壤物理结合形成电气接触的金属部件。联合接地方式的接地体由两部分组成：即利用建筑物基础部分混凝土内的钢筋和围绕建筑物四周敷设的环形接地电极（由垂直和水平电极组成）相互焊接组成的一个整体的接地体。
2.1.2接地引入线。接地体与接地总汇集线之间相连的连接线称为接地引入线。接地引入线应有足够的导流面积，并作防腐蚀处理，以提高使用寿命。
2.1.3接地汇集线。接地汇集线是指在建筑物内分布设置可与各系统接地线相连的一组接地干线的总称。根据等电位原则，提高接地有效性和减少地线上杂散电流回窜，接地汇集线分为垂直接地总汇集线和水平接地分汇集线两部分。①垂直接地总汇集线：垂直贯穿于建筑物各层楼的接地用主干线。其一端与接地引入线连通，另一端与建筑物各层钢筋和各层水平接地分汇集线分层相连，形成辐射状结构。垂直接地总汇集线宜安装在建筑物中央部位，也可在建筑物底层安装环形汇集线，并垂直引到各机房的水平接地分汇集线上。②水平接地分汇集线：分层设置，各通信设备的接地线就近引入到水平接地分汇集线上。
2.1.4接地线。系统内各类需要接地的设备与水平接地分汇集线之间的连线。其截面积应根据可能通过的最大电流确定，并不准使用裸导线布放。
3.接地电阻的组成
接地在防雷工程中的作用举足轻重，一个良好的接地系统不仅会使雷电流泄放的速度加快，缩短雷电压在建筑各系统停留的时间，而且有利于降低雷电流入地时地电位瞬间升高的幅度。
3.1接地电阻构成
接地装置的接地电阻由以下几部分构成：
3.1.1接地引线电阻，是指由接地体至需接地设备接地母线间引线本身的电阻，其阻值与引线的几何尺寸和材质有关。
3.1.2接地体（水平接地体、垂直接地体）本身的电阻，其阻值与接地体的材质和几何尺寸有关。
3.1.3接地体表面与土壤的接触电阻，其阻值与土壤的性质、颗粒、含水量及土壤与接地体的接触面和接触的紧密程度有关。
3.1.4散流电阻是从接地体开始向远处（20米）扩散电流所经过的路径土壤电阻，决定散流电阻的主要因素是土壤的含水量。
接地电阻虽由四部分构成，但前两部分所占接地电阻的比例较小，起决定作用的是接触电阻和散流电阻。故降低接地电阻应从这两部分开展工作，讨论降低接触电阻和散流电阻的方法。现通过具体的工程案例来阐述降阻的施工方法。
4.接地保护设计及低阻抗接地网的施工
4.1工程概况 该项目为某动漫创意园区（占地1000亩），分期施工。其中一期由食堂、职工宿舍、办公楼、配电房等组成，建筑面积约1.5万平方米，为全现浇钢筋混凝土框架结构。配电房为单层结构兼整个园区10KV供电开闭所。
4.2接地保护设计 本工程采用TN-S接地保护方式，保护接地与防雷接地共用一接地体，实行MEB总等电位联结，接地电阻要求不大于1欧。利用建、构筑物中的金属结构作为接地体，在基础机构施工时构件或基础内钢筋的接点应绑扎或焊接，各构件或基础之间必须连接成电气通路；进出钢筋混凝土构件的导体与其内部的钢筋体的每一个连接点必须焊接，且与其主筋焊接。
4.3低阻抗接地网的施工 工程完工后，测试接地电阻时，阻值为5.01欧，满足不了设计要求，经现场查勘，发现该地块处于沙滩，土壤为砂或砂砾且砂层深度﹥10M,地面几乎无粘土，故土壤电阻率极高。由于工程附近有许多农田及池塘，能提供大量的黑土，故采用换土法即用电阻率较低的土壤（黑土）置换电阻率较高的土壤，以降低接地电阻，做法如下:
在配电房附近的沙地挖一个宽1米，深1.5米的长方形的槽；长边为15米，短边10米。用当地农田及池塘里的淤泥回填，用DN50，长度2.5米的镀锌钢管没隔5米一根，经黑土层完全打入地下，最后用40*4的镀锌扁钢把所有的镀锌管焊接起来，再与原建筑(对角各一处)预留人工接地扁钢焊接形成通路。经置换低电阻率土壤（黑土）及增加人工接地极处理后，本工程最终测试接地电阻为0.12欧，满足Rjd≤1欧的要求。
5.结语
影响接地电阻的因素很多：接地极的大小（长度、粗细）、形状、数量、埋设深度、周围地理环境（如平地、沟渠、坡地是不同的）、土壤湿度、质地等等。 高土壤电阻率地区的降低接地电阻的措施有换土、对土壤进行化学处理、利用长效降阻剂等，应根据现场地理环境土壤质地等实际情况选择相应的措施及施工方法。
