降低接地電阻阻值的方法

1、.接地電阻降阻方法 為了達(dá)到降低接地網(wǎng)接地電阻之目的，首先需要從理論上研究降低接地電阻的方法。由公式R=/C可以看出，降低接地電阻有以下兩種途徑，一是增大接地體幾何尺寸，以增大接地體的電容C；二是改善地質(zhì)電學(xué)性質(zhì)，減小地的電阻率 和介電系數(shù)。下面分別討論降低接地電阻的一些方法。1、增大接地網(wǎng)面積由上面接地電阻的物理概念，依據(jù)式（2.10），大地電阻率和介電系數(shù)不容易改變，而接地電阻R與接地網(wǎng)電容C成反比：從理論上分析，接地網(wǎng)電容C主要由它的面積尺寸決定，與面積成正比，所以接地網(wǎng)面積與接地電阻成反比。減小接地網(wǎng)接地電阻，增大接地網(wǎng)面積是可行途徑。一個(gè)有多根水平接地體組成的接地網(wǎng)可以近似地看成一塊

2、孤立的平板，借用平 板接地體接地電阻計(jì)算公式2.11，當(dāng)平板面積增大一倍時(shí)，接地電阻減小29.3%。2、增加垂直接地體依據(jù)電容概念，增加垂直接地體可以增大接地網(wǎng)電容。當(dāng)增加的垂直接地體長(zhǎng)度和接地網(wǎng)長(zhǎng)、寬尺寸可比擬時(shí)，接地網(wǎng)由原來(lái)的近似于平板接地體趨近于一個(gè)半球接地體，電容會(huì)有較大增加，接地電阻會(huì)有較大減小。由埋深為零半徑為的圓盤和半徑為的半球電容之比rr可得，接地電阻減小。但是對(duì)于大型接地網(wǎng)，其電容主要是由它的面積尺寸決定，附加于接地網(wǎng)上有限長(zhǎng)度（）的垂直接地體，不足以改變決定電容大小的幾何尺寸，因而電容增加不大，亦接地電阻減小不多。所以大型接地網(wǎng)不應(yīng)加以增加垂直接地體作為減小接地電阻的主要方

3、法，垂直接地體僅作為加強(qiáng)集中接地散泄雷電流之用。3、人工改善地電阻率在高電阻率地區(qū)采用人工改善地電阻率的方法，對(duì)減小接地電阻具有一定效果。例如，對(duì)于一個(gè)半徑為的半圓球接地體而言，其接地電阻的50%集中在自接地體表面至距球心2的半圓球內(nèi)，如果將至2間的土壤電阻率降低，可使接地電阻大大減小。設(shè)原地電阻率為2，將至2范圍內(nèi)的電阻率為2的土壤用低電阻率的材料1置換，則半圓球接地體的接地電阻為： X=(1+2)/4r置換前的接地電阻RX為： RX=2/2rR與RX之比為： R/RX=(1+2)/22當(dāng)12，上式改寫為： R=RX/2=2/4r 故接地電阻減小的百分?jǐn)?shù)為%。另外由式可以看出，用低電阻率的材

4、料置換半球附近高電阻率的土壤，相當(dāng)于將半球接地體的半徑由增大到，由于接地體幾何尺寸的增加，而使接地電阻減小。4、深埋接地體在地電阻率隨地層深度增加而減小較快的地方，可以采用深埋接地體的方法減小接地電阻。地的電阻率隨深度而減小的規(guī)律，往往在達(dá)到一定深度后，地電阻率會(huì)突然減小很多。因此利用大地性質(zhì)，深埋接地體后，使接地體深入到地電阻率低的地層中，通過(guò)小的地電阻率來(lái)達(dá)到減小接地電阻的目的。對(duì)于地電阻率隨地層深度的增加而減小不大的地方，由于地電阻率變化不大，增加接地網(wǎng)的埋深只是增大接地網(wǎng)的電容。利用電容的概念，電容具有儲(chǔ)藏電場(chǎng)能量的本領(lǐng)，它所儲(chǔ)藏的能量，不是儲(chǔ)藏在極板上，而是儲(chǔ)藏在整個(gè)介電質(zhì)中，即整個(gè)

5、電廠中：介電質(zhì)中的能量密度，既與介電系數(shù)有關(guān)，又與電場(chǎng)的分布有關(guān)，因此，比起接地網(wǎng)的幾何尺寸小得多的有限埋深，所增加的儲(chǔ)藏能量的介質(zhì)空間極為有限；在有限空間中的能量密度又小，儲(chǔ)藏的總能量也就增加不多，即電容增加不大，所以對(duì)減小接地電阻作用不大，不宜采用深埋接地體的方法減小接地電阻。深埋接地體和敷設(shè)水下接地網(wǎng)可以大大降低直流電阻，但對(duì)降低交流電阻作用不大，故國(guó)軍標(biāo)不推薦使用該法。但結(jié)合基地航天測(cè)試實(shí)際情況，主要是低頻信號(hào)，此法簡(jiǎn)單，效果明顯，可以使用。5、敷設(shè)水下接地網(wǎng)在有適宜水源的地方敷設(shè)水下接地網(wǎng)，由于水的電阻率比地電阻率小的多，可以取得比較明顯的減小接地電阻的效果。而且敷設(shè)水下接地網(wǎng)施工比

6、較簡(jiǎn)便，接地電阻比較穩(wěn)定，運(yùn)行可靠，但應(yīng)注意水下接地網(wǎng)距接地對(duì)象的距離一般不大于。6、利用自然接地體充分利用混凝土結(jié)構(gòu)物中的鋼筋骨架、金屬結(jié)購(gòu)物，以及上下水金屬管道等自然接地體，是減小接地電阻的有效措施，而且還可以起引流、分流、均壓作用，并使專門敷設(shè)的接地帶的連接作用得到加強(qiáng)。 雷電保護(hù)接地 接地是避雷技術(shù)最重要的環(huán)節(jié)，不管是直擊雷、感應(yīng)雷或其他形式的雷，避雷工作的最終都是把雷電流送入大地。儲(chǔ)存雷能量為人類造福，目前科技還達(dá)不到，因此沒(méi)有合理而良好的接地裝置是不可能談及防雷的。所以說(shuō)設(shè)計(jì)、施工好高標(biāo)準(zhǔn)的接地系統(tǒng)是防雷工作的重中之重。 過(guò)去討論接地的時(shí)候，總是把討論的焦點(diǎn)放在要求接地電阻小于多少

7、歐姆上。長(zhǎng)期以來(lái)，人們有一個(gè)錯(cuò)覺(jué)，認(rèn)為接地電阻越小避雷效果就越好，被保護(hù)的對(duì)象就安全。當(dāng)然電阻越小散流越快，雷擊的高電位保留時(shí)間越短，危險(xiǎn)性越小，其跨步電壓、接觸電壓產(chǎn)生的機(jī)遇也就越小。但是，近十幾年來(lái)的實(shí)踐證明，與其說(shuō)接地電阻值重要，不如說(shuō)接地裝置的結(jié)構(gòu)更合理、重要。現(xiàn)在的城市，在一座建筑物內(nèi)有許多不同性質(zhì)的電氣設(shè)備，需要多種接地裝置，如避雷接地、電氣安全接地、交流電源工作接地、通信及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接地（也叫直流接地，在數(shù)字邏輯系統(tǒng)中叫邏輯接地）等，這麼多系統(tǒng)的接地到底采用哪重好呢？現(xiàn)一一解釋如下：根據(jù)實(shí)踐證明，共用接地是應(yīng)用最為廣泛的接地方式。 一、 獨(dú)立接地：如上面所談到的需要接地的部分，都

8、分別獨(dú)立地建立自己的接地系統(tǒng)，這種接地方式稱為獨(dú)立接地。它的好處是各系統(tǒng)之間不會(huì)造成互相干擾，這對(duì)通信系統(tǒng)尤其重要。但網(wǎng)絡(luò)容易被雷擊壞，故除有防爆炸要求的危險(xiǎn)環(huán)境必須要采用獨(dú)立的避雷方式外，一般不主張采用獨(dú)立接地的方式。這種獨(dú)立接地在六、七十年代以前采用比較多，現(xiàn)在多被共用接地所取代。 二、 共用接地：也叫統(tǒng)一接地。它是把需要接地的各個(gè)系統(tǒng)統(tǒng)一接到一個(gè)接地裝置上，或者把各系統(tǒng)原來(lái)的接地裝置通過(guò)地下或者地上用金屬導(dǎo)體連接起來(lái)，使它們之間成為暢通的電氣接地統(tǒng)一地網(wǎng)，這樣的接地方式為共用接地。共用接地是目前應(yīng)用最廣泛的接地方式。 三、 一點(diǎn)接地：把各系統(tǒng)的接地線接到接地母線同一點(diǎn)或同一金屬平面上，這

9、樣的方法叫一點(diǎn)接地法。一點(diǎn)接地法能解決各系統(tǒng)接地線的等電位問(wèn)題，所以能夠降低各系統(tǒng)之間的干擾程度，尤其是50HZ工頻信號(hào)對(duì)系統(tǒng)的干擾基本上得以消除，所以一點(diǎn)接地法在工程上得到廣泛應(yīng)用。 一點(diǎn)接地消除了公共阻抗耦合和低頻接地環(huán)路引起的干擾。能很好地工作于1MHZ及以上的額頻率，當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)的尺寸較小時(shí)（最大尺寸小于l /20，l為干擾信號(hào)的波長(zhǎng)）可以應(yīng)用到10MHZ。 四、 多點(diǎn)接地：各系統(tǒng)的接地線采用多點(diǎn)短連線的接地方式，稱作多點(diǎn)接地。 當(dāng)信號(hào)或電磁干擾的頻率相當(dāng)高或采用快速邏輯時(shí)，電容耦合效應(yīng)將會(huì)產(chǎn)生某種干擾耦合，這時(shí)引線長(zhǎng)度成為主要矛盾，必須采用多點(diǎn)接地使串聯(lián)阻抗減至最小，并將駐波減至最小。

10、多點(diǎn)接地方式應(yīng)用于高頻電路（f10MHZ）。 在二三十年以前，干擾被稱為無(wú)線電頻率干擾，因?yàn)榻^大多數(shù)的噪音和干擾信號(hào)出自無(wú)線電頻率。現(xiàn)今電子計(jì)算機(jī)、數(shù)字技術(shù)和邏輯電路不斷擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域，現(xiàn)在的干擾被稱為電磁干擾。電磁干擾包括導(dǎo)電性電磁干擾，其干擾能量通過(guò)導(dǎo)線或電纜從一電路傳送到另一電路。減少導(dǎo)電性電磁干擾是通過(guò)電路的合理設(shè)計(jì)，采用濾波器和電路的合理接地來(lái)實(shí)現(xiàn)的；輻射性電磁干擾其能量是通過(guò)空氣中的電磁場(chǎng)傳送的。在設(shè)計(jì)外殼和箱體時(shí)，通過(guò)選用合理的屏蔽材料，構(gòu)造技術(shù)和設(shè)備布置以及采用合理的接地技術(shù)等等來(lái)減少輻射性電磁干擾。其中處理好接地工程是防電磁干擾最重要的技術(shù)措施。低頻率干擾絕大部分是通過(guò)線路互相

11、耦合而來(lái)的，即前面所提到的共阻抗耦合。當(dāng)兩個(gè)電路電流流經(jīng)同一個(gè)公共阻抗時(shí)一個(gè)電路上的電流在這個(gè)阻抗上形成的電壓就會(huì)影響到另一個(gè)電路，這就是共阻抗耦合。 如果一個(gè)公用的接地網(wǎng)在不同的地方分別接上連線。由于共阻抗耦合關(guān)系，各連線之間將有Vg1和Vgz的電壓，各連線的接地點(diǎn)電壓不會(huì)一樣。Vg1和Vgz就是干擾電壓，經(jīng)放大后就可能直接影響通信或控制信號(hào)。 多點(diǎn)接地的優(yōu)點(diǎn)允許存在許多接地環(huán)路，這時(shí)同時(shí)使用低頻率的電路是有害的，如有上述情況時(shí)，可考慮采用混合接地的方法。 五、 混合接地：所謂混合接地是在一部設(shè)備內(nèi)的各電路板以最短的導(dǎo)線與機(jī)殼連接，或者信號(hào)電路相關(guān)的幾部設(shè)備，以最短的導(dǎo)線與同一個(gè)金屬體連接接地，然后多臺(tái)設(shè)備分別用金屬線接到地網(wǎng)的同一點(diǎn)上。像這樣的接地方式稱為混合接地。混合接地在工程上最簡(jiǎn)單的辦法，是在交流電源送進(jìn)房屋的總開(kāi)關(guān)處，把零線重復(fù)接地（或把零線接到房屋的結(jié)構(gòu)主鋼筋上），然后在電源的零線處引出一條PE線連接所有應(yīng)該接地的點(diǎn)。 六、 環(huán)形接地多用于地網(wǎng)，就是把接地體沿建筑物周圍圍成一個(gè)閉合環(huán)。這樣的接地網(wǎng)可以使到界面以內(nèi)的電場(chǎng)分布比較均勻，減少跨步電壓對(duì)人的危害，也減少室內(nèi)在受雷擊時(shí)，由于地面