接地技術(shù)及檢測(cè)方法

1、接地技術(shù)與檢測(cè)方法第一章 基礎(chǔ)知識(shí) 第一節(jié) 大地的導(dǎo)電特性 接地電流在地中的分布狀況，除了與電流的頻率有關(guān)外，還和大地的導(dǎo)電特性有關(guān)，要解決接地問(wèn)題，就要了解和掌握大地的導(dǎo)電特性、電學(xué)性質(zhì)和電氣參數(shù)，從而選擇合理正確的接地方式。 大地導(dǎo)電歸結(jié)起來(lái)無(wú)非是兩種導(dǎo)電方式，一種是電子導(dǎo)電，地下如有導(dǎo)體或半導(dǎo)體，比如金屬礦物質(zhì)等，就會(huì)形成電子導(dǎo)電，但大地導(dǎo)電主要是離子導(dǎo)電，即土壤中的各種無(wú)機(jī)鹽類(lèi)或酸、堿離解成的金屬離子導(dǎo)電。而各類(lèi)無(wú)機(jī)鹽或酸、堿又必須在有水的情況下才能離解成導(dǎo)電的離子，換句話(huà)說(shuō)，干燥的土壤或純凈的水是不導(dǎo)電或?qū)щ娔芰懿畹?。所以土壤電阻率的大小主要取決于土壤中導(dǎo)電離子的濃度和土壤中的含水

2、量。土壤電阻率是土壤中所含導(dǎo)電離子濃度a的倒數(shù)1/a和單位體積土壤含水量b的倒數(shù)1/b的函數(shù)，即=f（1/a）f（1/b） 也就是說(shuō)，土壤中所含導(dǎo)電離子濃度越高，土壤的導(dǎo)電性就越好，就越?。环粗驮酱?。如沙河中，河底的值很大，就是因?yàn)楹拥子捎诹魉臎_刷，導(dǎo)電離子濃度較小所致。土壤越濕，含水量越多，導(dǎo)電性能就越好，值就越小；反之就越大。這就是接地體的接地電阻隨土壤干濕度變化的原因。為什么雨后不宜開(kāi)展防雷檢測(cè)？請(qǐng)舉例說(shuō)說(shuō)水的導(dǎo)電性能。 第二節(jié) 土壤電阻率 土壤電阻率就是土壤阻礙電流通過(guò)的能力。物理知識(shí)告訴我們金屬的電阻率很小，而橡膠陶瓷等電阻率很大。而土壤的電阻率與其性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和含水量有關(guān)。 土壤

3、電阻率是接地工程的一個(gè)常用參數(shù)，直接影響接地裝置接地電阻的大小、地網(wǎng)地面電位分布、跨步電壓和設(shè)備接觸電壓。因而，了解和掌握土壤電阻率的特點(diǎn)，尤其是準(zhǔn)確測(cè)出土壤電阻率，電阻率的分布和變化情況，對(duì)接地工程來(lái)說(shuō)是非常重要的。土壤和水的電阻率參考值類(lèi)別名 稱(chēng)電阻率近似值（m）土陶粘土10泥炭、泥灰?guī)r、沼澤地20搗碎的木炭40黑土、園田土、陶土50白堊土、粘土60砂質(zhì)粘土100黃土200含砂粘土、砂土300河灘中的砂1300煤多石土壤400上層紅色風(fēng)化粘土下層紅色頁(yè)巖500（30%濕度）表層土夾石，下層礫石600（15%濕度）砂砂、砂礫1000砂層深度大于10m，地下水較深的草原，地面粘土深度不大于1.

4、5m，底層多巖石1000巖石礫石、碎石5000多巖山地5000花崗巖20000混凝土在水中4055在濕土中100200在干土中5001300在干燥的大氣中1200018000礦金屬礦石0.011水海水15湖水、池水30泥水1520泉水4050地下水2070溪水50100河水30600地的電阻率（m）和組對(duì)介電系數(shù)序號(hào)名 稱(chēng)電阻率（m）潮濕狀態(tài)干燥狀態(tài)1花崗巖1031062正長(zhǎng)巖1031063閃長(zhǎng)巖1064輝長(zhǎng)巖1041065玄武巖1066輝綠巖1041077安山巖1038片麻巖1041089頁(yè) 巖10210310大理巖10410811石灰?guī)r10210310810812砂 巖1010310310

5、813煤10210410514粘 土1010410715土 壤1010310310416水 第三節(jié) 人工改善土壤電阻率的方法 接地電阻的值主要由接地電極的尺寸和土壤的電阻率決定。來(lái)降低接地電阻要做認(rèn)真的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，從而找出最經(jīng)濟(jì)合理的辦法來(lái)，而改善土壤電阻率就是其中行之有效的方法。 降低接地電極附近土壤的電阻率，在一定程度上相當(dāng)于加大了接地電極的尺寸，所以可以起到降低接地電阻的作用。 大型接地網(wǎng)，要采用外延、擴(kuò)網(wǎng)、立體地網(wǎng)和改善土壤電阻率等綜合措施來(lái)降低接地電阻。對(duì)于小型接地網(wǎng)和輸電線(xiàn)路的桿塔的接地處理，改善土壤電阻率是行之有效的方法之一。常用的人工改善接地電極土壤電阻率的方法有換土法、降阻

6、劑法，它們主要是在接地體周?chē)┘咏底鑴?降阻劑的機(jī)理： 1增大接地體的有效截面。 2消除接觸電阻。 3隨著降阻劑的滲透，改善接地體周?chē)耐寥离娮杪?，因?yàn)樵黾油寥乐械膶?dǎo)電離子的濃度。 4降阻劑的吸水性和保水性改善并保持土壤導(dǎo)電性能。 通用的降阻劑有木炭、石墨、導(dǎo)電水泥和膨潤(rùn)土等。選用降阻劑主要考慮其降阻性、防雷性、穩(wěn)定性、長(zhǎng)效性和污染問(wèn)題。 第二章 工頻接地電阻 第一節(jié) 工頻接地電阻的基本概念 在電力系統(tǒng)中，為了工作和安全的需要，常需將電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備的某些部分與大地相連接，這就是接地。按其作用，可以分為工作接地、保護(hù)接地、防雷保護(hù)接地和防靜電接地。 工作接地：也叫系統(tǒng)接地，在電力系統(tǒng)中，為

7、運(yùn)行需要所設(shè)的接地（如中性點(diǎn)直接接地或經(jīng)其他裝置接地等）。 保護(hù)接地：也叫安全接地，電氣裝置的金屬外殼、配電裝置的構(gòu)架和線(xiàn)路桿塔等，由于絕緣損壞有可能帶電，為防止其危及人身和設(shè)備的安全而設(shè)的接地。 防雷保護(hù)接地：為雷電保護(hù)裝置，如避雷針、避雷線(xiàn)和避雷器等向大地泄放雷電流而設(shè)的接地。 防靜電接地：為防止靜電對(duì)易燃、易爆，如易燃油、天然氣貯罐和管道的危險(xiǎn)作用而設(shè)的接地。 接地極：埋入地中并直接與大地接觸的金屬導(dǎo)體，稱(chēng)為接地極。兼作接地極用的直接與大地接觸的各種金屬構(gòu)件、金屬井管、鋼筋混凝土建（構(gòu)）筑物的基礎(chǔ)、金屬管道和設(shè)備，稱(chēng)為自然接地極。 接地線(xiàn)：電氣裝置、設(shè)施的接地端子與接地極連接用的金屬導(dǎo)電

8、部分。 接地裝置：接地線(xiàn)和接地極的總和。 接地網(wǎng)：由垂直和水平接地體組成的供發(fā)電廠(chǎng)、變電所所使用的兼有泄流和均壓作用的網(wǎng)格狀接地裝置。 集中接地裝置：為加強(qiáng)對(duì)雷電流的散流作用，降低地面電位梯度而敷設(shè)的附加接地裝置，一般由35根垂直接地極組成，在土壤電阻率較高的地區(qū)，則敷設(shè)35根放射形水平接地極。 接地電阻：接地極或自然接地極的對(duì)地電阻和接地線(xiàn)電阻的總和，稱(chēng)為接地裝置的接地電阻。接地電阻的數(shù)值等于接地裝置對(duì)地電壓與通過(guò)接地極流入地中電流的比值。按通過(guò)接地極流入地中工頻交流電流求得的電阻，稱(chēng)為工頻接地電阻（輸入50hz頻率的交流），工頻就是電力系統(tǒng)稱(chēng)的工作頻率。 地中有工頻電流流散時(shí)，工頻電流在地

9、中的分布與直流電的分布在原則上是有區(qū)別的，但是，由于地的電阻率較大，所在在計(jì)算接地體附近的電流時(shí)，由于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)引起的電壓降與電阻壓降比較起來(lái)可以略去不計(jì)，故工頻的接地計(jì)算可以用直流的接地計(jì)算來(lái)代替。（檢測(cè)表使用的是直流電池，為什么能測(cè)工頻接地電阻？） 由于接地體的電導(dǎo)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于地的電導(dǎo)率，在接地計(jì)算時(shí)，可視接地體表面為等位面，接地體自身的壓降可以略去不計(jì)。但是，對(duì)于測(cè)量一個(gè)大型接地網(wǎng)的接地電阻，特別是地網(wǎng)之間有較長(zhǎng)的接地連接帶時(shí)，由于接地體自身電壓降的存在，從不同的地點(diǎn)引入電流而測(cè)量出的接地電阻是不相同的。 此外，接地電阻還包括了接觸電阻的存在，施工后的接地網(wǎng)在最初幾年間接地電阻有下降趨勢(shì)，

10、這是因?yàn)榻拥伢w周?chē)耐寥乐饾u密實(shí)并且與接地體的表面接觸得更為緊密的緣故。 接地體的表面與周?chē)寥乐g的電阻叫接觸電阻，接觸電阻的數(shù)值等于這兩個(gè)介質(zhì)在交換面上的接觸電位差與流入地中的電流的比值。接觸電阻的大小與施工方法有關(guān)，特別是與回填土的密實(shí)程度和松緊度有關(guān)。 第二節(jié) 自然接地體的接地電阻 在接地工程中，充分利用混凝土結(jié)構(gòu)物中的鋼筋骨架、金屬結(jié)構(gòu)物，以及上、下水金屬管道等自然接地體，是減小接地電阻、節(jié)約鋼材以及達(dá)到均衡接地電位的有效措施。 為了充分利用自然接地體，現(xiàn)將其要點(diǎn)列舉如下： （1）除開(kāi)可燃液體、可燃或爆炸性氣體的金屬管道外，混凝土結(jié)構(gòu)物中的鋼筋骨架，金屬結(jié)構(gòu)物，上、下水金屬管道均可作

11、為自然接地體使用。 利用埋入地下或水是混凝土的鋼筋骨架或金屬結(jié)構(gòu)物接地，主要是起減小接地電阻的作用；利用地上或水上混凝土的鋼筋或金屬結(jié)構(gòu)物接地，主要是起引流、分流、均壓以及代替專(zhuān)門(mén)敷設(shè)的接地帶的作用。 （2）潮濕和干燥狀態(tài)的混凝土，其電阻率的差別極大，兩者之比可達(dá)1:100以上。受水或潮濕土壤浸漬的混凝土，由于毛細(xì)管作用而吸收水分，水工建筑物混凝土水的滲透深度通常在0.11.0m范圍內(nèi)。因此，一般建筑物混凝土保護(hù)的鋼筋都可以起到散流的作用，其電阻率十分接近于水或土壤的電阻率。混凝土電阻率種類(lèi)配合比及其他電阻率（m）普通混凝土90110輕質(zhì)混凝土150180含磁鐵礦灰漿容積比：水泥1.6，水3.

12、5，磁鐵礦砂4.93040標(biāo)準(zhǔn)混凝土5080加水量140/m3的混凝土在水中200天后空氣中200天后5070230470 （3）據(jù)試驗(yàn)，用0.9mm的鐵絲綁扎的鋼筋接頭，對(duì)引泄雷電流的效果沒(méi)有影響，當(dāng)雷電流通過(guò)時(shí)，還有可能在鋼筋接頭的綁扎處引起點(diǎn)焊現(xiàn)象。對(duì)于工頻電流，經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)量證明：利用一般綁扎連接的鋼筋基礎(chǔ)作為接地體，也能達(dá)到較好的效果。但對(duì)于重要的場(chǎng)所，例如高層建筑物上的避雷針，利用鋼筋作為接地引下線(xiàn)，利用鋼筋作為設(shè)備接地的連接干線(xiàn)，利用鋼筋連接外引接地體等處，宜于選擇一些主筋采用電焊連接。 （4）鋼筋流過(guò)大電流，因發(fā)熱而溫度升高，能使水泥和鋼筋的結(jié)合力顯著減小。鋼筋溫度達(dá)到35040

13、0時(shí)，結(jié)合力將全部破壞，并使混凝土保護(hù)層產(chǎn)生橫向和縱向裂紋。因此，鋼筋的溫度不應(yīng)大于100。 大電流流過(guò)預(yù)應(yīng)力的鋼筋時(shí)，溫度每增高10，預(yù)應(yīng)力會(huì)降低24.5mpa左右，但鋼筋冷卻后，預(yù)應(yīng)力隨即恢復(fù)。通常預(yù)應(yīng)力鋼筋不允許電焊，只能采用鐵絲綁扎連接，接觸電阻可能較大。因此，利用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)件接地時(shí)，除進(jìn)行強(qiáng)度和變形驗(yàn)算外，在施工中要注意將鋼筋接頭以及鋼筋與接地螺母等綁扎牢靠，以便消除接觸電阻。 （5）為避免雷電流流過(guò)混凝土?xí)r產(chǎn)生火花放電而將混凝土擊碎，應(yīng)驗(yàn)算鋼筋與混凝土接觸面的電流密度。 雷電流流過(guò)混凝土?xí)r，無(wú)累積的破壞效應(yīng)。 （6）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有伸縮縫或沉陷縫時(shí)，為了將兩處的切斷的鋼筋連

14、成通路，應(yīng)用40mm4mm的扁鋼彎成u型與兩處鋼筋頭焊接，并涂以瀝青防銹。 （7）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)的周?chē)?，凡因防滲、防漏處理而使用瀝青隔離，或因結(jié)構(gòu)需要，其基礎(chǔ)并非直接與土壤接觸，而是填充砂石，且無(wú)其他并聯(lián)的分流電路時(shí)，不宜用作以減小接地電阻為目的的接地體來(lái)使用，以免電流強(qiáng)行流過(guò)時(shí)將混凝土擊穿。 （8）在自然接地體的范圍內(nèi)，一般不宜敷設(shè)以減小接地電阻為目的的人工接地體，應(yīng)將人工接地體放在自然接地體的范圍之外，或沿四周敷設(shè)，用以增加整個(gè)接地面積。上述兩接地體的連接處，如有條件時(shí)，可設(shè)置接地測(cè)量井，以便能夠分開(kāi)進(jìn)行單獨(dú)的測(cè)量。 （9）凡因自然接地體能夠?qū)⒔拥仉娢晦D(zhuǎn)移到遠(yuǎn)方，或引入零電位，且有危

15、險(xiǎn)時(shí)，在接地范圍的邊緣附近，應(yīng)采取絕緣隔離措施。第三章 沖擊接地電阻 第一節(jié) 沖擊接地電阻的物理意義 沖擊電流或雷電流通過(guò)接地體流向大地時(shí)，接地體呈現(xiàn)的電阻叫沖擊接地電阻。沖擊接地電阻與工頻接地電阻不同，其主要原因是沖擊電流的幅值可能很大，會(huì)引起土壤放電，而且沖擊電流的等效頻率又比工頻高得多。8.5103100102 沖擊接地電阻與工頻接地電阻不同的主要因素是：強(qiáng)大的沖擊電流流入土壤后會(huì)形成很強(qiáng)的電場(chǎng)，使土壤發(fā)生強(qiáng)烈的局部放電現(xiàn)象。一般土壤由于是不均勻媒質(zhì)，所以其耐壓強(qiáng)度只有8.5kv/cm左右，在=100m時(shí)使土壤放電的電流密度為j= =0.85（a/cm2） 沖擊電流通過(guò)接地體散流的情況比

16、較復(fù)雜，歸納起來(lái)它具有下列特性： 1由于沖擊電流相當(dāng)于高頻電流的清形，因此，除接地體的電阻和電導(dǎo)外，接地體的電感和電容均對(duì)沖擊阻抗發(fā)生作用。其作用的大小，決定于接地體的形狀、沖擊電流的波形幅值以及地的電氣參數(shù)和r。 2當(dāng)接地體表面的電流密度達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，會(huì)產(chǎn)生火花放電現(xiàn)象，其結(jié)果相當(dāng)于接地體的直徑加大了一些。 3沖擊電流在地中流動(dòng)時(shí)，由于高頻電流的集膚效應(yīng)，不像直流電那樣可以穿透無(wú)限深處的地層，也不像工頻電流那樣可以穿透地的有限深度，而是在距地面不太深的范圍內(nèi)流動(dòng)。 4地的兩個(gè)電性能參數(shù)和r，特別是地電阻率在高頻的情況下，并非像工頻那樣可以近似為常數(shù)，而是在很大程度的向減小的方向變化。 5接

17、地體周?chē)碾妶?chǎng)強(qiáng)度達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，電壓和電流不再是線(xiàn)性關(guān)系，而是表現(xiàn)為非線(xiàn)性。 第二節(jié) 沖擊接地電阻與工頻接地電阻的換算1接地裝置沖擊接地電阻與工頻接地電阻的換算應(yīng)按下式確定：rari式中：r接地裝置各支線(xiàn)的長(zhǎng)度取值小于或等于接地體的有效長(zhǎng)度le或者有支線(xiàn)大于le而取其等于le時(shí)的工頻接地電阻（）；a換算系數(shù)，其數(shù)值宜按附圖3.1確定；ri所要求的接地裝置沖擊接地電阻（）。2接地體的有效長(zhǎng)度應(yīng)按下式確定：式中：le 接地體的有效長(zhǎng)度，應(yīng)按附圖3.2計(jì)量（m）；敷設(shè)接地體處的土壤電阻率（m）。3環(huán)繞建筑物的環(huán)形接地體應(yīng)按以下方法確定沖擊接地電阻：（1）當(dāng)環(huán)形接地體周長(zhǎng)的一半大于或等于接地體的有效

18、長(zhǎng)度le時(shí)，引下線(xiàn)的沖擊接地電阻應(yīng)為從與該引下線(xiàn)的連接點(diǎn)起沿兩側(cè)接地體各取le長(zhǎng)度算出的工頻接地電阻（換算系數(shù)a等于1）。（2）當(dāng)環(huán)形接地體周長(zhǎng)的一半l小于le時(shí)，引下線(xiàn)的沖擊接地電阻應(yīng)為以接地體的實(shí)際長(zhǎng)度算出工頻接地電阻再除以a值。4與引下線(xiàn)連接的基礎(chǔ)接地體，當(dāng)其鋼筋從與引下線(xiàn)的連接點(diǎn)量起大于20m時(shí)，其沖擊接地電阻應(yīng)為以換算系數(shù)a等于1和以該連接點(diǎn)為圓心、20m為半徑的半球體范圍內(nèi)的鋼筋體的工頻接地電阻。注：l為接地體最長(zhǎng)支線(xiàn)的實(shí)際長(zhǎng)度，其計(jì)量與le類(lèi)同。當(dāng)它大于le時(shí)，取其等于le。第四章 高層建筑的防雷保護(hù)接地 眾所周知，高層建筑由于在地面凸起的高度更容易遭到雷電的危害。特別是近年來(lái)樓

19、房越來(lái)越高，樓內(nèi)隨著辦公自動(dòng)化的發(fā)展，計(jì)算機(jī)及其網(wǎng)絡(luò)的大量使用，對(duì)雷電干擾、地電位的干擾要求越來(lái)越嚴(yán)。因此，高層建筑的接地問(wèn)題也就顯得越來(lái)越重要。 室外防雷保護(hù)的目的是防止雷電直接擊中建筑物引起建筑物著火，或擊壞建筑物的結(jié)構(gòu)，閃電放電必須用接閃裝置把它攔截并使雷電流通過(guò)引下線(xiàn)和接地極而安全地泄入大地。與此不同，室內(nèi)防雷保護(hù)的目的，則注重保護(hù)人身和室內(nèi)設(shè)施的安全，特別是電氣裝置和設(shè)備等的安全。因此必須防止建筑物內(nèi)部及電氣裝置內(nèi)部由于過(guò)電壓而擊穿，同時(shí)也應(yīng)把電氣系統(tǒng)內(nèi)的感應(yīng)電壓限制在安全值之內(nèi)。這后一種情況對(duì)工作電壓和絕緣水平都很低的電子系統(tǒng)就顯得更為重要。在電子計(jì)算機(jī)上，一個(gè)微小的干擾可能造成電

20、子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)癱瘓，從而產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)損失。 因而高層建筑的防雷接地問(wèn)題，也就越來(lái)越引起人們的重視。 第一節(jié) 雷電流的效應(yīng)didt 當(dāng)雷電流通過(guò)接地引下線(xiàn)時(shí)，在導(dǎo)線(xiàn)的周?chē)a(chǎn)生電磁場(chǎng)并沿著導(dǎo)線(xiàn)產(chǎn)生一電壓降，在單位時(shí)間內(nèi)單位導(dǎo)體上的這種電壓降可以用下式表示：u1=（z/v）（di/dt）=l0 它由傳播速度v=300m/s及波頭陡度為di/dt的電流所產(chǎn)生。波阻抗z約為300500。根據(jù)以上的數(shù)值，對(duì)陡度為1ka/s的雷電流來(lái)說(shuō)，沿導(dǎo)線(xiàn)的電位降約為11.7kv/m。 長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)的電感約為11.5h/m，對(duì)于陡度為1kv/s的雷電流來(lái)說(shuō)，其電感電壓降約為11.5kv/m。 把雷電流分散到幾根沿著建筑物四周

21、對(duì)稱(chēng)分布的引下線(xiàn)上，可使相鄰導(dǎo)線(xiàn)間的電位差以及引入線(xiàn)上的電壓降顯著減小。 第二節(jié) 外部的保護(hù) 接閃裝置 接閃裝置一般為裝在建筑物頂?shù)谋芾揍?、避雷線(xiàn)或避雷帶，在建筑物的屋面上覆蓋金屬線(xiàn)網(wǎng)而不要去裝尖形避雷針效果會(huì)更好，這種網(wǎng)格有利于建筑物周?chē)笤O(shè)較多根的引下線(xiàn)，以保持電位的均衡。網(wǎng)格的寬度一般為1520m。 網(wǎng)格的導(dǎo)線(xiàn)應(yīng)著重敷設(shè)在建筑物的棱角邊緣、尖頂、煙囪和一切比屋面高的物體上。建筑物上的金屬物體，像水管、欄桿和遮棚等都可以當(dāng)接閃裝置使用。所有的公用管子，無(wú)論高、低于屋面或在屋面上，不管怎樣與地連接的，都必須與接閃裝置相連，或應(yīng)加以屏蔽。對(duì)于小的目標(biāo)，可用一根比它高出的避雷針或避雷線(xiàn)保護(hù)，但要

22、校核是否處在避雷針、線(xiàn)的保護(hù)范圍內(nèi)。 為盡可能地減小沿引下線(xiàn)的電感壓降，接閃裝置必須通過(guò)引下線(xiàn)以最短的路徑接地，引下線(xiàn)避免形成環(huán)路。碰到建筑上大型外伸的凸出物時(shí)，要將引下線(xiàn)筆直的穿過(guò)去而不要繞著突出物安裝。 各引下線(xiàn)應(yīng)沿建筑物合理對(duì)稱(chēng)的分布，從房角開(kāi)始沿屋面邊緣而敷設(shè)，彼此間的距離不應(yīng)超過(guò)1.5m。 接地裝置 1接地裝置的接地電阻 （1）當(dāng)樓內(nèi)有重要的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、微波通信系統(tǒng)或調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)，接地電阻值宜小于1，最高不得大于4，接地裝置應(yīng)有降低沖擊接地電阻及降低跨步電壓的措施。 （2）當(dāng)樓內(nèi)安裝有配電設(shè)備或較重要的電氣設(shè)備時(shí)，接地裝置的接地電阻不宜大于4，最高不得超過(guò)10。 接地裝置應(yīng)圍繞建

23、筑物四周做成閉合的環(huán)形，每隔35m與建筑物的鋼筋混凝土基礎(chǔ)連接一次，每隔815m用接地引下線(xiàn)與接閃裝置相連。 第三節(jié) 內(nèi)部的保護(hù) 所有的金屬裝置都應(yīng)該保持電位相等。對(duì)建筑物的防雷保護(hù)來(lái)說(shuō)，這要比接地電阻重要得多。 保護(hù)電位均衡的一個(gè)實(shí)際的方法是在建筑物最低的一層設(shè)置一個(gè)公共接地點(diǎn)或接地母線(xiàn)，所有的金屬裝置都必須與之連接。 有些裝置例如煤氣管道和供電系統(tǒng)的某些中性線(xiàn)，在某些條件下不應(yīng)直接與公共接地點(diǎn)連接在一起，而要經(jīng)過(guò)保護(hù)間隙才行。第四節(jié) 高層建筑物接地的特點(diǎn)和要求 1現(xiàn)代的高層建筑物，由于柱、梁、板都采用預(yù)制件焊接成一座整體的框架，這樣雖然有利于建筑物的鋼筋接地，但由現(xiàn)場(chǎng)和模型試驗(yàn)證明：在雷擊

24、情況下，建筑物的鋼筋網(wǎng)還不是一個(gè)等電位的“法拉第籠子”。裝設(shè)在建筑物內(nèi)部的弱電子裝置和電力設(shè)備以及其他電器用具仍然會(huì)受到反擊過(guò)電壓的作用，有可能發(fā)生損壞或誤動(dòng)作，如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)“死機(jī)”等。因此，認(rèn)為只要將建筑物的鋼筋網(wǎng)接地，就能保證安全的設(shè)想是不切合實(shí)際的。 2充分利用高層建筑物鋼筋混凝土的樁基和地下建筑物的鋼筋混凝土基礎(chǔ)作接地體，有時(shí)工頻接地電阻可以達(dá)到1的要求，另外，充分利用高層建筑物地面上的鋼筋網(wǎng)格框架作接地線(xiàn)，可以起到比較顯著的分流效果。例如，曾用波形為0.7/20s，幅值為185a的沖擊電流，測(cè)試某高層建筑物的鋼筋模型的分流情況表明，流過(guò)鋼筋柱最大沖擊電流為總電流的2.36%，最小為1

25、.61%，可見(jiàn)分流效果顯著。 根據(jù)上述高層建筑物的接地特點(diǎn)，針對(duì)反擊過(guò)電壓的保護(hù)，對(duì)高層建筑物接地系統(tǒng)的要求如下： （1）凡進(jìn)入高層建筑物的電線(xiàn)，宜采用兩端外皮接地的電纜，最好將電纜直埋地下。電纜直埋段的長(zhǎng)度不宜小于10m。 （2）沿建筑物縱向高度布置的電線(xiàn)或電纜，宜敷設(shè)在有屏蔽的豎井中，豎井可用厚度為34mm的鋼板或鋼筋混凝土板制作。各段豎井的接頭應(yīng)緊密連接，使接觸電阻盡可能減小，這是決定豎井屏蔽效果好壞的關(guān)鍵。 豎井的位置最好是在建筑物的中心，因?yàn)榻ㄖ镏行牡碾姶艌?chǎng)最弱。最重要的是要保證豎井的縱向電阻最小。 （3）為了提高分流效果和均衡電位，對(duì)每一層樓的沉陷縫，至少要在兩處用柔軟的導(dǎo)線(xiàn)把斷

26、開(kāi)的鋼筋連接起來(lái)。 （4）安裝在高層建筑物的電力設(shè)備、電器用具以及照明燈具等，宜采用接零保護(hù)，電源變壓器低壓側(cè)的中性點(diǎn)經(jīng)擊穿保險(xiǎn)接地。一方面可以提高保護(hù)接地的可靠性；另一方面可以避免工頻零序電流經(jīng)過(guò)建筑物的鋼筋回流到電源中性點(diǎn)時(shí)，對(duì)計(jì)算機(jī)的接地線(xiàn)，產(chǎn)生地電位干擾。 采用交流三相四線(xiàn)制供電時(shí)，零線(xiàn)要緊貼著相線(xiàn)敷設(shè)，以便減小相線(xiàn)和零線(xiàn)回路的電抗。 （5）用于防雷保護(hù)的導(dǎo)線(xiàn)，在選擇其材料和截面時(shí)，使用年限、抗腐蝕性、耐熱性、機(jī)械強(qiáng)度、安裝便利性和費(fèi)用等。 （6）導(dǎo)體的接頭可采用夾具和緊壓裝置，如用螺絲固定、鉚接、熔焊、錫焊、銅焊或用金屬片包扎。第五章 接地檢測(cè)方法 第一節(jié) 接地電阻的測(cè)量 根據(jù)接地電

27、阻的意義，接地電阻電流i經(jīng)接地體流入大地時(shí)接地體電位u和i的比值。因此，為了測(cè)量接地電阻，首先在接地體上注入一定的電流，如圖一所示。為簡(jiǎn)化計(jì)算，設(shè)接地體為半球形，在距球心x處的球面上的電流密度為j= 式中 j距球心為x處的球面上電流密度 i接地體入地的電流； x距球心的距離。ivabr 我們知道物理電學(xué)中測(cè)量一電阻，如圖：vi 只需測(cè)量a、b兩點(diǎn)間的電壓v和流入r的電流i，即可測(cè)量電阻r，r= 。而測(cè)接地裝置的接地電阻為什么要用三極法？接地電極avpc接地電阻是電流i經(jīng)接地極流入大地時(shí)接地極電位v和i的比值。因此，為了測(cè)量接地電阻，首先要在接地電極注入一定的電流，這就需要設(shè)置一個(gè)可提供電流回路

28、的電流極（圖中電極c），并用電流表測(cè)出該電流，而為了用電壓表測(cè)出接地電極的電位，測(cè)需要設(shè)置一個(gè)能測(cè)出無(wú)窮遠(yuǎn)零位面處電位的電壓極（圖中電極p）這種測(cè)量接地電阻的方法稱(chēng)為電流電壓表法。由于電壓極不可能設(shè)在真正的無(wú)窮遠(yuǎn)處，而電流極的存在又會(huì)使地的電流場(chǎng)發(fā)生畸變，從而影響到地面的電位分布，所以接地電阻的測(cè)量會(huì)存在誤差。由此可見(jiàn)，合理地設(shè)置電流極和電壓極是接地電阻測(cè)量的關(guān)鍵。va123ud12d13d23rg三級(jí)法測(cè)量接地電阻的試驗(yàn)接線(xiàn)圖 我們知道，電場(chǎng)強(qiáng)度e=j，為土壤電阻率，而電場(chǎng)中任意兩點(diǎn)間的電位差，等于電場(chǎng)強(qiáng)度在兩點(diǎn)之間的線(xiàn)積分。設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處的電位為零，所以距接地體球心為x處所具有的電壓則電極1,

29、2之間出現(xiàn)的電位差為 電極3使1,2之間出現(xiàn)的電位差為 1,2電極之間的總電位差等于與之和即 因此1,2電極之間顯現(xiàn)的電阻rg為接地體1的接地電阻實(shí)際值為式中 r接地體的實(shí)際電阻； 接地體的半徑。要使測(cè)量的接地電阻rg, 等于接地體的實(shí)際接地電阻r，則令d12=d13,d23=(1-)d13, 得 有 2+-1=0解得 =0.618 系數(shù)表明，如果電流極不置于無(wú)窮遠(yuǎn)處，則電壓極必須放在電流極與被測(cè)接地體兩者中間，距接地體0.618d13處，即可則得接地體的真實(shí)接地電阻值，此方法稱(chēng)為0.618法或補(bǔ)償法。電流極的存在起到了把無(wú)窮遠(yuǎn)零位面移到電極連線(xiàn)中部的作用。 經(jīng)過(guò)計(jì)算如果電壓極打在正中間，測(cè)量結(jié)果要偏小10%左右。 補(bǔ)償法應(yīng)用范圍的幾點(diǎn)說(shuō)明： （1）接地體為半球形，球形中心位置已知，土壤的電阻率一致，鏡像的影響忽略不計(jì)下適用。 （2）接地體大多數(shù)為管狀，帶狀以及由管帶形成的接地網(wǎng)，測(cè)量結(jié)果的差別程度隨極間距離d13的減少而增大，實(shí)際的地網(wǎng)通常是網(wǎng)格狀，它介于圓盤(pán)和圓環(huán)之間。當(dāng)接地體為圓盤(pán)(半徑為r ),電極布置采用補(bǔ)償時(shí)，其測(cè)量誤差為將不同的d13