設(shè)備接地設(shè)計(jì)

1、接地網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)與施工目錄一、 概述二、 接地體介紹1、降阻劑2、非金屬接地模塊三、 接地網(wǎng)絡(luò)1、接地網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)2、接地網(wǎng)絡(luò)的施工 一、 概述接地網(wǎng)是接地系統(tǒng)的基礎(chǔ)，由接地環(huán)（網(wǎng)）、接地極（體）和引下線組成。過(guò)去常將接地環(huán)作為接地的主體，很少使用接地體。接地要求不高或地質(zhì)條件相當(dāng)優(yōu)越的情況下，接地環(huán)的確有效，在通常情況下，接地環(huán)可以起到輔助接地的作用，主要作用是接地體來(lái)完成的。但使用接地環(huán)要達(dá)到某個(gè)接地電阻值，與接地環(huán)包圍的面積S和土壤電阻率有關(guān)。以一個(gè)城市常見(jiàn)的土壤電阻率200.m為例，要做接地電阻1的地網(wǎng)須占地10000m2。對(duì)大型建筑物而言，本身占地很大，考慮到要求獨(dú)立地的設(shè)備，一個(gè)地網(wǎng)是

2、不夠的。在高樓林立、寸土寸金的城市和地形復(fù)雜的山地，很難滿足面積施工的場(chǎng)地和土質(zhì)，即使地理使條件許可，由于開挖量大，耗材多，費(fèi)工費(fèi)料，工程造價(jià)相當(dāng)高。所以，需要運(yùn)用更好的接的材料和施工設(shè)計(jì)方法。二、接地材料廣泛使用的接地工程材料有各種金屬材料、降阻劑、離子接地系統(tǒng)、非金屬接地體等。金屬材料如扁鐵，也常用銅材代替，主要用于接地環(huán)的建設(shè)，這是以往大多接地工程都選用的；接地體有金屬接地體（角鐵、銅棒和銅板）這類接地體壽命較短，接地電阻上升快，地網(wǎng)改造頻繁，維護(hù)費(fèi)用比較高；從傳統(tǒng)金屬接地極（體）中派生出地特殊結(jié)構(gòu)的接地體（帶電解質(zhì)材料），使用效果比較好，就是非金屬接地體，使用比較方便，幾乎沒(méi)有壽命的約

3、束，各方面比較認(rèn)可。以下著重介紹降阻劑和非金屬接地模塊。1、 降阻劑接地裝置的接地電阻通常是有三個(gè)方面組成：第一部分是接地本身的電阻，只占總接地電阻的1%2%；第二部分是接地電極與土壤的接觸電阻，在一般土壤中占接地電阻的20%60%；第三部分是電流經(jīng)接地電極流入土壤后散布時(shí)的電阻，這是由土壤電阻率決定的。降阻劑從以上三個(gè)方面著手，從而降低接地電阻。物理降阻劑是接地工程廣泛接受的材料，屬于材料學(xué)中的不定性復(fù)合材料，可以根據(jù)使用環(huán)境形成不同形狀的包裹體，所以使用范圍廣，可以和接地環(huán)或接地體同時(shí)運(yùn)用，包裹接地環(huán)和接地體周圍，達(dá)到降低接地電阻的作用。并且，降阻劑有可擴(kuò)散成分，可以改善周邊土壤的導(dǎo)電屬性

4、。現(xiàn)在較先進(jìn)的降阻劑都有一定的防腐能力，可以加長(zhǎng)地網(wǎng)的使用壽命，其防腐原理一般來(lái)說(shuō)有幾種：電化學(xué)防護(hù)，致密覆蓋金屬隔絕空氣、加入改善界面腐蝕電位的外加劑成分等方法。物理降阻劑有超過(guò)二十年工程運(yùn)用歷史，經(jīng)過(guò)不斷實(shí)踐和改進(jìn)，現(xiàn)在無(wú)論性能還是施工工藝都已相當(dāng)成熟。 FXD-NJ長(zhǎng)效降阻劑本產(chǎn)品采用現(xiàn)代材料科學(xué)的優(yōu)越材料一高分子化學(xué)物質(zhì)，施用前為液體，用塑料桶盛裝，施用時(shí)加入凝固劑聚合為乳白（略黃）色，具有較好的彈性的凝膠體。本產(chǎn)品降阻效果顯著，持久性好，使用壽命在15年以上。該降阻劑對(duì)接地極的腐蝕甚微，既可降阻又能起到防蝕劑的作用，為接地極防腐提供了新的途徑和材料，由于其滲透性及流動(dòng)性好，產(chǎn)生樹根效

5、應(yīng)，大大增加了接地極的等效直徑。長(zhǎng)效降阻劑技術(shù)參數(shù)：電阻率0.1.M比重1.08PH值7.0聚合后不溶于水，無(wú)毒無(wú)環(huán)境污染。2、 接地模塊非金屬接地體在通信、廣電等部門廣泛應(yīng)用。它是由導(dǎo)電能優(yōu)越的非金屬原料復(fù)合加工成型的，加工方法有澆注法，澆注成型的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)松散、強(qiáng)度低、導(dǎo)電性能差，而且質(zhì)量不穩(wěn)定，一些小型廠家少量生產(chǎn)使用這樣的辦法；機(jī)械壓摸法，是使用設(shè)備在幾到十幾噸的壓力下成型的，不僅尺寸精度較高、外觀較好，更重要的是材料結(jié)構(gòu)致密、電學(xué)性能好、抗大電流沖擊能力強(qiáng)，質(zhì)量也相當(dāng)穩(wěn)定，但是生產(chǎn)成本較高，批量生產(chǎn)多采用。選型時(shí)，盡量采用后者，特別是接地體有大電流或大沖擊電流的要求（如電力工作地、防雷

6、接地）時(shí)，不易采用澆注成型的非金屬接地體。非金屬接地體是不受腐蝕的接地體，其穩(wěn)定性、環(huán)境適應(yīng)性、使用壽命都是現(xiàn)有接地材料中最好的，不需要定期改造和維護(hù)。非金屬接地體施工需要地網(wǎng)面積比傳統(tǒng)接地面積小很多，但是，在不同地質(zhì)情況下，也許要保證足夠夠地接的面積才可以達(dá)到良好的效果。FXD-MK型產(chǎn)品水平電阻率<5·m，1) 耐受8/20s 1KA沖擊電流和耐受10A工頻電流后，電阻值不增加反而減少。也無(wú)變硬、發(fā)脆、爆裂等現(xiàn)象。2) 在常規(guī)試中，當(dāng)土壤電阻率為100.m時(shí)，單個(gè)模塊的接地電阻可為43) 非金屬材料對(duì)金屬表面的腐蝕0.03mm/年,因而壽命可超過(guò)20年。4) 能適應(yīng)與我國(guó)南

7、方和北方、平原和高山的氣候環(huán)境；在一般土壤電阻率和高土壤電阻率地區(qū)，均能獲得較好的接地效果，而后者更為顯著。降低接地電阻作用1）、低電阻接地模塊采用某種無(wú)機(jī)鹽作為電解質(zhì)，當(dāng)其埋在土壤中，在其周圍遇水形成電解溶液后產(chǎn)生活性電離分子，一部分被吸收在土壤表面，一部分游離于溶液中，使土壤層的導(dǎo)電性增強(qiáng)，電阻率下降。由于接地體的接地電阻主要受控于經(jīng)土壤電阻率作用的路徑電阻，這就決定了它對(duì)接地電阻影響的主導(dǎo)地位。2）、低電阻接地模塊中含有吸濕、保濕材料，能將土壤中水分聚集在接地體周圍，使其經(jīng)常處于潮濕狀態(tài)，從而增大了土壤的介電常數(shù)。土壤和水分的介電常數(shù)都大于1，其變化范圍一般不超過(guò)一個(gè)數(shù)量級(jí)，相對(duì)于電阻率

8、的變化要小的多，這就決定了它對(duì)接地電阻影響的次要地位。水的介電常數(shù)為81，土壤的介電常數(shù)為4-15,一般取9作為計(jì)算值，有隨含水量增大而增大的規(guī)律。3）、低電阻接地模塊與土壤層間的接觸電阻比金屬接地體與土壤層間的接觸電阻小。從物理意義上可知：低電阻接地模塊與土壤層在成分上具有親緣關(guān)系，它們之間凝聚、結(jié)合較好，接觸阻力小。從地電擴(kuò)散電場(chǎng)原理可知，當(dāng)兩種不同的巖石、土壤相互接觸時(shí)，在其界面上帶電粒子互相擴(kuò)散，形成雙電層，產(chǎn)生電位差。耐腐蝕作用低電阻接地模塊的金屬極芯處于帶電離子的介質(zhì)或土壤中，產(chǎn)生腐蝕是不可避免的，但可以通過(guò)材料配方或在極芯增加鍍鋅層，把腐蝕控制在一定限度內(nèi)。模塊材料對(duì)金屬極芯的腐

9、蝕是由于電化學(xué)腐蝕微電池作用產(chǎn)生的電位差所致。金屬極芯的電極電位較負(fù)，成為陽(yáng)極遭受腐蝕，模塊體的電極電位較正，成為陰極不遭受腐蝕。模塊的配料含有天然石墨，它是碳的同素異構(gòu)體，其晶體結(jié)構(gòu)屬六方晶系，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，在電解溶液中不會(huì)形成碳離子，碳原子亦不會(huì)自動(dòng)進(jìn)入溶液。石墨在還原酸、中等濃度的氧化酸中均很穩(wěn)定，能耐多種鹽類溶液和有機(jī)質(zhì)的腐蝕，是一種良好的耐腐蝕劑。此外，還配有強(qiáng)堿-弱酸性鹽類，溶于水顯示堿性，能與鋼材極芯作用生成難溶的防腐產(chǎn)物，并抑制其防腐速度，在作鍍鋅保護(hù)，則會(huì)明顯增強(qiáng)耐腐蝕性?？傊?，低電阻接地模塊的工作原理可概括為：它利用自身的特點(diǎn)，使其周圍附近的土壤電阻率降低，介電常數(shù)

10、增大，層間接觸電阻減小，耐腐蝕性增強(qiáng)。因而能獲得較小的接地電阻和較長(zhǎng)的使用壽命。三、設(shè)計(jì)依據(jù)1、建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50057-94）2000年版2、通信局（站）雷電過(guò)電壓保護(hù)工程設(shè)計(jì)規(guī)范（YD/T5098-2001）3、雷電電磁脈沖的防護(hù)（國(guó)防電工）（IEC1312-3）4、移動(dòng)通信基站防雷與接地設(shè)計(jì)規(guī)范（YD5068-98）5、通信工程電源系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)定（YD5078-98）6、電子設(shè)備雷擊保護(hù)準(zhǔn)則（GB7450-83） 7、建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范（GB50343-2004）四、接地網(wǎng)絡(luò)根據(jù)貴處提供的情況，要求工作機(jī)房做接地，要求接地電阻小于0.5歐姆。到現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量土壤電阻率4

11、00，地下為原河床，土質(zhì)為鵝卵石，在工作樓有一塊長(zhǎng)13米，寬12米的面積可供施工（見(jiàn)圖紙），具體施工辦法如下：1、地網(wǎng)設(shè)計(jì)由于可供施工的面積有限，只單獨(dú)使用接地模塊，則需要很大的施工面積，所以在此處施工采用垂直接地極和接地模塊相結(jié)合并澆注降阻劑的方式解決。垂直接地極材料選型：TTR-J穿透型接地極，結(jié)構(gòu)尺寸：5米長(zhǎng)；模塊選型：FXD-MK-1，結(jié)構(gòu)尺寸：50mm×400mm×600mm；降阻劑選型：FXD-NJ。、垂直接地極的阻值單根2.5米垂直接地極的估算值：采用5米的接地極，接地電阻可達(dá)到70歐姆以下，在此基礎(chǔ)上澆注降阻劑，降阻劑的降阻率按80%計(jì)算，接地電阻可達(dá)到14

12、歐姆。每塊模塊接地電阻的估算值：在此基礎(chǔ)上澆注降阻劑，降阻劑的降阻率按80%計(jì)算，接地電阻可達(dá)到16歐姆單根垂直接地極與接地模塊并聯(lián)： 由于施工面積較小，接地極的接地電阻并不能被完全利用，接地極并聯(lián)會(huì)產(chǎn)生集合效應(yīng)，其接地電阻并不能完全按照并聯(lián)電阻公式計(jì)算，其利用系數(shù)取85%，接地電阻需要做到0.5歐姆，根據(jù)公式： 那么需要19組接地極與接地模塊并聯(lián)。、水平接地極的阻值 接地極與接地模塊之間的間隔至少為3米，這樣則需要水平接地體100米。水平接地體長(zhǎng)度達(dá)到50米時(shí)，其接地電阻估算值為：而此處需要水平接地體96，相當(dāng)于將兩個(gè)64歐姆的接地裝置并聯(lián)，接地電阻為：32歐姆。在此基礎(chǔ)上澆注降阻劑，降阻劑

13、的降阻率按70計(jì)算，接地電阻可達(dá)到9.6歐姆。垂直接地極與接地模塊的連接采用水平接地體，此時(shí)接地裝置的接地電阻就是水平接地體與垂直接地裝置的并聯(lián)電阻，其接地電阻為： 滿足設(shè)計(jì)要求。五、地網(wǎng)建設(shè)整體地網(wǎng)的溝長(zhǎng)為100米，挖溝溝深2.5米，在溝內(nèi)每隔6米打入垂直接地極，垂直接地極之間埋設(shè)低電阻接地模塊，采用4×40的鍍鋅扁鐵與接地極連接成一個(gè)接地網(wǎng)絡(luò)，并澆注降阻劑，每根垂直接地極澆注降阻劑75公斤，接地模塊澆注25公斤，水平接地體（即鍍鋅扁鐵）每米澆注降阻劑12.5公斤；所有連接用焊接方式，焊接長(zhǎng)度不少于10cm，并做除渣防腐處理。在地網(wǎng)引入機(jī)房的接地線要與高壓電纜在工作樓處平行敷設(shè)間隔

14、2米左右，長(zhǎng)度約20米。此處的高壓電纜對(duì)信號(hào)接地裝置產(chǎn)生電磁干擾，影響設(shè)備正常工作，應(yīng)對(duì)電磁干擾源進(jìn)行相應(yīng)的屏蔽措施，使電磁波無(wú)法侵入信號(hào)接地裝置。根據(jù)貴部提供的資料，高壓電纜凱裝層兩端已經(jīng)接地，根據(jù)建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50057-94)：為減少電磁干擾的感應(yīng)效應(yīng)，應(yīng)采取屏蔽措施，當(dāng)采用屏蔽電纜時(shí)其屏蔽層應(yīng)至少在兩端接地，屏蔽層僅一端接地和另一端懸浮時(shí)，只能防止靜電感應(yīng)而防不了磁場(chǎng)變化所產(chǎn)生的電磁感應(yīng)。此處的高壓電纜已經(jīng)做好了兩端接地，符合規(guī)范要求。從電磁干擾的角度考慮可以將信號(hào)接地裝置與高壓電纜平行敷設(shè)，為防止高壓電纜漏電或其他原因的破壞對(duì)信號(hào)接地產(chǎn)生影響，信號(hào)接地裝置與高壓電纜水平間隔2米，深埋2米處理。六、工程預(yù)算序號(hào)名稱型號(hào)單位數(shù)量單價(jià)小計(jì)（元）1接地極FXD-J根19660125402接地模塊