14.地阻的计算及其工艺.pdf

接地电阻的计算方法和常用数据a. 均匀土壤中单一接地体的计算公式垂直接地体管型接地体：当管型接地体埋于地下时如图1所示dtl（地面）图1垂直接地体它的单根接地体电阻的计算公式为：R=(/（2）)ln(4 ( +2t)/(d(+4t)-(1-1)式中，R-单根管接地体电阻 ()；-土壤电阻率（ .m）；- 垂直管状接地体的长度 （m ）；d-垂直管状接地体的直径 （m ）；t- 由地面到管顶埋深 （m ）各种型钢接地体：如果采用型钢代替钢管作为接地体，应用等效直径来代替 （1-1）式的d：扁钢：d=b/2 (b为扁钢的边长 )等边角钢： d= (b为角钢的边长 ) 不等边角钢： d=ab(a2+b2)1/4 (a、b为角钢的边长 )于是相应的接地电阻的计算公式表示为: 扁钢： R=/（2） ln8 (+2t)/b(+4t)- - (1-2)等边角钢： R=/ （2） ln (+2t)/b(+4t)- -(1-3)不等边角钢：R=(/ （2） ) ln( (+2t)/( ( +4t) (ab(a2+b2)1/4) -(1-4）水平接地体导线式接地体埋设在地下的导线式水平接地体，如图2所示tdl图 2水平导线式接地体（地面）当l d和t d时，其接地电阻可用下式计算：R=/ （2） ln 2/(dt)-(2-5)式中，R-单根水平导线式接地体电阻()；- 土壤电阻率（ .m）；- 水平导线式接地体的长度（ m ）；d-水平导线式接地体的直径（m ）；t- 由地面到水平导线式接地体的埋深（m ）扁钢接地体如果采用扁钢接地体代替导线接地体，同样用等效直径来代替d，即d=b/2(b 为扁钢的长边 )。

当l b和t b时，接地电阻为：R=/（2） ln2 2/(bt)-（2-6）圆环行接地体有时为了节省水平接地体所占用的地面，可将导线或扁钢埋设成圆环形，如图 3所示圆环行导线接地体当埋深为 t 米时，圆环行导线接地体的接地电阻按下式计算：R=/ （22D） ln8 d2/(dt)-（2-7）式中，R-环行导线接地体的接地电阻() ；- 土壤电阻率（.m）；D-圆环接地体的直径（ m ）；d- 接地体的导线直径（ m ）；t-埋设深度（ m ）环行接地体扁钢环行接地体的接地电阻的计算参照圆环行导线接地体的计算公式，用等效直径代替 d，即：R=/ （22D） ln4 b2/(bt) - (2-8)式中， b- 为扁钢断面宽边长度（ m ）td（地面）图3DD板状接地体板状接地体是埋设于地下的圆形或矩型金属板，如图4所示tD图 4（地面）圆板接地体圆板接地体的接地电阻用下式计算：R= / （4D ）-（2-9）式中， R- 圆板接地体的接地电阻（）；- 土壤电阻率（ .m）；D-圆板接地体的直径（ m ）正方形板接地体正方形板接地体接地电阻用下公式计算：R= /a-（2-10）式中： a- 是正方形的边长（ m ）； - 土壤电阻率（ .m）网状接地体的接地电阻按下公式计算：R= /(A)1/2+ . Ln8A/(hd*104)/ - （2-11）式中： R-网状接地体的接地电阻 ( )；A-网状接地体的总面积（ m 2）； -土壤电阻率（ .m）；-网状接地体的总长度（ m ）；d- 水平接地体的直径（ m ）；h- 由地面到水平接地体的埋深（m ）b. 多个接地体的总电阻多个接地体，接地带与土壤绝缘几个相同的垂直接地体的接地电阻等于：RN=R1/（n1）-（2-12）式中，RN- 几个相同的垂直接地体的接地电阻（）；R1- 单个垂直接地体的接地电阻（）； n-垂直接地体的数量（个）；1-垂直接地体的利用系数， 通过测试知道垂直接地体的利用系数与a/ 的关系（为垂直接地体的长度，a为垂直接地体间的距离）大致如下表所示几个相同水平接地体接地的电阻等于Rn=R2/（n2）-（2-13）式中，Rn-几个相同的水平接地体的接地电阻（）；R2- 单个水平接地体的接地电阻（）； n-水平接地体的数量（个）；2- 垂直接地体的利用系数并联带状水平接地体和导线式辐射型接地体的利用系数见下列二表。

并联带状接地体的利用系数每条带状接地体的长度( 米)平行条数当带件间距离为下列数值 ( 米) 时, 并联带状接地体的利用系数15101515251025510A/12310趋近于 1502510注: 带状水平接地体的宽度为 20 40毫米; 埋深为 0.8米. 导线式辐射型接地体的利用系数辐射的导线长度（m ）多条辐射接地体的利用系数( 当辐射条数为 3 、4、5三种)345导体直径分别为下列数值时（cm)1212125101520注: 当用扁钢作为辐射带时 , 等效直径等于 b/2,b 为扁钢宽边的长度1和2的数值与垂直接地体的设置方式及数量关系，见下列二表；直列式设置的利用系数a/ 垂直接地体的数量 n利用系数1- 垂直接地体的利用系数2- 连接带的利用系数12351020223510152032351020注：a- 垂直接地体的间距，- 垂直接地体的长度矩形设置的利用系数a/ 每列垂直接地体的数量n利用系数1- 垂直接地体的利用系数2- 连接带的利用系数34161020402347561020334610注：a- 垂直接地体的间距； - 垂直接地体的长度 ,假定列间距为 48米多个接地体，接地带与土壤不绝缘当有n个垂直接地体，它们之间用带水平接地体连接时，接地电阻按下面公式计算：R=R1R2/R12+ R21 n-（2-14）式中，R -n 个用水平接地体连接的垂直接地体的总接地电阻（）；R1-单一垂直接地体的接地电阻 （）；R2- 垂直接地体间的连接带的接地电阻（）；1- 垂直接地体的利用系数； 2- 连接带的利用系数； n- 垂直接地体的数量c. 土壤电阻率（1）各种土壤的电阻率表类别名称电阻率近似值（.m)不同情况下的电阻率变化范围（.m)较湿（一般地区、多雨区）较干 （少雨区、沙漠区）地下水含盐、硷土陶粘土1052010100310泥碳、泥灰岩、沼泽地20103050300330捣粹的木炭40黑土、园田土、陶土、白垩土5030100503001030粘土6030100503001030砂质粘土100303008010001030黄土20010020025030含砂粘土、砂土30010010001000以上30100河滩中的砂300煤350多石土壤400上层红色风化粘土、下层红色质岩500（30% 湿度）表层土类石、下层砾石600（15% 湿度）砂砂、砂砾1,000250100010002500沙层深度大于 10米、地下水位深的草原1,000地面粘土深度大于1.5 米、地层多岩石1,000岩石砾石、粹石5,000多岩山石5,000花岗岩200,000混凝土在水中4055在湿土中100200在干土中5001300在干燥的大气中1200018000矿金属矿石1土壤（含水量约为 15% ）电阻率与温度的关系温度0C土壤电阻率（ .m）207210990（水）1380（冰）300-5790-153,300土壤电阻率与湿度的关系按重量的百分比的含水量电阻率的一般数值（ .m）与沙混和的粘土沙010,000,000_1,5003,000,000543050,000101852,1001510563020632903042_各种水的电阻率类别名称电阻率近似值（ .m)类别名称电阻率近似值（.m）水海水15水溪水50100湖水池水30河水30600泥水泥碳中的水1520污秽水300泉水4050蒸馏水1,000,000地下水2070沙土中食盐量与土壤电阻率的关系盐量（ % ）土壤电阻率（ .m）0107181510201土壤电阻率的季节修正系数在全年中的各个月份里由于气候的影响（包括温度和湿度两方面）所测到的电阻率是不同的， 为了保证在全年中土壤电阻率最大的月份接地电阻仍能满足使用要求，需要采用季节修正数据K，即：= -（2-15）式中，-计算接地体时所用的土壤电阻率；- 在全年中的不同月份里所测到的电阻； -土壤电阻率的季节修正系数。

下表是测出的北京地区不同季节的修正系数，可供实际计算时参考使用北京地区季节修正系数测试区域123456789101112北京+220C-120C1对其他地区 , 可根据气象条件 , 按下表选用适当的季节系数的上限范围.各类地区的季节修正系数气象条件第一类地区第二类地区第三类地区第四类地区气象指标多年平均低温( 一月份)-200-150C-150-100C-10000C0050C多年平均高温( 七月份)+160+180C+180+220C+220+240C+240+260C平均降雨量(毫米)400500500300500冰冻日期(天)190170150以下100以下0季节修正系数角钢型接地体长-2.5 米,顶端埋深-0.8 米带钢或线钢接地体埋深0.8 米带钢或线钢接地体埋深0.4 米21）为确保地线质量，必须对工程中安装地线的土质区分为：普通土、硬土及砂砾土三类为使接入式底线的接地电阻符合分公司的35 欧姆以下的要求，特制订地线接地工艺见下图：400cm70cm20cm400cm400cm50cm30cm30cm50cm130cm130cm70cm20cm400cm50cm30cm30cm50cm20cm50cm30cm30cm50cm180cm。