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    相關(guān)知識/NEWS
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    接地電阻計算方法

    發(fā)布時間:2016-05-12  

    單根垂直接地體(棒形): RE1≈σ/l

    單根水平接地體: RE1≈2σ/l

    多根放射形水平接地帶(n≤12,每根長 l≈60m): RE≈0.062σ/n+1.2

    環(huán)形接地帶:  RE≈0.6σ/√A

    σ值(參考):

    土壤類別             Ω.m          較濕時       較干時

    黑土、田園土          50           30~100      50~300

    粘土                  60           30~100      50~300

    砂質(zhì)粘土、可耕地      100          30~300      80~1000

    黃土                  200           100~200      250

    含砂粘土、砂土        300           100~1000     >1000

    多石土壤              400

    砂、砂礫              100            250~1000    1000~2500

    接地體及接地線的最小尺寸規(guī)格

    類別         材料及使用場所      最小尺寸    

    接地體        圓鋼               直徑10mm

                 

                 角鋼               厚度4mm

                 鋼管               壁厚3.5mm

                 扁鋼               截面 48mm2 厚度4mm

    接地線        圓鋼    室內(nèi)        直徑6mm

                         

                         室外        直徑8mm


                 扁鋼     室內(nèi)        截面48mm2   厚度3mm

       

                          室外        截面48mm2   厚度4mm


    垂直接地體根數(shù)確定:   n≥RE1/ηRE

    垂直接地體的利用系數(shù)η值(環(huán)形敷設(shè))

                               根數(shù)    10        20          30

     1     0.52~0.58   0.44~0.50     0.41~0.47

    垂直接地體的間距與其長度比  2     0.66~0.71   0.61~0.66     0.58~0.63

                                3     0.74~0.78   0.68~0.73     0.66~0.71

    滿足熱穩(wěn)定的最小截面:   Smin=4.52I(1)k

               接地電阻的計算與測量

       路燈設(shè)施的接地保護(hù)事關(guān)國家財產(chǎn)和人民生命安全的大事.為做好接地保護(hù)并有效地設(shè)置接地電阻,必須正確計算和測量接地電阻.理論上,接地電阻越小,接觸電壓和跨步電壓就越低,對人身越安全.但要求接地電阻越小,則人工接地裝置的投資也就越大,而且在土壤電阻率較高的地區(qū)不易做到.在實踐中,可利用埋設(shè)在地下的各種金屬管道(易燃體管道除外)和電纜金屬外皮以及建筑物的地下金屬結(jié)構(gòu)等作為自然接地體.由于人工接地裝置與自然接地體是并聯(lián)關(guān)系,從而可減小人工接地裝置的接地電阻,減少工程投資.

      一、接地電阻值的規(guī)定

      在1000V以下中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中,接地電阻Rd應(yīng)小于或等于4Ω,重復(fù)接地電阻應(yīng)小于或等于10Ω.而電壓1000V以下的中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中,一般規(guī)定接地電阻R為4Ω.因此,根據(jù)實際安裝經(jīng)驗,在路燈照明系統(tǒng)中接地電阻Rd應(yīng)小于或等于4Ω.

      二、人工接地裝置接地電阻的計算

      人工接地裝置常用的有垂直埋設(shè)的接地體、水平埋設(shè)的接地體以及復(fù)合接地體等.此外,接地電阻大小還與接地體形狀有關(guān),在路燈施工應(yīng)用中,通常使用垂直、水平接地體,這里只簡要介紹上述兩種接地電阻的計算.

      1、垂直埋設(shè)接地體的散流電阻

      垂直埋設(shè)的接地體多用直徑為50mm,長度2-2.5m的鐵管或圓鋼,其每根接地電阻可按下式求得:   Rgo=[ρLn(4L/d)]/2πL

    式中:ρ—土壤電阻率(Ω/cm)

           L—接地體長度(cm)

           d—接地鐵管或圓鋼的直徑(cm)

      為防止氣候?qū)拥仉娮柚档挠绊?,一般將鐵管頂端埋設(shè)在地下0.5-0.8m深處.若垂直接地體采用角鋼或扁鋼(見圖1),其等效直徑為:

         等邊角鋼 d=0.84b

         扁鋼 d=0.5b

      為達(dá)到所要求的接地電阻值,往往需埋設(shè)多根垂直接體,排列成行或成環(huán)形,而且相鄰接地體之間距離一般取接地體長度的1-3倍,以便平坦分布接地體的電位和有利施工.這樣,電流流入每根接地體時,由于相鄰接地體之間的磁場作用而阻止電流擴(kuò)散,即等效增加了每根接地體的電阻值,因而接地體的合成電阻值并不等于各個單根接地體流散電阻的并聯(lián)值,而相差一個利用系數(shù),于是接地體合成電阻為Rg=Rgo/(ηL*n)

    式中,Rgo—單根垂直接地體的接地電阻(Ω);

              ηL—接地體的利用系數(shù);

    n—垂直接地體的并聯(lián)根數(shù).

      接地體的利用系數(shù)與相鄰接地體之間的距離a和接地體的長度L的比值有關(guān),a/L值越小,利用系數(shù)就越小,則散流電阻就越大.在實際施工中,接地體數(shù)量不超過10根,取a/L=3,那么接地體排列成行時,ηL在0.9-0.95之間;接地體排列成環(huán)形時,ηL約為0.8.

      2、水平埋設(shè)接地體的散流電阻

      一般水平埋設(shè)接地體采用扁鋼、角鋼或圓鋼等制成,其人工接地電阻按下式求得:

      Rsp=(ρ/2πL)*[Ln(L2/dh)+A]

      式中,L—水平接地體總長度(cm);

            h—接地體埋沒深度(cm);

    A—水平接地體結(jié)構(gòu)型式的修正系數(shù)

      三、接地電阻的測定

      接地電阻的測定有多種方法,如利用接地電阻測量儀、電流-電壓表法等,其基本方法是測出被接地體至“地”電位之間的電壓和流過被測接地體的電流,而后算出電阻值.

      圖2為電流-電壓表法的原理圖.其中A、B為長約1m、直徑為50mm的臨時檢測用的輔助鋼管,打入地中位置必須距被測接地裝置在20m以上,A、B間距也應(yīng)保持在20m以上.一般采用一根鋼管作為輔助極即可達(dá)到準(zhǔn)確測量的目的.

      將電壓表和電流表的讀數(shù)分別記下,并列出下式

      RdA=Rd+Rn=U1/I1

      RdB=Rd+RB=U2/I2

      RAB=RA+RB=U3/I3

      因為RdA+RdB-RAB=2Rd

      所以Rd=(RdA+RdB-RAB)/2Ω

    用該方法測電阻不受測量范圍的限制,但需要有獨(dú)立的交流電源|穩(wěn)壓器,在沒有電源的地方,可利用電阻測量儀進(jìn)行實測.值得一提的是,在測量接地電阻時,應(yīng)考慮季節(jié)性的影響,即在最不利的條件下所測得的結(jié)果更符合檢測要求.

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