如何計(jì)算浸出車間接地系統(tǒng)所需的接地電阻？

來源：發(fā)布時(shí)間：2024-11-14

以下是關(guān)于浸出車間接地系統(tǒng)接地電阻計(jì)算的內(nèi)容：

一、接地電阻基本概念

接地電阻是指電流由接地裝置流入大地再經(jīng)大地流向另一接地體或向遠(yuǎn)處擴(kuò)散所遇到的電阻。它包括接地線電阻、接地體本身電阻、接地體與土壤間的接觸電阻以及土壤散流電阻。在浸出車間中，接地電阻的大小直接關(guān)系到防雷和電氣安全性能。

二、影響接地電阻的因素

? 土壤電阻率：這是計(jì)算接地電阻的關(guān)鍵因素。土壤電阻率的大小與土壤的類型（如黏土、砂土、巖石等）、濕度、溫度、含鹽量等有關(guān)。例如，潮濕的黏土土壤電阻率較低，而干燥的砂土電阻率較高。

? 接地體的形狀、尺寸和數(shù)量：接地體的形狀包括垂直接地體（如角鋼、鋼管）和水平接地體（如扁鋼）。接地體的長(zhǎng)度、直徑、截面積以及數(shù)量都會(huì)對(duì)接地電阻產(chǎn)生影響。一般來說，增加接地體的長(zhǎng)度、直徑和數(shù)量有助于降低接地電阻。

? 接地體的埋設(shè)深度：較深的埋設(shè)深度可以使接地體更好地與土壤接觸，有利于降低接地電阻。通常垂直接地體頂端距地面的深度不應(yīng)小于0.6m。

三、計(jì)算方法

（一）單根垂直接地體接地電阻計(jì)算

? 對(duì)于單根垂直接地體，其接地電阻計(jì)算公式為：R = \frac{\rho}{2\pi L} \ln(\frac{4L}iqy2haq)，其中R為接地電阻（Ω），\rho為土壤電阻率（Ω·m），L為接地體長(zhǎng)度（m），d為接地體等效直徑（m）。

? 例如，若土壤電阻率\rho = 100Ω·m，接地體采用長(zhǎng)度L = 2.5m的角鋼，等效直徑d = 0.05m，則代入公式可得：R = \frac{100}{2\pi\times2.5} \ln(\frac{4\times2.5}{0.05}) \approx 36.5Ω。

（二）單根水平接地體接地電阻計(jì)算

? 單根水平接地體接地電阻計(jì)算公式為：R = \frac{\rho}{2\pi L} \ln(\frac{L^{2}}{dh})，其中h為接地體埋設(shè)深度（m）。

? 假設(shè)土壤電阻率\rho = 80Ω·m，水平接地體長(zhǎng)度L = 20m，等效直徑d = 0.04m，埋設(shè)深度h = 0.8m，則R = \frac{80}{2\pi\times20} \ln(\frac{20^{2}}{0.04\times0.8}) \approx 4.7Ω。

（三）多根接地體的接地電阻計(jì)算

? 當(dāng)有n根相同的垂直接地體或水平接地體時(shí)，由于接地體之間的相互屏蔽作用，其總接地電阻并不是單根接地體接地電阻的\frac{1}{n}?？偨拥仉娮杩赏ㄟ^公式R_{n}=\frac{R}{\eta n}計(jì)算，其中R_{n}為n根接地體的總接地電阻，R為單根接地體接地電阻，\eta為接地體利用系數(shù)。

? 接地體利用系數(shù)\eta與接地體的間距、數(shù)量和布置方式有關(guān)。例如，對(duì)于間距為接地體長(zhǎng)度兩倍的n根垂直接地體，\eta的值通常在0.6 - 0.8之間。如果是水平接地體組成的接地網(wǎng)，\eta的取值會(huì)根據(jù)接地網(wǎng)的形狀（如方形、矩形等）和尺寸而變化。

四、降低接地電阻的措施及計(jì)算調(diào)整

? 增加接地體數(shù)量：假設(shè)原來有n_{1}根接地體，接地電阻為R_{n1}，當(dāng)增加到n_{2}根接地體時(shí)，新的接地電阻R_{n2}=\frac{R_{n1}\times n_{1}}{n_{2}}（假設(shè)利用系數(shù)不變）。例如，原來有3根接地體，接地電阻為10Ω，增加到5根接地體后，新接地電阻約為10\times\frac{3}{5}=6Ω。

? 使用降阻劑：降阻劑可以降低接地體與土壤間的接觸電阻。使用降阻劑后，接地電阻的降低程度需要根據(jù)降阻劑的性能和實(shí)際土壤條件來確定。一般來說，使用降阻劑后接地電阻可降低30% - 80%。

? 增大接地體尺寸：對(duì)于垂直接地體，增大其長(zhǎng)度或直徑可以降低接地電阻。對(duì)于水平接地體，增加其長(zhǎng)度和截面積也有類似效果。例如，將接地體長(zhǎng)度增加一倍，根據(jù)計(jì)算公式，接地電阻會(huì)相應(yīng)降低。

五、計(jì)算中的注意事項(xiàng)

? 土壤電阻率的準(zhǔn)確測(cè)量：土壤電阻率是一個(gè)隨時(shí)間和空間變化的參數(shù)，需要在浸出車間場(chǎng)地內(nèi)進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)量，取平均值來提高準(zhǔn)確性。測(cè)量時(shí)要考慮不同季節(jié)、天氣條件（如雨后土壤濕度增加）等因素對(duì)土壤電阻率的影響。

? 考慮安全系數(shù)：在實(shí)際計(jì)算接地電阻時(shí)，為了確保接地系統(tǒng)的安全性，需要考慮一定的安全系數(shù)。一般建議接地電阻計(jì)算值乘以1.2 - 1.5的安全系數(shù)，以應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的不利因素，如土壤干燥導(dǎo)致電阻率增大等情況。

? 結(jié)合實(shí)際情況：計(jì)算接地電阻時(shí)要結(jié)合浸出車間的具體布局，如建筑物的位置、設(shè)備的分布等。因?yàn)榻拥伢w與車間內(nèi)的金屬設(shè)備等之間的連接情況也會(huì)對(duì)整體接地效果產(chǎn)生影響，在計(jì)算中要綜合考慮這些因素。

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