1、小面積高要求接地案例 濮 方 正Pu FangZheng(貴陽方正新技術發展有限公司，貴陽市，550001)(General Manager of Guiyang FangZheng New Technology Development Co.Ltd 550001)摘  要 本文探討兩個問題：     1、在極小的面積(2.1)上，達到R1的接地(方法)實踐。     2、在上述2.1面積內，打多根垂直接地極后沒有發現相互屏蔽影響接地電阻值的現象。 關鍵詞 小面積 多根垂直接地體 無屏蔽

2、60;   背景情況：2005年2月與美國熱電集團(上海)公司(設備供應商)簽訂了一份工程合同，為該公司提供給北京的中國疾病控制中心的一臺高分辯雙聚焦質譜儀做接地工程。     設計要求：接地電阻值R1，在簽訂合同期間，我們就向該質譜儀的使用單位中國疾病控制中心的趙主任了解可供做接地網的地理位置、土質及接地電阻值大小等情況。     趙主任說：他們實驗室在一座四層老式磚結構樓房的一層，旁邊有一個10m×2m的自行車棚內的地下做接地網，地質為砂質土，接地電阻值不知道，是這次安裝

3、質譜儀時， 南京一家公司做的接地極，質譜儀與接地極接通后，質譜儀上的指針不停的左右搖擺，所以 不敢開機，也不敢使用，因此請你們來重做。     根據上述情況，我公司分析，指針搖擺不定的原因估計還是接地電阻偏高、直流工作地電位不穩定造成的，只有將接地電阻值降到設計要求的1以下，并將接地網做成均壓等電位接地形式，才有可能給質譜儀一個可靠的直流工作地，消除指針的搖擺，使質譜儀正常工作。     由于第一次到北京施工，對北京地區的土質不了解，擔心做不下來，因此我請教國家電網公司和北京市東辰科學技術研究所著名老專家劉繼(教授

4、級高工)，他有著淵博的學識和豐富的實踐經驗，非常熱心的為我做了一個在20m自行車棚內地下做1的接地極的方案。     有了劉繼老師無私的支援，我與美國熱電集團(上海)公司簽下接地工程合同，2月17日到達北京時地面上還覆蓋著白雪，進入中國疾控中心實驗樓現場。     一、來到自行車棚，發現自行車棚底下是地下室，根本無法做接地工程。     二、測量這臺質譜儀原先剛做的接地，接地電阻值為16，如要做到1確實困難。     三、最后在該質譜儀

5、的窗前有一塊1.5m×1.5m的空地，而且是唯一的一塊空地，這個1的接地，也只有在這里施工，但從來沒有人在這么小的面積上做1的接地，難度很大。     扒開地面上的白雪，打開水泥地面后，又發現地下還有一根300的水泥下水管，又占去一部分面積，因此，接地的實際面積只有1.45m×1.45m，只有在這個2.10的面積內，在無自然接地體可利用的情況下，做成坑式雙層地網加多根垂直接地鋼管組合式的接地極裝置。     首先測量不同土壤層深度的值，計算需要多少根垂直接地極與稀土防雷降阻劑配合才能達到<

6、1的接地電阻值。     1、打開水泥地面，打入一根3m長的水管，測得接地電阻R=62；     2、根據垂直接地的簡易計算法推算出其土壤電阻率：=63/0.3207；     3、再測量0.8m深處的接地電阻為，此時地上覆蓋有雪，疑處于凍土層范圍；     4、由此決定往超過地面1m的深度做水平、垂直復合接地。以垂直地極為主；     5、選擇垂直接地極的深度為6m、20m、50m進行計算，通過

7、計算尋求最佳的降阻效果和最經濟的接地施工方法，確定施工方案。      深度6m的單根垂直接極的接地電阻，接地極直徑0.6m鋼管，計算出接地電阻：18.56。     根據上述單根接地極計算值為18.56時，需用17根直徑0.6m，每根長度6m鋼管才能并聯出接地電阻1.08；如果加用稀土防雷降阻劑時，取稀土防雷降阻劑有效率為60%，在第8根并聯后接地電阻就可達到2.31×(1-60%)=0.924，達到R1的要求。      如果把整個1.45m的地坑看成1.45m

8、接地極，深度同樣是6m，接地極的直徑就是地坑的直徑1.45m求接地電阻：，達不到1要求。     如果加上稀土防雷降阻劑同樣取60%的有效率：13.7×(1-60%)=4.8。     所以把整個地坑做成一個粗大的接地極即比單根銅管的直徑大，也達不到接地極效果，說明直徑再大對接地電阻的下降效果不太大，18.5-13.7=4.8，只小了4.8，下降35%，投入成本為幾倍，費用大、效果差這個方法是不可取的。      深度20m的單根接地極的接地電阻：接地極同樣為直徑0

9、.6鋼管求接地電阻：    根據上述單據接地極計算值為7.57,需用三根并聯，接地電阻值為2.52，達不到1要求，如果加用稀土防雷降阻劑取降阻有效率為60%：2.25×(1-60%)=1.008，基本達到1要求。      深度50m的單根接地極的接地電阻，接地極同樣為直徑0.6的鋼管，求接地電阻：根據上述單根接地極計算值為3.63時，需用2根接地極并聯，接地電阻值為1.82，達不到1要求，如果加用稀土防雷降阻劑，取降阻有效率為60%：1.82×(1-60%)=0.73，達到設計要求R1。 &#

10、160;  6、經上述對比計算：接地極往下的深度越深降阻效果越好。 但是由于條件和鉆井機械的限制，不可能選用20m和50m的深井接地，選擇6m深接地極雖然多打幾根，既容易施工，又比較經濟。    7、先挖一個1.45×1.45m深度2m的坑，再用打孔工具在坑中央往下戳深1.5m圓孔一個，然后將60×3m的鋼管打下去總深度達到6m， 測出該鋼管接地電阻為13.4，比上述推算的18.5小5.1更有利于少并聯幾根達到接地電阻。    8、根據13.4的實測值進行計算：在這個坑內并聯6根60×

11、3m的鋼管,接地電阻可以達到2.24，再加稀土防雷降阻劑按最低的降阻有效率60%取：2.24×(1-60%)=0.896。    9、計算可以達到0.896后，就在這2m深的坑內沿坑壁向外圓不同方向斜打深1.5m的5個圓孔，在孔內倒入稀土防雷降阻劑的干粉，再打5根60×3m的鋼管，并在鋼管內也灌入了稀釋了的稀土防雷降阻劑，讓稀土防雷降阻劑通過事先在鋼管下部管壁上鉆的幾個孔向土層深處滲透，增大泄流面(鋼管底部事先收口封閉呈圓錐狀)，當6根鋼管都打入土層和灌完稀土防雷降阻劑后，然后再用12圓鋼將這6根鋼管的頂部串連起來，在2m坑的平面上做一個閉合的

12、平面網，再焊4根12圓鋼引出地面，然后再撒一層稀土防雷降阻劑的干粉，回填泥土夯實打緊，再在離地面1.2m左右的平面上再焊一個平面網，撒一層稀土防雷降阻劑干粉200kg，再回填泥土，夯實打緊與地面平整，再引出一個接地引下線進入室內接地銅排。    當時完工后，就用ZC-8接地電阻儀測量，用直線和三角形的測量方法測，測出的接地電阻值均為1。第二天進行驗收，美國熱電公司現場監督劉工程師、中國疾控中心張工程師及我公司工程部徐山云經理、技術人員李建榮三方都在場，為了表示公正和準確，三方一致同意聘請德高望重的教授級高工劉繼到現場，并請他自帶ZC-8接地電阻儀并親自測量，劉繼教

13、授分別用10檔、1檔在室外接地樁上進行檢測、復測接地電阻值都是0.7，又在室內接地銅排上檢測，接地電阻值也是0.7，四方人員都在驗收單上簽了字，并當場將質譜儀的接地端與引入室內的接地銅排相連接，將質譜儀通電開機后，原搖擺不定的指針安靜地指在儀表的中央，紋絲不動，接地成功了。大家一顆懸著的心現在才放了下來。中國疾控中心趙主任感嘆地說：乙級防雷資質的公司沒做下來的丙級資質公司卻做下來了    10、總結：沒有發現屏蔽效應，通過這次2.1小面積的垂直水平相結合的接地工程實踐，沒有發現通常說的垂直接地極之間的間距不大于垂直接地體長度的2倍時，會產生相互的屏蔽而降低接地效果

14、的問題。在做接地之前，也考慮過在這么小的面積內要做到接地電阻1，幾乎是不可能的，也是前人沒有做過的，但當時只有這個唯一的地方可做接地，也只有因地制宜硬著頭皮上了。因為施工人員、工具、材料都到了現場，而且唯一可做的方法只有深井垂直接地，沒有別的選擇，也沒有自然接地體可以利用，但又怕“白做功”，事到如今也只有搏一搏了，以免辜負用戶的一片希望之心，公司名利和成敗都不再考慮了。因此就先拋開屏蔽效應會產生怎樣的后果不管，先進行理論計算，看要打多深的孔，用多少根接地極可以達到設計要求，再看哪種方法切實可行再選擇施工方案，最后在施工時再邊測邊計算邊調整，達到設計要求。    當

15、時我人在貴陽，施工隊遠在北京，我就采取遙控計算指揮的辦法，他們在現場測量的數據告訴我，我將總體計算的結果告訴他們，以增加他們的信心，然后在實施過程中，也是這樣，他們打下去一根鋼管測一個數據告訴我，我又計算一次告訴他們，再打一根測出的數據告訴我，我將計算結果進行驗證，沒有發現相互屏蔽的現象，二根并聯、三根并聯測出來告訴我，我又計算告訴他們，就這樣邊施工邊計算邊調整斜打鋼管的位置角度和最終所需的鋼管數量，以及稀土防雷降阻劑有效率等等的驗證。從最初計算需8根鋼管和800kg稀土防雷降阻劑配合，接地電阻值可以達到0.926，到最后邊施工邊計算用6根鋼管和800kg稀土防雷降阻劑接地電阻值就可以達到0.896。做完整個接地工程后馬上進行實測，接地電阻值是1，效果非常理想，經過一夜的土壤自然沉降和稀土防雷降阻劑的進一步滲透，第二天中午經前述四方面人員用劉繼教授帶來的ZC-8接