PAGEPAGE1接地參考資料HYPERLINK\l"_Toc285274359"第一章、接地歷歷史和接地分分類2HYPERLINK\l"_Toc285274360"1.1、接地歷歷史2HYPERLINK\l"_Toc285274361"1.2、接地的的分類3HYPERLINK\l"_Toc285274362"1.3、聯合接接地方式6HYPERLINK\l"_Toc285274363"第二章、接地裝裝置7HYPERLINK\l"_Toc285274364"2.1、接地裝裝置工作原理理7HYPERLINK\l"_Toc285274365"2.2、接地地裝置結構88HYPERLINK\l"_Toc285274366"2.3、等電位位連接與共用用接地裝置111HYPERLINK\l"_Toc285274367"2.4、接地裝裝置的使用須須知12HYPERLINK\l"_Toc285274368"第三章、土壤電電阻率和接地地電阻14HYPERLINK\l"_Toc285274369"3.1、土壤電電阻率14HYPERLINK\l"_Toc285274370"3.2、接地電電阻17HYPERLINK\l"_Toc285274371"3.3、接地電電阻的計算119HYPERLINK\l"_Toc285274372"3.4、高電阻阻率土壤的改改良24HYPERLINK\l"_Toc285274373"第四章、接地材材料的選擇及及其應用288HYPERLINK\l"_Toc285274374"4.1、接地材材料29HYPERLINK\l"_Toc285274375"4.2、接地材材料應用300HYPERLINK\l"_Toc285274376"4.3、綜述331HYPERLINK\l"_Toc285274377"第五章：實際接接地應用322第一章、接地歷歷史和接地分分類防雷工程的一個個重要的方面面是接地以及及引下線路的的布線工程，整整個工程的防防雷效果甚至至防雷器件是是不是起作用用都取決于此此，接地接不不好,避雷裝置就就會成為引雷雷裝置,不但不能保保護建筑物和和設備,反而會造成成建筑物和設設備的損壞,更有可能威威脅到人們的的生命財產安安全.我們一定要要重視接地這這個問題.所以應該認認真的系統的的研究。1.1、接地歷歷史接地是指在電氣氣設備和大地地之間實現確確實的電氣連連接。一看似似乎這是簡單單的技術,實際是非常常不容易的事事。如深入探探研接地，可可知它是非常常深奧的技術術。接地的歷歷史可從避雷雷針開始。接地問題是188世紀富蘭克克林為避雷針針防雷提出的的。富蘭克林林發明的最初初的避雷針，如如圖1.1，即把鐵棒棒結合并立在在建筑物上，其其下端埋入地地中，恰好相相當于現在的的所謂接地電電極。因為避避雷針是把雷雷電的能量安安全釋放入大大地的設備，它它的足部與大大地確保被短短接是必要的的，這樣就產產生接地技術術。圖1.1富蘭克克林的避雷針針和世界上最最早的接地1876年，貝貝爾研究成功功了電話，立立刻，電話用用的架空線網網在廣泛的大大地上覆蓋起起來。當然，這這些線路更加加會受到雷的的直接或間接接的攻擊，向向線路直接落落雷的場合不不用說，即使使在線路附近近落雷的場合合，線路亦受受到影響，被被稱為雷電沖沖擊電壓的陡陡波前沖擊波波在線上疾走走。最壞的場場合，這雷電電沖擊的電壓壓要到達住宅宅內的電話機機，帶來各式式各樣的災害害。所以在電話網就就有避雷器登登場，圖1.2是現在的電電話保安器。現現在用二個避避雷器與保險險絲接在一起起，因為電話話線已不采用用大地歸路，必必須對各線路路接入避雷器器。圖1.2可是，避雷器亦亦與避雷針一一樣是為了把把雷電能量釋釋放入大地的的設備，所以以，一定要把把各避雷器的的一端接地。這這樣，只從電電話機開始就就可知是進入入了接地要求求的時代。可可見，電話的的接地，比其其后發達起來來的電力用的的接地的歷史史更早。電話話技術工作者者對接地的關關心因稱作電電力線——通信線間的的感應干擾的的新的問題的的發生而加深深，如有名的的貝爾電話研研究所進行了了接地體系的的研究。電力、電子設備備的接地，是是保障設備安安全、操作人人員安全和設設備正常運行行的必要措施施。可以認為為，凡是與電電網連接的所所有儀器設備備都應當接地地；凡是電力力需要到達的的地方，就是是接地工程需需要作到的地地方。由此可可以我們知道道，接地工程程的廣泛性和和重要性。1.2、接地的的分類接地主要有以下下幾種:工作接地、安安全保護接地地、屏蔽接地地、防靜電接接地、防蝕接接地和防雷接接地。工作接地:在電電子設備中電電子線路工作作時的接地,它分為交流流工作接地和和直流工作接接地。按接地地參考點考慮慮又分為懸浮浮地、單點接接地、多點接接地、以及混混合接地等四四種。電子學學中的接地并并不總是指接接到大地的接接地，當電子子電路接地被被定義為零伏伏電位的基準準點、線或平平面上時，則則就夠成了電電子線路的工工作接地。接接地基準點、線線或平面可是是一臺設備的的外殼，也可可以選用一大大段導電體作作為接地基準準安全保護接地：：它是室內用用電設備的,由于用電設設備使用了交交流電源,它必須符合合電力部門的的有關規定,如果用電設設備使用的還還有直流電源源,而且使用情情況又與大地地有直接關系系,則設備接地地尚應同時滿滿足設備使用用直流電源接接地要求,交流電源系系統的接地常常常和電源配配電線路系統統有關，根據據供電結線方方式的不同特特點，室內用用電設備的安安全保護接地地分為TN－C,TN－S，TN－C－S，TT，IT系統。我國國目前多采用用TN－C系統和TT系統。TN－C系統中，保保護線（PE線）與中性性線(N線)合而為一,即為PEN線,該線通過正正常負荷電流流,用電設備外外殼帶電位,所以不適合合給數據處理理和精密電子子儀器設備等等供電。而TT系統則需要要采取單獨的的接地裝置接接地，并用漏漏電保護器作作接地故障保保護，所以它它適合用來對對接地要求較較高的數據處處理和精密的的電子儀器設設備供電。直直流電源接地地有兩種，即即利用大地作作導電回路而而采取的接地地和利用大地地做參考電位位而采取的接接地。前者已已逐步淘汰，目目前多數情況況屬于后者。這這樣就要求參參考電位最好好是不變的，至至少要保證使使用同一接地地系統的各設設備間相對的的參考電位沒沒有差別。防雷接地：當雷雷電流沿著避避雷裝置的引引下線流到接接地裝置時，由由于雷電流是是一個頻率極極為豐富的，等等值頻率大約約為10kHz的脈沖電流流，因此引下下線和接地體體在雷電脈沖沖電流的沖擊擊作用下，表表現出來既具具有電阻又具具有電感。為為了盡可能地地減少沿引下下線的電感壓壓降，防止引引下線對周圍圍物體發生閃閃絡，一般接接閃裝置均采采用多根引下下線。這樣既既可降低每根根引下線上的的雷電流幅值值，又可減少少電感壓降，所所以對于建筑筑物避雷接地地裝置而言，它它要求的是多多點接地方式式，而且接地地線（引下線線）應以最短短路徑接地。在下面幾章里面，我們將著重討論防雷接地問題。而屏蔽接地和防防靜電接地是是用于各種儀儀器儀表，目目的是使儀器器和儀表測量量的更精準些些。還有的是是防蝕接地，主主要是犧牲陽陽極保護，避避免設備電化化腐蝕。總而言之，電力力系統的電源源與大地有無無直接接地和和室內用電設設備需要怎么么樣的接地，完完全取決于實實際情況。一一般情況下，應應根據電源系系統是否接地地來選取一個個主要的接地地系統，再輔輔以必要的接接地作為補充充。同時力爭爭把儀器儀表表的屏蔽接地地，防靜電接接地相互兼容容，從而構成成整個接地系系統，以滿足足各種接地要要求。通信設備中的直直流電源多采采用正極接地地，如果把它它與犧牲陽極極保護的防蝕蝕接地合用一一組地線，則則當防蝕設備備不工作時，其其地電位升高高將會加速用用電設備的電電化腐蝕，所所以它們不能能兼容。圖1.3和圖11.4具體的電子子設備接地方方式，圖1.3：接地地方式（一）圖1.4：接地地方式（二）1.3、聯合接接地方式聯合接地方式是是嚴格的單點點接地方式，它它是將接地系系統分為地線線（地線網絡絡）和接地裝裝置兩部分來來考慮的。地地線（地線網網絡）是根據據各設備接地地要求來做的的，不同地線線之間不構成成閉合回路，各各種地線只在在公共接地母母線處一點接接地。這樣在在某一地線上上偶爾出現信信號或干擾電電流時，也不不會互相串混混產生干擾。而而公共接地母母線是低阻抗抗的，它不會會引起共模干干擾。公共接接地是該接地地系統的基準準地電位點，它它必須十分接接近大地電位位，這樣便可可以消除可能能出現的反擊擊等問題。至至于接地裝置置，由于是各各種接地線共共用的，故它它應該按照接接地系統中最最高要求的接接地電阻來做做。這樣，滿滿足了不同解解得的需要。圖1.5是聯合合接地接線方方式示意圖。從從圖中可以看看出電源系統統有直接接地地點，用電設設備的外露導導電部分通過過保護接地線線接至與電源源系統接地點點有直接關系系的接地極。聯聯合接地中，零零（N）線到用電電設備不再進進行重復接地地而采用嚴格格的絕緣措施施，并且用電電設備所在的的建筑物的主主鋼筋，進出出建筑物的管管線和建筑物物防雷引下線線，都接到聯聯合接地裝置置。連通電源源系統的地線線和用電設備備的地線平時時都沒有多大大的電流入地地，故稱之為為無流零線。用用電設備的外外露導電部分分也接到用電電部分的聯合合地線上。當當發生碰殼時時，通過無流流零線造成短短路跳閘；若若零線斷裂，斷斷裂點后面發發生碰殼時仍仍能促成短路路跳閘，故起起到與接零同同時采用重復復接地同樣的的保護作用。由由于通信設備備用電集中，且且其他接地電電阻要求嚴格格，故采用聯聯合接地不論論在接地部位位上還是接地地電阻值上都都能滿足電力力系統的要求求。圖1.5：聯合合接地線方式式示意圖聯合接地由于有有避雷引下線線接入，當雷雷電流通過聯聯合接地裝置置時會引起地地電位的變化化。但由于建建筑物的主鋼鋼筋與聯合接接地裝置焊成成籠形，根據據法拉第電磁磁感應定律，封封閉導體的表表面變化形成成等位面，其其內部場強為為零，故各接接地點電位要要升高，其內內部場強為零零，故各接地地電位要升高高同時一起升升高，要降低低同時一起降降低，故不會會造成什么差差異或干擾。第二章、接地裝裝置接地是避雷技術術比較重要的的環節,不管是直擊擊雷、感應雷雷或是其他形形式的雷，最最終都是把雷雷電送入大地地，因此，沒沒有合理而良良好的接地裝裝置是不能可可靠的避雷的的。2.1、接地裝裝置工作原理理根據接地電阻原原理可知，雷雷電流由接地地體流入大地地的電流是以以接地體為中中心向大地作作半球漫散狀狀流動散開。（見見圖2.1）故靠近接接地體周圍土土壤中的電流流密度最大，離離接地越遠，則則電流密度越越小。實驗證證明，在中等等土壤電阻情情況下。一般般離接地體220米處只有有所加電壓的的2%（如圖2.2），實際上上工程應用上上認為是零電電位點。當然然，土壤電阻阻率越小，零零電位距接地地體的距離也也越小。反之之，這個距離離越大，甚至至可以達到550-1000米。(第三章將進進行詳細的接接地電阻探討討)散流電場圖2.1:雷電電流在大地的的散流電場示示意圖圖2.2:接地地電阻的原理理示意圖在假定土壤電阻阻率ρ是均勻的,并且將土壤壤劃分為一個個等厚度的同同心球體,其接地極的的接地電阻R的計算為:R=ρ/(2*π*r)，r為接地極周周圍同心球體體的半徑(M),ρ為土壤電阻阻率(歐姆*M)2.2、接地地裝置結構在接地裝置中有有兩個重要參參數：1、接地電阻阻值；2、接地網結結構。過去討論接地的的時候，總是是把討論的焦焦點放在要求求接地電阻小小于多少歐姆姆上，長期以以來，人們有有一個錯覺，認認為接地電阻阻越好，被保保護的對象就就越安全。當當然避雷接地地電阻值有一一定要求，因因為接地電阻阻越小散流越越快，被雷擊擊物體高電位位保持時間越越短，危險性性越低，其跨跨步電壓、接接觸電壓也就就越小。但是是，近十幾年年來理論和實實踐證明，與與其說接地網網接地電阻值值重要不如說說接地網的結結構更重要。1、獨立接地和和共用接地的的概念現代的建筑物，往往往是一座建建筑物內有許許多不同性質質的電氣設備備，需要多少少個接地裝置置、如避雷接接地、電氣安安全接地、交交流電源工作作接地、通信信及計算機系系統接地（也也叫直流接地地，在數字邏邏輯系統中叫叫邏輯接地）等等這么多系統統，這么多系系統的接地究究竟是要采用用共用接地好好還是每個系系統獨立接地地好呢？圖2.3表示各各種接地形式式，圖中的小小“o”為需要接地地的裝置或設設備。圖2.3:接地地的形式a圖為每個需要要接地的裝置置或設備自己己設獨立接地地裝置或設備備自己設獨立立地裝置。b圖為在a圖基基礎上，用連連接線將各獨獨立接地裝置置連接起來。c圖為所有需要要接地的裝置置或設備共同同合用一組接接地裝置。d圖為利用建筑筑物的金屬體體（包括鋼構構架和鋼筋）做做接地引線和和接地裝置。a圖稱為獨立接接地，b、c、d圖稱為共用用接地所謂獨立接地是是指上面所談談的需要接地地的系統分別別獨立的建立立接地網,在本世紀六六七十年代以以前比較多用用。他的好處處是各系統之之間不會造成成互相干擾，這這點對通信系系統尤其重要要，但今年發發現這種獨立立的接地方式式在計算機通通信網絡和有有線電視網絡絡中特別容易易被雷擊。故故除在特別危危險的有防爆爆炸要求的環環境必須采用用獨立的避雷雷針（線、網網）的地方外外，一般不主主張采用獨立立接地方式而而被共用接地地所取代。圖b、c、d都都叫做共用接接地，或叫統統一接地。它它是把需接地地的各系統統統一接到一個個地網上，或或者把各系統統原來的接地地網通過地下下或者地上用用金屬連接起起來，使他們們之間成為電電氣相通的統統一接地網。2、獨立接地存存在什么問題題呢？它為什什么會被共用用接地網取代代？a、因為各通信信系統和交流流電源系統的的接地是為了了獲得一個零零電位點，又又稱為信號參參考電位，如如果在信號部部分使用懸空空地不易消除除靜電，容易易受電磁場干干擾使參考電電位變動，造造成事故。如如果各系統分分別接地，當當發生雷擊的的時候各系統統的接地點的的電位可能相相差很大，如如圖中的1、2、3三個接地網網之間瞬間電電位差大，假假定其中“1”為交流電源源工作接地，“2”為計算機邏輯接地，“3”為機殼安全保護接地，?又假定雷電沖擊波從其中一條路“1”即交流電源送進來，由于雷電的瞬時電壓往往是幾萬V乃至幾十萬V，那么在同一臺電子計算機電路板上分別與電源、通信或和外殼相接的各部分就承擔各地網之間的高電壓而被擊穿，對于微機網絡來講，一般是調制解調器和網卡首先被擊穿。b、獨立接地不不利于過電壓壓保護以往采采用電子設備備的獨立接地地在實踐中已已消除了連接接的低頻噪聲聲。但有突然然發生的大災災難事件。分分析這些事件件得出，由于于采用獨立接接地所以在雷雷雨天氣條件件下會有很高高的電壓加在在計算機等信信息設備上，而而產生高電壓壓的原因包含含了直接雷擊擊、雷電波線線路侵入和雷雷電感應。當雷電直擊建筑筑物時，建筑筑物接地裝置置和與之相連連接的金屬構構件電迅速抬抬高，相對而而言，由于電電子設備采用用了獨立接地地，其電位未未明顯抬高，這這樣存在電位位差和設備與與建筑物金屬屬框架之間所所存在的電容容，使設備元元器件上感應應的電壓高于于其擊穿電壓壓。在雷云電電荷的感應下下，有時并不不發生雷擊也也會由于建筑筑物的感應電電壓通過上述述形式影響到到設備的元件件。如果采用用共用接地系系統，電位差差的問題就可可以得到解決決。據我們了解，在在微機通信網網中，電源、邏邏輯、安全保保護和避雷各各獨立接地的的系統被雷擊擊損壞的幾率率遠遠高于公公用接地的情情況。c、其次，在一一座樓房要分分別做幾個互互相沒有電氣氣聯系的地網網是很困難的的，尤其是在在現代的大城城市更是如此此。因為要求求各地網之間間最小要有幾幾M乃至20M的距離離，同時又要要與各種地下下金屬管道、電電纜金屬屏蔽蔽層、各大金金屬構件都要要有足夠距離離就不易做到到，即使在新新建接地系統統時做到了，但但在日后維修修工作中，由由于接手人不不了解情況容容易破壞以上上的要求。基基于上面兩個個原因，所以以獨立接地系系統已不適應應現代通信技技術迅猛發展展的形勢。如果采用共用接接地，雷電流流I在沖擊接地地電阻上產生生的高電壓，將將同時存在各各系統的接地地線上，如圖圖中各系統接接地線之間不不存在上面講講到的高電位位差，也不存存在同一臺設設備的各接地地系統之間的的擊穿問題。3、一點接地前面提到采用獨獨立接地體的的一個經常提提到的理由是是要避免信號號干擾和消除除“噪音”。為了分析析這一問題，首首先需要了解解以下一些基基本概念。二三十年以前，干干擾被稱為無無線電頻率干干擾（RaddioFrrequenncyInnterfeerencee,縮寫為RFII），因為絕絕大多數的噪噪音和干擾信信號出自于無無線電頻率。現現今，隨著日日漸大量采用用電子計算機機、數字技術術、邏輯電路路，現在的干干擾被稱為電電磁干擾（EElectrroMaggneticcInteerfereence，縮縮寫為EMII）。電磁干干擾包含導電電性電磁干擾擾，和輻射性性電磁干擾。導導電性電磁干干擾，其干擾擾能量通過導導線或電纜從從一電路傳送送到另一電路路。減少導電電性電磁干擾擾是通過電路路的合理設計計、采用濾波波器和電路的的合理接地；；輻射性電磁磁干擾，其能能量是通過空空氣中的電磁磁場傳送的。在在設計外殼和和箱體時，通通過選用合理理的屏蔽材料料、構造技術術和設備布置置以及采用合合理的接地技技術等來減少少輻射性電磁磁干擾。其中中處理好接地地是防電磁干干擾最重要的的技術措施。低頻干擾絕大部部分是通過線線路互相耦合合而來的，即即所謂共阻抗抗耦合。當兩兩個電路電流流流經同一個個公共阻抗時時，一個電路路上的電流在在這個阻抗上上形成的電壓壓就會影響到到另一個電路路，這就是共共阻抗耦合。如果一個公用的的接地網，在在不同的地方方分別接上連連線（如圖2.4），由于共共阻抗耦合關關系，各連線線之間將有Vg1,，Vg2…電壓，各連連線的接地點點電位不完全全一樣。而Vg1,，Vg2…就是干擾電電壓，經放大大后就可能直直接影響通信信和控制信號號。圖2.4表示出出一個系統的的三臺內部有有連接的設備備，用多點接接地方式接至至一接地平面面或接地母線線上。由于各各種干擾源感感應的電流Ig在接地平面面內流動，并并在A、B點和B、C之間產生感感應電壓Vg1和Vg2。因此，ＡＡ、Ｂ、C三點不可能能處于同一電電位，這就出出現干擾源，圖2.4是與圖2.5同樣的設備，但三臺設備的地線全部接于點B，因此避免了由電流Ig引發的公共阻抗耦合效應。當頻率低時，A`、B`和C`點的電位基本上與B點的一樣。圖2.4：多點點接地圖2.5：一點接地地如圖2.5那樣樣把各系統的的接地線接到到接地母線同同一點或同一一金屬平面上上，這樣的連連接方法叫“一點接地法法”。一點接地地法由于解決決了各系統的的接地線的等等電位問題，所所以各系統之之間的干擾問問題初步得到到了解決，尤尤其是50HHZ工頻信號號對系統的干干擾基本消除除，所以一點點接地法在工工程上得到廣廣泛應用。一點接地消除了了公共阻抗耦耦合和低平接接地環路引起起的干擾。一一點接地能很很好地工作于于1MHZ以及以下的的頻率，并且且當整個系統統地尺寸較小小時（最大尺尺寸小于λ/20，λ為干擾信號號的波長）甚甚至可以應用用到10MHZ。當電磁干擾和信信號地頻率增增加時，圖2.5在電氣上地地等效電路更更像圖2.6那樣有分布布電感、分布布電容及引線線電阻，而引引發諧振效應應。在高頻下下，圖2.5中的A`、B`和C`點的電位和B點不同，每每點對B點來說通常常總有某些不不確定的電壓壓。圖2.6：高頻頻下一點接地地的等效電路路當信號或電磁干干擾的頻率相相當高或采用用快速邏輯時時，電容耦合合效應應將會會產生某種干干擾耦合，如如圖2.6所示，這時時引線長度成成為主要矛盾盾，必須采用用多點短連線線接地方式，以以最短連接線線連接到地平平面（零伏基基準電位面）上上，使串聯阻阻抗減至最小小，并將駐波波減至最少。接接地平面可以以是設備地機機殼或遍布整整個系統的接接地線（網）。可可能時，選用用一大的導電電體作為接地地平面。多點點接地方式應應用于高頻電電路（f>10MMHZ）。多點接接地的優點允允許存在許多多接地環路，這這可能對同時時使用較低頻頻率的電路是是有害的，在在這種情況下下，可以采用用混合接地的的方法所謂混和接地，是是在一部設備備內的各電路路板，以最短短的導線與機機殼連接，或或者信號電路路相關的幾部部設備以最短短的導線與同同一個金屬體體連接接地，然然后多臺設備備分別引金屬屬線接到地網網的同一點上上。在工程上上最簡單、最最有效、又最最經濟的辦法法是在交流電電源送進房屋屋的總開關處處，把零線重重復接地（或或把零線接到到房屋的結構構主鋼筋上），然然后在電源零零線處引出一一條PE線連接所以以應該接地的的點。高頻接地的接地地線需要多長長，它應為高高頻波波長的的幾分之幾？？對此問題沒沒有明確的答答復，但是長長度必須小于于λ/4（不產生駐駐波的條件），至至于小多少，這這取決于通過過接地線的電電流和接地線線允許的電壓壓降。當電路路對干擾電壓壓降極為敏感感時，接地線線的長度可以以限制在λ/20或更小，如如果電路相對對說來不敏感感時，其長度度可以長到0.15λ。傳輸線路路的試驗已經經表明，駐波波在一根不超超過波長1/10至1/20長度導體的的兩端，不會會產生明顯的的電位差。2.3、等電位位連接與共用用接地裝置在防雷裝置的設設置上人們往往往比較注意意外部防雷裝裝置和內部的的電涌保護，容容易忽視等電電位連接在雷雷電防護的重重要作用。有有時還特意設設置單獨的接接地裝置，單單獨的引下線線，還錯誤的的提出“共網不共線線，分類接地地網，不串不不共用，一點點接地法”的口號，一一方面給設計計施工增加了了難度和增大大了開支，另另一方面違背背了等電位的的基本原則，會會給被保護設設備和人身安安全造成潛在在的威脅。1、基本概念防雷等電位連接接：是將分開開的導電裝置置各部分用等等電位連接導導體或電涌保保護器（SPD）做等電位位連接。它包包括在內部防防雷裝置中，其其目的是減小小建筑物金屬屬構件與設備備之間或設備備與設備之間間由雷電流產產生的電位差差。防雷等電電位連接區別別電氣安全的的等電位連接接，最主要是是將不能直接接連接的帶電電體通過電涌涌保護器做等等電位連接。等電位連接網絡絡：是對一個個系統的外露露各導電部分分做等電位連連接的各導體體所組成的網網絡。共用接地系統：：是一建筑物物接至接地裝裝置的所有互互相連接的金金屬裝置（包包括外部防雷雷裝置），并并且是一個低低電感的網形形接地系統。接地基準點：是是一系統等電電位連接網絡絡與共用接地地系統唯一的的一點接地。2、信息系統的的等電位連接接信息系統的各金金屬組件（如如各種箱體、殼殼體、機架）與與建筑物共用用接地系統的的等電位連接接有兩種原則則方法，1、S型等電位位連接網絡，即即星型結構或或通稱為單點點接地；2、M型等電位位連接網絡，即即網型結構或或通稱為多電電接地。當采用S型等電電位連接網絡絡時，該信息息系統的所有有金屬組件，除除等電位連接接點外，應與與共用接地系系統的各組件件有足夠的絕絕緣。通常，S型等電位連接網絡用于相對較小、限定于局部的系統，本網絡應僅通過唯一的一點（即接地基準點）組合到共用接地系統中去。在此情況下，在各設備之間的所有線路和電纜應按照星型結構與等電位連線平行作業敷設，以避免產生感應環路。由于采用唯一的一點進行等電位連接，故不會有與雷電有關聯的低頻電流進入信息系統，而信息系統內的低頻干擾源也不會產生大的電流。M型等電位連接接網絡，則該該信息系統的的各金屬組件件不應與共用用接地系統各各組件絕緣。M型等電位連接網絡應通過多點組合到共用接地系統中去。通常，本網絡由于延伸較大和開環的系統，本網絡由于各種高頻也能得到一個低阻抗網絡。在復雜的系統中中，兩中形式式（M型和S型）的優點點組合在一起起。2.4、接地裝裝置的使用須須知1、接地裝置的的選型在土壤電阻率低低且均勻的平平地，應采用用垂直地體為為主；在土壤壤電阻率較低低且不均勻的的山坡，應采采用水平接地地體為主，且且相鄰兩接地地體的距離應應離的遠些。居居民區中線路路塔桿的接地地裝置在其四四周應有5米至8米的方方型型或環型接地地體。在土壤壤電阻較高的的地區，根據據電阻率的高高低應采用44根至6根40米到100米長的的射線，如近近處60米以內有有土壤電阻率率較小地帶，可可采用外引接接地，再加幾幾根射線，效效果較好。當建筑物采用硅硅酸鹽水泥，周周圍土壤的含含水是大于44%，基礎的的外表面無防防腐層或僅有有瀝青時，鋼鋼筋混凝土基基礎內的鋼筋筋宜作接地體體裝置。事實實上干燥的混混凝土是較好好的絕緣體..而含水芬的的混凝土卻是是很好的導體體,在制造鋼筋筋混凝土基礎礎的過程中,,硅酸鹽水泥泥和水的作用用,干凅后,混凝土中存存在著許多細細小的分支毛毛細管,基礎的混凝凝土和含水的的土壤接觸時時,毛細管將水水分吸到混凝凝土里,使混凝土保保持較高的含含水量當建筑物基礎中中的鋼筋接地地體電阻值超超過規定值或或無鋼筋時，根根據基礎的大大小，應在距距外墻1米至2米，深度0..8米至1米處的基礎礎外緣，設置置閉合環型接接地體。2、接地裝置埋埋設深度及接接地體的間距距接地裝置埋設深深度一般為00.5米，在在耕地上應適適當深些（地地網效果更好好），在土層層很薄的山區區可減至0..3米。接地地體應遠離因因高溫影響而而使土壤電阻阻率升高的地地方，當有防防直擊雷的接接地裝置要與與建筑物出入入口或人行道道的距離不小小于3米，當小于于3米時處應埋埋深1米或采用瀝瀝青處理（在在接地裝置上上鋪設50MMM-80MMM厚的瀝青青層，其寬度度超過接地裝裝置2M）。當接接地裝置由多多根接地體組組成時，為了了減小相鄰地地體間大屏蔽蔽作用，接地地體之間的距距離一般為55米，應條件件限制可適當當減小，到不不小于垂直接接地體的長度度。垂直接地地體的長度宜宜為2.5米。(如圖)3、接地材料的的連接接地線與接地線線的連接應使使用焊接；接接地線與電器器設備的連接接，可采用焊焊接，也可用用良好的鏍拴拴（如銅鏍拴拴）連接，接接地線與伸長長的接地體（如如管道等）相相連接，應在在靠近建筑物物的進口處焊焊接．扁鐵（銅銅）和扁鐵（銅銅）焊接時應應三面焊接，焊焊接長度為扁扁鐵（銅）寬寬度的兩倍．．扁鐵和圓鋼鋼焊接時，焊焊接長度為圓圓鋼的倍．焊焊接處應做防防腐措施．4、接地裝置的的材料使用垂直埋設的接地地體，多數采采用５０mmm＊５０mm＊５mm的角鋼，以以便于打入地地下，水平埋埋設接地體一一般采用４００ＭＭ＊４ＭＭＭ的扁鋼，以以增大接地面面積，節省材材料．在腐蝕蝕性較強的土土壤中應采用用鍍鋅等防腐腐措施或加大大截面積．第三章、土壤電電阻率和接地地電阻接地裝置的作用用是把雷電流流從接閃器盡盡快地散逸到到大地,因此對接地地裝置的要求求是要有足夠夠小的接地電電阻和合理的的布局。設計人工接地體體之前應該優優先考慮建筑筑物的鋼筋混混凝土地基的的接地電阻，并并與各種自然然金屬接地體體作電氣連接接，但除建筑筑物基礎外，其其他自然接地地體的接地電電阻值都不計計算入總接地地網的電阻值值內，只作為為等電位接地地的一部分，作作為防止過電電壓反擊之用用。3.1、土壤電電阻率1.土壤電阻率率與溫度濕度度的關系土壤電阻率ρ和和它沿地層深深度的變化規規律是選擇接接地裝置型式式和決定它的的尺寸和決定定它的尺寸的的主要依據。土土壤電阻率的的數值與土壤壤的結構，土土壤的緊密度度、濕度、溫溫度等，以及及土壤中含有有可溶性電解解質有關。由由于成分多種種多樣，因此此，不同土壤壤的土壤電阻阻率數值上往往往差別很大大。影響土壤電阻率率的主要因素素是濕度。圖圖3.1是粘土和紅紅土的土壤電電阻率（ρ）值與濕度度的關系，濕濕度以重量百百分數表示。這這些試驗表明明，土壤含水水量增加時，電電阻率急劇下下降；當土壤壤含水量增加加到20％－25％時，土壤壤電阻率將保保持穩定。圖3.1:粘土土和紅土的土土壤電阻率（ρ）值與濕度度的關系土壤電阻率也受受溫度的影響響。當土壤溫溫度升高時其其電阻率下降降，在0℃時土壤由于于水分凍結而而使電阻率迅迅速增加。表表3.1表示由溫度度引起土壤電電阻率的變化化和變動的比比率，溫度從從20－-15℃變化的場合合由表中可以以看出，同一一土地中電阻阻率隨溫度可可以增加459倍。表3.1：土壤壤的溫度和電電阻率溫度（℃）大地電阻率比率20721.010991.40130190（冰）30042-5790110-153300459土壤電阻率這些些特性在接地地裝置設計中中有重要的實實用意義。一一年之中，在在同一地方，由由于氣溫和天天氣的變化，土土壤中的含水水量都不同，因因此土壤電阻阻率也不斷的的在變化，其其中以表土最最為顯著。所所以接地裝置置埋得深一些些對穩定接地地電阻有利。通通常至少深埋埋0.5－1米。至于是是否應埋更深深，那就要看看更深的土壤壤電阻率的大大小，很多地地方深層土壤壤電阻率是很很高的，這樣樣埋得太深反反而使接地電電阻增加，或或增加接地工工程費用。計算避雷接地裝裝置時，應取取雷雨季節中中無雨水時最最大的土壤電電阻率一般按按下式計算：：ρ＝ρ0ψR=Roψψ式中：ψ——季季節系數；ρ0、Ro為其實測值值；ρ、R為其計算值值。在計算接地電阻阻時，應考慮慮土壤干燥或或凍結等季節節變化的影響響，從而使接接地電阻在不不同季節中均均能保證達到到所要求的值值。實測的接地電阻阻值，要乘以以表3.2所列的季節節系數ψ1、ψ2、ψ3進行修正。表3.2:各種種土壤的季節節系數土壤性質深度/mψ1ψ2ψ3粘土0.5－0.880.8－33221.51.51.4陶土0－22.41.41.2砂礫蓋陶土0－21.81.21.1園地0－31.31.2黃沙0－22.41.61.2雜以黃沙的砂礫礫0－21.51.31.2泥炭0－21.41.11.0石灰石0－22.51.51.2注：ψ1——測測量前數天下下過較長時間間的雨，土壤壤很潮濕時用用之；ψ2——測量時時土壤較潮濕濕，具有中等等含水量時用用之；ψ3——測量時時土壤干燥或或測量前降雨雨不大時用之之。2．土壤電阻率率參考值當計算接地體的的接地電阻時時，應預先實實測土壤電阻阻率。如無實實測資料，可可參考表3.3所列數值。表3.3：土壤壤和水的電阻阻率參考值（Ω·m）類別名稱電阻率近似值電阻率的變化范范圍較濕時（一般地區、多多雨區）較干時（少雨區、沙漠漠區）地下水含鹽時土陶粘土泥炭、泥灰巖、沼沼澤地搗碎的木炭黑土、園田土、陶陶土、白堊土土粘土砂質粘土黃土含砂粘土、砂土土河灘中的砂煤多石土壤10204050601002003004005－2010－3030-10030-10030-300100-2000100-1000030035010－10050-300300-5000300-500080-10000250>10003－103-3010-3010-3010-303030-100砂砂子、砂礫1000250-100001000-25500砂層深度>100m、地下水較較深的草原地面粘土深度≤≤1.5m、底層多巖巖石10001000巖石礫石、碎石多巖山地花崗巖500050002000003000-100000混凝土在水中在濕土中在干土中在干燥的大氣中中40-55100-2000500-1300012000-118000類別名稱電阻率近似值電阻率的變化范范圍較濕時（一般地區、多多雨區）較干時（少雨區、沙漠漠區）地下水含鹽時礦金屬礦石0.01-1水海水湖水、地水泥水、泥炭中的的水泉水地下水溪水河水污穢的水蒸餾水1-53015-2040-5020-7050-10030-280300100000003.2、接地電電阻對于工作接地和和保護接地來來說，通過接接地體流入地地中的是工頻頻電流，所求求得的電阻基基本是接地體體周圍歐姆散散流電阻，這這稱之為工頻頻接地電阻。而對避雷接地來來說，通過接接地體留入地地的是雷電流流。由于雷電電流的波頭陡陡度很大（波波頭很短），在在伸長接地體體情況，它會會使接地體本本身呈現明顯顯的電感作用用，這樣就阻阻礙了電流向向接地體遠端端的流動對于于長度較大的的接地體，這這種影響更為為顯著，結果果使接地體得得不到充分的的利用。接地地體在雷電沖沖擊電流作用用下，即有電電阻也有電感感，其電阻部部分服從歐姆姆定律，與閃閃電無關，而而電感部分則則與雷電流的的波形有關。總總之，雷電流流使得接地體體得阻抗比工工頻電流時的的純電阻大；；雷電流等值值頻率愈高，該該阻抗值增加加愈大，這一一現象稱之為為接地的電感感效應。由于雷電流是一一個幅值可達達幾十千安，甚甚至上百千安安的極大沖擊擊電流，因此此，入地后在在接地體周圍圍的電流密度度很大，相應應土壤中的電電位梯度也很很高。于是在在接地體附近近形成的電場場強度超過土土壤中的擊穿穿強度，從而而產生電弧或或火花放電（地地中的放電場場強大約為300kvv/m）。這相相當于加大了了接地體的幾幾何尺寸，增增大了接地體體與土壤的接接觸面積，因因而降低了散散流電阻。這這時表現出的的電阻不服從從狹義的歐姆姆定律，它的的大小與雷電電流的大小緊緊密相關，與與散流電流的的分布情況、土土壤成份、狀狀況等也有復復雜的關系，這這一現象稱之之為接地的火火花效應。綜合上述兩種效效應,可以看出雷雷電流經接地地體入地時,沖擊電流產產生的沖擊電電壓降峰值與與沖擊電流的的峰值之間有有一個時間差差,一般說來,雷電流增長長到幅值Imax的時間間滯后于沖擊擊電壓降的最最大值Umax的時間間。在避雷接接地中,沖擊電位降降的峰值與沖沖擊電流的峰峰值之比應該該是一個阻抗抗，稱之為沖沖擊接地電阻阻。平時我們們都含糊的不不考慮它們的的時間差，而而把該比值叫叫做避雷接地地的沖擊接地地電阻，這樣樣即有下式式中：Rch為為沖擊接地電電阻；Um為沖擊接地地電位降的峰峰值；Im為沖擊電電流的峰值。由于接地體的電電感阻礙了雷雷電流向接地地體遠端流動動，當接地體體太長時，于于是將出現沖沖擊接地電阻阻大于工頻接接地電阻的情情況，所以在在防雷規范中中對對伸長接接地體的長度度作了限制，對對于長波頭，即即對應于首次次雷擊的T1＝10μs的情況接地地體延伸長度度的最大值Lmax；對于于短波頭，即即對應于后續續雷擊的T2＝0.25μs的情況，接接地體延伸長長度的最小值值Lmin，以計計算式表示，則則得到:取其平均值，即即伸長接地體體的有效長度度式中：ρ為土壤壤電阻率。若按有效長度限限制設計的接接地體，就無無需再考慮雷雷電流波形帶帶來的影響了了，所以沖擊擊接地電阻值值只須考慮雷雷擊大電流的的影響。雷電流入地要產產生火花效應應，散流電阻阻會因火花效效應而降低（這這種降低與土土壤電阻率有有關）。雷電電流強度越大大，火花效應應越強。這樣樣接地電阻值值就會降低許許多，因此沖沖擊接地電阻阻一般小于工工頻接地電阻阻。兩者之比比，稱之為沖沖擊系數，即即：式中：ηchh為沖擊系數數；R–為工頻頻接地電阻；；Rch為沖沖擊接地電阻阻。這個沖擊系數的的制訂是非常常困難的，它它與接地體的的幾何尺寸，閃閃電電流的幅幅值與波形，以以及土壤電阻阻率等有關，只只有長期觀測測統計，作出出相對比較安安全而又經濟濟的標準，然然后在根據實實際情況不斷斷修正，才能能制訂出合理理的沖擊系數數ηch。如果沖擊電流的的持續時間超超過幾秒鐘，接接地體周圍的的土壤則會逐逐漸干燥，沖沖擊接地電阻阻便開始增加加而超過所有有的工頻接地地電阻值。這這種增長程度度與土壤及電電流的特性有有關。3.3、接地電電阻的計算1、基本方法為了使接地裝置置符合有關規規范的規定，設設計人員必須須對接地裝置置的接地電阻阻進行預算，這這是一項比較較繁瑣的工作作。圖3.2球型型接地體的接接地電阻關于接地電阻的的預算，一般般都是根據土土壤電阻率ρ，以及接地地體的幾何尺尺寸等參數來來進行。假設設接地體是一一個半埋在地地里的球體。講講土壤劃分為為假想的一個個個等厚S的同心球，如如圖3.2并假設均勻勻土壤電阻率率ρ，則很容易易求得兩個相相鄰圓球間的的電壓降。雖雖然球的個數數無限，但這這些電壓降的的總和卻是有有限的，這樣樣可以得到該該接地體的接接地電阻R為：式中：r為接地地體的半徑。由此可見，球形形接地體的接接地電阻正比比于土壤電阻阻率，與接地地體的半徑成成反比。注意意接地電阻不不與r2及接地體的的表面積成反反比。采用球形接地體體當然不大現現實。不過，其其他形狀的接接地體在均勻勻土壤中的接接地電阻也能能根據土壤電電阻率計算出出來。圖3.3簡明的描繪繪出接地體接接地電阻的三三種基本情況況。（1）是一個埋埋在無窮大均均勻的接地體體的示意圖，在在導體與球體體之間的電阻阻假設為R，當把球體體分為兩半，電電阻值將增加加到2R。（2）表明埋在在地面的導體體的接地電阻阻是是深埋在在地下的等長長導體的接地地電阻的兩倍倍。（3）表明垂直直棒的接地電電阻與埋在地地面的兩倍棒棒長的導體接接地電阻是相相等的。圖3.3：接地地體接地電阻阻的基本計算算方式有關其他各種不不同形狀的接接地體及其他他各種組合的的接地體的接接地電阻的計計算表，可在在有關教科書書上查到。2、人工接地體體的接地電阻阻1.單跟垂直接接地體的接地地電阻當接地體電阻ll》接地體的的直徑d時式中：ρ——土土壤電阻率，Ω.m；ll——接地體的長長度，mdd——接地體的直直徑或等效直直徑，m。在實用中，垂直直接地體一般般長2.5m，頂端埋于于地面之下0.6-00.8m。此時單跟跟垂直接地體體接地電阻的的計算公式可可簡化為：式中：K——簡簡化系數；（見表3.4）ρ——土壤電阻阻率，Ω.m。表3.4：單根根垂直接地體體的簡化計算算系數K值材料規格直徑或等效直徑徑/mK值鋼管φ50φ400.060.0480.300.32角鋼40×40×4450×50×5563×63×5570×70×5575×75×550.3360.0420.0530.0590.0630.340.320.310.300.30圓鋼φ20φ150.020.0150.370.39注：表中K值按按垂直接地體體長2.5，頂端埋深0.8m計算。2、水平接地體體的接地電阻阻式中：ρ——土土壤電阻率，Ω.m；ll——接地體長度度，m；hh——水平接地體體埋深，m；dd——接地體直徑徑或等效直徑徑，mAA——水平接地體體的形狀系數數，見表3.5。表3.5：水平平接地體的形形狀系數A形狀A值00.3780.8672.145.273.811.690.48常用的各種鋼材材的單根直線線水平接地體體的接地電阻阻值見表3.6表3.6：單根根直線水平接接地體的接地地電阻值接地體材料及尺尺寸/mm接地體長度/mm510152025303540506080100扁剛40×425×423.424.913.914.610.110.68.18.426.747.025.86.045.15.334.584.763.83.953.263.392.542.652.122.20圓鋼φ8φ10φ12φ1526.325.625.024.315.315.014.714.411.110.610.710.48.788.68.468.287.37.167.046.916.286.166.085.955.525.445.345.244.944.854.784.694.104.023.963.893.473.453.403.342.742.702.662.622.272.232.202.17注：按土壤電阻阻率為100Ω.m、埋深為0.8m計算。3．復合接地體體的接地電阻阻以水平為主，且且邊緣閉合的的復合接地體體的接地電阻阻為式中：ρ——土土壤電阻率，Ω.m；ss——接地網總面面積，m2；ll——接地體的長長度，包括垂垂直接地體在在內，m；dd——水平接地體體直徑或等效效直徑，m；hh——水平接地體體的深埋，m。4．人工接地體體接地電阻簡簡易計算式，見見表3.7。表3.7：人工工接地體接地地電阻（Ω）簡易計算算式接地體型式簡易計算式備注垂直體R≈0.2ρ長度3m左右的的接地體單根水平式R≈0.03ρρ長度60m左右右的接地體復合式（接地網）或1.S大于1000m2的閉合接地地網2.r為與接接地網面積等等值的圓的半半徑，即等效效半徑，m3.ρ土壤電阻阻率，l接地體長度度5.人工接地裝裝置工頻接地地電阻值,見表3.8表3.8:人人工接地裝置置工頻接地電電阻值型式材料尺寸/mmm及用量/m土壤電阻率/ΩΩ·m圓鋼φ20鋼管φ50角鋼50×50×55扁剛40×4100250500工頻接地電阻//Ω單根2.52.52.530.237.232.475.492.981.11511861632根5.05.05510.010.525.126.250.252.53根7.57.5101066.569.216.617.333.234.64根101015155.085.2916.617.333.234.65根12.512.520204.184.3510.510.920.921.86根15.015.025253.583.738.959.3217.918.68根20.020.035352.812.937.037.3214.114.610根252545452.352.455.876.1211.712.215根37.537.570701.751.824.364.568.379.1120根50.050.095951.451.523.623.797.247.583.4、高電阻阻率土壤的改改良對于電阻率較高高的土壤，要要達到所要求求的接地電阻阻，是十分困困難的，為了了改變這種局局面，可以采采取以下一些些方法。1．深埋法在含沙土壤區，一一般含沙層都都在土壤表層層，地層較深深處的土壤電電阻率往往都都比較低。如如果將距地面面3m處的土壤電電阻率定為1，則深度在4m處為0.75，深度為5m處為0.60，6.5m處為0.50，9m處為0.20。由此可見見，在這類土土壤區深埋接接地體對降低低接地電阻有有較大的作用用，特別是這這樣無須考慮慮土壤的凍結結和干燥等影影響土壤電阻阻率的不穩定定因數。同時時也無需考慮慮該接地體的的跨步電壓對對人畜的傷害害問題。當然，采用這種種方法對施工工來說是比較較困難的，而而且要配備專專用的施工機機具，特別是是在巖石地區區施工，困難難更大。2．深井接地法法在一般深埋不能能達到要求時時，如果條件件許可的話，可可以使用鉆機機鉆孔，把鋼鋼管埋入井內內。再向鋼管管內和井內注注入泥漿，如如圖3.4所示那樣來來降低接地電電阻。該法一般不用于于避雷接地中中，因為雷電電流的電感效效應阻止了長長接地體的利利用。避雷接接地中伸長接接地體的有效效長度，若Leff≈2ρ為100Ω.m，則接地體體再避雷接地地中的有效長長度僅僅為20m，而且實際際上深度越大大時，對減少少沖擊接地電電阻的作用也也越來越少。3．外引接地法法如果在接地裝置置的附近有導導電良好的土土壤，不凍的的河流，湖泊泊或海洋時，可可以采用外引引接地，對降降低接地電阻阻也是有利的的。不過，避避雷接地中，由由于雷電流的的電感效應，外外引接地有一一個極限問題題，國內外對對外引接地的的有效長度規規定如下：式中：L為接地地體的極限長長度（m）；ρ為土壤電阻阻率（Ω.m）；t為雷電流的的波頭時間（μs）。表3.7列出了了不同土壤電電阻率條件下下，外引接地地的極限長度度。表3.7:不同同土壤電阻率率下外引接地地的極限長度度土壤電阻率ρ（Ω.m）10020040080016003200外引接地長度LL（m）2028.34056.780113外引接地，一般般采用排狀或或環狀。在水水中，采用40×4扁剛焊成網網格沉于水底底在經濟上也也是合理的。為為了防止屏蔽蔽效應，網格格間隔為10－15m。網格大小小要根據水的的電阻率高低低和接地電阻阻的要求決定定。水底裝接接地體，最好好裝在有河砂砂堆積的地方方，因為河砂砂電阻率小于于水，一般只只有180Ω.m左右。如果果水中含有腐腐蝕性物質，還還必須對扁剛剛進行熱鍍鋅鋅處理。如果在同一地區區須采用外引引接地得設備備較多，是采采用共同外引引接地還是分分開外引接地地。要根據經經濟比較和地地形條件等確確定最佳方案案。4．污水引入法法有的地方采用深深埋，深井，外外引接地等都都不大可能時時，可將沒有有腐蝕性得污污水，如生活活用廢水等，引引至接地體埋埋設的土壤中中，以此辦法法來降低土壤壤電阻率。采用該方法時，接接地體采用G50鋼管，管上上每隔20cm鉆以φ5小孔，以便便使污水能夠夠滲入土壤之之中。5．置換土壤法法該法是采用電阻阻率較低的土土壤，如粘土土，黑土及砂砂質粘土等，置置換接地體埋埋設處的高電電阻率土壤。置置換的范圍是是接地體周圍圍半米以內及及接地體長度度的三分之一一處，如圖3.5所示。如果果取土方便而而運輸費又低低的話，埋設設接地體的土土壤最好全部部置換，其效效果更佳。如如果運輸距離離太長，不僅僅會加大運輸輸費用，而且且土壤在空氣氣中暴露時間間過長還會改改變土壤的性性質，達不到到預期的效果果。圖3.5：置換換土壤法置換土壤應采用用隨取隨理的的做法，以保保持這種方法法的有效性。6．人工處理法法在接地體周圍土土壤中加入煤煤渣、木炭、爐爐渣、碳黑以以及鹽類等也也可以家底土土壤電阻率。但但是，無論選選擇哪一種材材料，應當是是電阻率低，不不易流失，性性能穩定，易易于吸收和保保持水分等的的，并且對接接地體無強烈烈腐蝕作用，以以及施工簡便便，經濟合理理。長期以來來，人工處理理普遍采用鹽鹽類來對土壤壤進行降阻，不不過經過鹽類類處理的土壤壤雖然能降低低土壤電阻率率的效果，但但鹽類容易流流失，持久性性較差，接地地體腐蝕加快快，并降低了了接地體的熱熱穩定性等等等，因此凡可可采用其他方方法達到接地地電阻要求時時，一般不輕輕易采用人工工處理法。7．降阻劑法自降阻劑問世以以來，已引起起了人們，特特別是電力行行業和通信部部門的普遍關關注。《SDJ8－79電力設備接接地技術規程程》中已明確確規定在高土土壤電阻率地地區，可以使使用降阻劑來來降低接地裝裝置的接地電電阻。降阻劑劑能夠降低接接地電阻的原原因是：（1）降阻劑自自身電阻很低低，一般只有有零點幾到幾幾歐姆·米，它裹在在接地體周圍圍（厚度為2－5cm），并且十十分貼近導體體，這就相當當于加大了接接地體的幾何何尺寸，擴大大了接地體與與土壤的接觸觸面積，從而而有利于降低低接地電阻。（2）降阻劑向向土壤部分滲滲透，形成滲滲透層，如圖圖3.6所示，這樣樣進一步擴大大了接地體的的有效半徑。一一般降阻劑大大約可向土壤壤滲透10cm左右深，從從而與土壤接接觸得更好，接接地面積更大大。圖3.6：降阻阻劑向土壤的的滲透現象（3）在未使用用降阻劑的情情況時，由于于土壤電阻率率通常在102－104Ω.m之間，這樣樣在接地體周周圍形成一個個電阻率突增增的臺階，圖圖3.7（a）所示。這這樣對雷電沖沖擊電流的泄泄放是十分不不利的，導致致接地體及其其設備和操作作人員的安全全。圖3.7：使用用和不使用降降阻劑介質電電阻率的變化化曲線使用降阻劑后，劑劑向接地體周周圍土壤滲透透，土壤形成成良好的接觸觸，降低了周周圍土壤的電電阻率，而在在接地體周圍圍的滲透區域域內形成一個個變化較平緩緩的地電阻區區域。這樣就就減少了因導導電媒介質電電阻率突變所所造成的對電電流的阻抗，低低了雷電流放放電的陡度，使使從接地體到到周圍的滲介介質間的暫態態電位趨于更更小，以能使使雷電流更順順利地通過接接地體流入大大地，這樣起起到了降低接接地體接地電電阻所起不到到的作用。（4）降阻劑是是由多種無機機鹽類或有機機物所組成的的，因而有較較好的吸水保保濕性能，保保持了土壤的的濕潤度，加加強了鹽類溶溶液的離子化化，甚至電子子化，增強了了它的導電性性能。降阻劑分為化學學降阻劑和物物理降阻劑。但但化學降阻劑劑有污染水源源和陰離子會會腐蝕地網的的缺陷，要做做到長效、穩穩定的接地降降阻比較困難難。現在廣泛接受的的是物理降阻阻劑（也稱為為長效型降阻阻劑）。它是是以非電解質質固體粉末作作為導電物，如如石灰、石膏膏等，它們為為難溶的電解解質，其飽和和液的電阻率率也較高（石石灰為1.2Ω.m）。但在高高土壤電阻率率區，只要電電阻率不大于于10Ω.m就可以得到到接近理想的的降阻效果，因因此用它們配配置成滿足上上述要求的降降阻劑并不困困難。用石灰灰、石膏的物物理降阻劑的的有效期可達達到一百年以以上。物理降降阻劑使用的的材料多來源源于地下礦物物原料，而且且已廣泛用作作建筑材料，對對環境沒有污污染性。由于于不使用電解解質鹽類作為為導電物，而而以強堿弱酸酸鹽為膠凝物物，因此其導導電特性不受受酸堿鹽，高高低溫，干濕濕度所限。在在混合、儲存存、使用中都都不發生化學學反應，無毒毒，無腐蝕，能能滿足高穩定定性的接地要要求。降阻劑在接地裝裝置中，必須須注意面積效效應。當地網網較小時，采采用降阻劑，由由于地網等效效面積（地網網的原有面積積＋降阻劑處處理的面積＋＋由于降阻劑劑的滲透所產產生的增大面面積）增大，接接地電阻相應應下降。但隨隨著地網面積積的增大，網網中降阻劑的的效果會急劇劇下降。因為為此時應用降降阻劑處理的的面積和滲透透增大的面積積遠小于地網網的等效半徑徑，所以既不不會使原地網網面積有顯著著增加，也不不會使地網變變成三維空間間的立體地網網。第四章、接地材材料的選擇及及其應用接地網是接地系系統的基礎，由由接地環（網網）、接地極極（體）和引引下線組成。過過去常接地環環作為接地的的主體，很少少使用接地體體。接地要求求不高或地質質條件相當優優越的情況下下，接地環的的確有效，在在通常情況下下，接地環可可以起到輔助助接地的作用用，主導作用用是用接地體體來完成的。

決定接地電阻大大小的因素很很多，我們以以接地環作接接地主體的情情形來分析傳傳統地網接地地電阻的計算算公式。

式中：ρ（Ω.m）土壤電阻率率；

d(m)鋼材等效直直徑；S（m2）地網面積；

H(m)埋設深度；

L(m)接地極長度

；A形狀系數。

式（1）表明，傳傳統的接地方方式在土壤電電阻率已經確確定的情況下下，要想達到到設計要求的的電阻必須有有足夠的接地地面積，要降降低接地電阻阻只有擴大接接地面積，每每擴大4倍的接地面面積，接地電電阻會降低一一倍。

式（2）、（33）表明，在在上述的接地地網中，要降降低接地電阻阻的另一個方方法是加大接接地材料的尺尺寸，但耗材材太大，效果果并不理想。單使用接地環要要達到某個接接地電阻值，與與接地環包圍圍的面積Ｓ和和土壤電阻率率有關。以一一個城市常見見的土壤電阻阻率200Ω.m為例，要做做接地電阻1Ω的地網需占占地100000m2。對于大型型建筑物而言言，本身占地地很大，考慮慮到要求獨立立地的設備，一一個地網是不不夠的。在高高樓林立、寸寸土寸金的城城市和地形復復雜的山地，很很難有滿足大大面積施工的的場地和土質質，即時地理理條件許可，由由于開挖量大大、耗材多，費費工費料，工工程造價相當當高。所以，需需要運用更好好的接地材料料和施工設計計方法。4.1、接地材材料廣泛使用的接地地工程材料有有各種金屬材材料、接地體體、降阻劑和和離子接地系系統等。金屬屬材料如扁鋼鋼，也常用銅銅材替代，主主要用于接地地環的建設，這這是大多接地地工程都選用用的；接地體體有金屬接地地體（角鋼、銅銅棒和銅板）這這類接地體壽壽命較短，接接地電阻上升升快，地網改改造頻繁，維維護費用比較較高；從傳統統金屬接地極極（體）中派派生出的特殊殊結構的接地地體（帶電解解質材料），使使用效果比較較好，一般稱稱為離子或中中空接地系統統；另外就是是非金屬接地地體，使用比比較方便，幾幾乎沒有壽命命的約束，各各方面比較認認可。

降阻劑在上一章章已經介紹過過，以下著重重介紹非金屬屬接地模塊和和離子接地系系統。1、非金屬接地地體

非金屬接地體在在通訊、廣電電等部門有廣廣泛應用。它它是由導電能能力優越的非非金屬材料復復合加工成型型的，加工方方法有澆注成成型和機械壓壓模成型。一一般來說澆注注成型的產品品結構松散、強強度低、導電電性能差，而而且質量不穩穩定，一些小小型廠家少量量生產使用這這樣的辦法；；機械壓模法法，是使用設設備在幾到十十幾噸的壓力力下成型的，不不僅尺寸精度度較高、外觀觀較好，更重重要的是材料料結構致密、電電學性能好、抗抗大電流沖擊擊能力強，質質量也相當穩穩定，但是生生產成本較高高，批量生產產多采用。選選型時，盡量量采用后者，特特別是接地體體有抗大電流流或大沖擊電電流的要求（如如電力工作地地、防雷接地地）時，不宜宜采用澆注成成型的非金屬屬接地體。非非金屬接地體體是不受腐蝕蝕的接地體，其其穩定性、環環境適應性、使使用壽命都是是現有接地材材料中最好的的，不需要定定期改造和維維護。非金屬屬接地體施工工需要的地網網面積比傳統統接地面積小小很多，但是是，在不同地地質條件下，也也需要保證足足夠的接地面面積才可以達達到良好的效效果。2、離子接地系系統

離子接地系統是是傳統的金屬屬接地改進而而來，從工作作原理到材料料選用都有脫脫胎換骨的變變化，形成各各種形狀的結結構。這些接接地系統的共共同點是結構構部分采用防防腐性更好的的金屬，內填填充電解物質質及其載體組組分的內填料料，外包裹導導點性能良好好的不定性導導電復合材料料，一般稱為為外填料。接接地系統常用用的金屬材料料有不銹鋼、銅銅包鋼和純銅銅材。不銹鋼鋼的防腐較鋼鋼材好，但是是在埋地環境境中依然會多多多少少的銹銹蝕，以不銹銹鋼為主體的的接地系統不不宜在腐蝕性性嚴重的環境境中使用。表表面處理過的的銅是很好的的抗銹蝕材料料。銅包鋼是是銅-鋼復合材料料，鋼材表面面覆蓋銅，由由套管法或電電鍍法生產，表表面銅層的厚厚度從0.01mmm到0.50mmm，厚度越厚厚防腐效果越越好。純銅材材料防腐性能能最好，但是是成本太高。由由于接地系統統大多向垂直直方向伸展，所所以接地面積積很小，可以以滿足地形嚴嚴重局限的工工程需要。特特別是，補償償類型的接地地系統有加長長的設計，筆筆者曾使用過過加長至24米的接地系系統，輔以深深井法施工，可可以達到非常常好的效果。4.2、接地材材料應用通常的防雷接地地的接地電阻阻是10Ω，實際上有有弱電設備的的感應防雷都都要求4Ω或1Ω的接地電阻阻。常常有個個誤區，認為為作到10Ω、4Ω或1Ω的接地電阻阻就滿足了設設計要求，而而沒有考慮季季節因數。因因為，土壤電電阻率是隨季季節變化的，規規范所要求的的接地電阻實實際上是接地地電阻的最大大許可值，為為了滿足這個個要求，地網網的接地電阻阻要達到：R=Rmax//ω式中

：Rmax接地電阻最最大值，就是是我們說的10Ω、4Ω或1Ω的接地電阻

ω是是季節因數，根根據地區和工工程性質取值值，常用值為為1.45所以，我們所說說的接地電阻阻實際是：

R=6.9Ω

Rmmax=100Ω

R=2.75ΩΩ

Rmaax=4ΩR=0.65ΩΩ

Rmmax=1Ω

這樣，地網才是是合乎規范要要求的在土壤電阻阻率最高的時時候（常為冬冬季）也滿足足設計要求。接地工程本身的的特點決定了了周圍環境對對工程效果的的決定性影響響，脫離了工工程所在地的的具體情況來來設計接地工工程是不可行行的。設計的的優劣取決于于對當地土壤壤環境等諸多多因數的綜合合考慮。土壤壤電阻率、土土層結構、含含水情況、季季節因數、氣氣候以及可施施工面積等等等因數決定了了接地網形狀狀、大小、工工藝材料的選選擇。

1、非金屬接地地模塊

一般來說，濕潤潤的土壤導電電性較好，但但是，實際工工程中我們發發現，當含水水量超過飽和和以后，接地地效果反而不不好。當接地體深入到到地下潮濕層層時，降阻效效果會好得多多。例如，云云尾移動通訊訊站，土壤電電阻率測量值值1200Ω，使用240只接地模塊塊，接地電阻阻值達到1Ω以下；同樣樣的，柯壺口口變電所也是是1200Ω的土壤電阻阻率，地表是是破碎沙石層層，但是開挖挖150mm發現潮濕土土層，埋設接接地塊80只，原預計計達到4Ω的地網，結結果達到了1.2Ω。

2、離子（中空空）接地系統統

施工環境常常受受到各種條件件的制約，按按照理想的模模式考慮大面面積的地網有有時是不現實實的。

有專家認為，接接地面積一定定后，如果接接地極長度不不超過地網1/20，要想突破破局限是不可可能的，即使使做成整塊銅銅板也沒有用用的。實踐中中也應證了這這一理論。所所以，當地形形局限時，我我們可以考慮慮地網的縱深深方向，使用用離子接地系系統或深井施施工工藝。西西昌某航天觀觀測站，土壤壤電阻率1100Ω.m，設備需要4Ω信號-屏蔽獨立地地，考慮季節節因素，應作作到2.75Ω，而可供施施工的面積只只有8平方的狹長長位置，采用用加長（20m）離子接地地系統3套安裝后，達達到2.5Ω的接地電阻阻。4.3、綜述上面介紹的各種種接地材料各各有優勢，但但是都有自身身的局限。我我們提倡各取取所長，選擇擇適當的材料料滿足不同的的工況。序號

降阻劑非金屬接地體中空接地棒傳統接地1類型地網與接地極接地極接地極地網與接地極2新建地網施工簡單簡單較簡單簡單3改造地網施工復雜簡單較簡單復雜4適用環境普通地網通用惡劣地質條件腐蝕環境較較高要求地網網地網面積小的城城市或復雜山山巖環境通用5價格比較低較高較高地好要求低便宜宜，地壞要求求高較貴或很很貴6抗腐蝕有防腐作用不被腐蝕較好抗腐能力低7氣候穩定性普通優異較好不好8使用壽命較長最長最長短，常需要改造造第五章：實際接接地應用室內系系統通過接地地引下線與地地網聯系，建建筑內