接地工程设计施工及机房等电位安装工程

接地体设计

一、地质情况

xxxx工程所在地位于该市西南区，该地区水系发达，年雷暴日约为36日，周围环境比较空旷，属雷电高发区域。土质状况:表层砂质黏土,下层粉质黏土为主，土壤电阻率经测试为30ω·m(15%湿度)。

二、接地电阻的计算

对于接地系统Zui重要的要求是接地电阻。它由三部份组成：

★接地导体包括连接导体及连接器的电阻；

★接地导体表面与其相连接土壤间的接触电阻；

★接地导体周围土壤的散流电阻。

上述三部分中以土壤的散流电阻对接地的影响Zui重要，影响因素Zui复杂。土质、土壤含水量、接地体的形状、尺寸、长度、数量都对其有复杂的影响，接地系统的设计是地网设计的关键，其决定了能否以Zui低的造价获得Zui小的接地电阻值。

地网接地电阻受土质、天气条件、地网接地体长度、接地极数量、深度、材质、接地体形状、地网结构等多个因素影响，准确地计算其数值非常困难。但可以尽量客观地进行估算，减少地网设计的盲目性。

(一) 设计1ω的立体复合型接地网.考虑季节及接地母线的自身阻抗等因素,在实际设计取系数0.9,即1×0.9=0.9ω

1.水平降阻模块接地体的接地电阻计算

如上图所示在水平接地体的每条中间放置一块es-m-450型高强度环保型降阻模块，构成的水平接地体的接地电阻，依据下列公式计算得知：

式中：

rnj—总接地电阻（ω）

rj—单个模块接地电阻（ω）es-m-450型单块的接地电阻:rj=0.14ρ

ρ—土壤电阻率 经测试得知土壤电阻率为30ω·m

n—接地模块个数；

η—模块调整系数，一般取值为0.7-0.9

对于不同土壤电阻率ρ（ω·m），η的取值范围：

ρ≥1000ω·m η=0.71000＞ρ≥500ω·m η=0.75

500＞ρ≥200ω·m η=0.8 ρ＜200ω·m η=0.85

es-m-450型单块的接地电阻:rj=0.14ρ=4.2ω,如采用4块构成水平接地体，其总接地电阻

=1.24

因接地＞0.9ω,则需另外设计垂直接地极.

2.单根垂直接地极接地电阻计算

单根垂直接地极插入均匀电阻率的土壤时，其上流过的绝大部分电流围绕在其周围的土壤层中，因此可以认为没条电流线都是从接地极出发垂直其表面，在电场的作用下，以半球形向低阻抗土壤中扩散。这样，在接地极的四周形成了一个散流通道，其散流值取决于改通道的接地电阻值。依据单根垂直接地电极的计算公式：

式中：—单根垂直接地极接地电阻；

ρ—土壤电阻率（ω·m）；

l—垂直接地极长度（m）；

d—接地极直径（m）。

已知条件：l=垂直接地体长度; l=3.6 m

d=∮17.2mm铜镀钢复合接地棒，d=0.0172m

ρ=土壤电阻率：ρ=30ω·m。

5.04ω

依据多根垂直接地极的接地电阻计算公式

—单根接地极的接地电阻；—接地极数量,—多根接地极之间的屏蔽系数取0.75

如采用4根等长垂直接地极，其总接地电阻

=1.68ω

3.要达到0.9ω的接地电阻,增加了垂直接地极和水平接地体的总接地电阻之和:

r:接地设计电阻值:0.9ω；

水平接地系统的电阻值：1.24ω；

垂直接地系统的接地电阻: 1.68ω

r=0.71ω＜0.9ω

因此，经核定，使用上述数量的接地器材完全符合设计要求。

5.接地材料清单:

1)3.6米长,直径17.2mm铜镀钢复合接地棒4支;

2)40*6水平连接紫铜排63米;

3)4块es-m-450型降阻接地模块.