防雷接地装置设计若干问题技术分析

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1、防雷接地装置设计若干问题技术分析摘   要本文重点讨论防雷接地装置设计、施工中遇到问题的解决办法。并给出接地装置的设计实例及施工中降低接地电阻的有效措施，和测试接地电阻值应注意的问题。关键词接地装置接地体接地模块降阻测试 引言       综合防雷系统工程中，不管是避雷针、避雷网、避雷带等，还是各种防雷电感应的SPD，能起到防雷作用最重要的环节之一，需要有良好接地。在一定的土质、气候情况下，良好接地取决于接地装置的形状，接地体的材料、规格和采取有效的降阻措施。科学的计算方法可得出满足要求的各种数据。设计合理可节省人力、物

2、力。当然，计算结果与实际会有一定差距，差距的大小取决于土壤电阻率ρ的准确程度和土质均匀的程度等因素。精心设计、规范施工可实现花费较少的代价获得可靠、良好的接地效果。1．防雷工程良好接地的重要性       富兰克林避雷原理的基本精神就是截闪、引雷入地。截闪器把雷电引来，能迅速泄放入地，达到防雷减灾的目的。否则，虽有好的截闪装置，没有良好的接地，也不能起到良好的避雷效果。把雷引来不能迅速泄放入地，必然遭受雷击，其后果就是“引狼入室”。此种比喻恰恰说明了防雷接地的重要性。       众所周知，被称为“洋垃圾”的“消雷器”原

3、理：所谓是“中和”、“限流”[1]，而对接地电阻值没有严格要求。实践证明“消雷器”引雷不能消雷。国内外防雷专家用事实证明“消雷器”不能消雷之后，邮电部等多个单位《通知》下属单位停止使用“消雷器”。这样，又从另一方面说明防雷接地的重要性。2．接地装置形状的选择2.1 接地装置的组成——包括引下线、接地母线、汇流排、垂直接地体和水平接地体等。其中，垂直接地体和水平接地体通常称地网，地网的接地电阻值达到设计要求是十分重要的。        本文列举设计方案中，采用热镀锌角钢(L50×50×5×2000)作为垂直接地体，深埋0.

4、8m,垂直接地体之间距离4—6m。水平接地体采用热镀锌扁钢（40×4）如图（一）所示。                                                                                                                                  图（一）接地装置的组成       其中：1、汇流排2、接地母线3、垂直接地体4、水平接地体2.2 接地体型式的选择       根据地形地貌可选用不同的接地体型式，有关资料［3］

5、介绍：接地体型式对接地电阻有一定影响，根据接地装装置的类型系数K设计计算时可修正计算结果，使接地装置的设计值更接近实测结果。由关资料［3］可查得一字型接地装置的类型系数K为1。2.3 接地体屏蔽作用分析     《建筑物防雷设计规范》（GB50057-942000版）中规定两根垂直接地体之间距离为接地体自身的2倍。此时，两根垂直接地体相互间屏蔽效应影响很小，可忽略。否则两根垂直接地体太近，由于屏蔽作用会影响接地电阻值。2.3.1屏蔽效应分析为分析问题简化，以两根垂直接地体为例，其近似等效电路如图（二）所示        

6、                                                                                                                                                                            图（二）屏蔽效应等效电路       其中:u—瞬时雷电压i—瞬时雷电流Ra—垂直接地体a的电阻Rb—垂直接地体b的电阻Rab—屏蔽效应等效电阻i1—流过垂直接地体a的雷电流i2—流

7、过垂直接地体b的雷电流Ra+Rb由等效电路可得：      （Ra+Rb）/（Ra+Rb）+Rab                                （1）       式（1）中Rab是与垂直接地体距离、土壤电阻率、土壤均匀程度和雷电流通过面积相关的。其中Rab项使R值变大。如果两根垂直接地体距离大于4—6米，可认为Rab可以忽略，式（1）简化成        R=RaRb/（Ra+Rb）                                                 （2）        

8、式（2）即为Ra和Rb并联电阻值。显然,式（1）电阻值，由于垂直接地体相互影响Rab存在使其接地电阻值变大。有关资料[3]将影响接地电阻值变大现象称之为屏蔽效应。       广西柳城中回山广电转发站防雷接地施工中，采用40根50x50x5镀锌角钢垂直接地体做4mx4m网格形接地装置，测试结果未达到设计要求。施工人员