矩形复合接地网基础接地电阻的分析计算

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1、矩形复合接地网基础接地电阻的分析计算1引言接地涉及防雷系统的安全，是防雷系统极为关注的问题之一，GB50057《建筑物防雷设计规范》要求尽量使用建筑物基础接地作为建筑物防雷的接地，但是建筑物基础接地的工频接地电阻的计算一直存在疑意，为有关部门所关注。由于土壤的电阻率并非常数，对竖直方向不均匀的土壤，常用二层土壤［5］模型代替，再进行分析。用建筑物基础中的钢筋作为接地体，具有耐腐蚀、可节约钢材和节省占地面积等优点，均匀土壤中水平或竖直对称地网基础接地电阻的计算可见文献［1］～［4］。建筑物的地基常是多层水平埋设与竖直埋设的钢筋复合体，其接地电阻无法用解析法计算。本文对二层土

2、壤中这种复合地网的基础接地电阻，用矩量法与静电比拟法推导出计算式。外部防雷的环形接地体尚宜按以下方法敷设：A1)当土壤电阻率小于或等于500Ωm时，对环形接地体所包围的面积的等效圆半径大于或A等于5m的情况，环形接地体不需补加接地体；对等效圆半径小于5m的情况，每一引下线处应补加水平接地体或垂直接地体。当补加水平接地体时，其长度应按下式确定：Al5(4.2.4-1)r式中l—补加水平接地体的长度(m)；r2A—环形接地体所包围的面积(m)。当补加垂直接地体时，其长度应按下式确定：A5l(4.2.4-2)v2式中l—补加垂直接地体的长度(m)。vA2)当土

3、壤电阻率为500Ωm至3000Ωm时，对环形接地体所包围的面积的等效圆半径大于113600A113600或等于m的情况，环形接地体不需补加接地体；对等效圆半径小于380380m的情况，每一引下线处应补加水平接地体或垂直接地体。当补加水平接地体时，其总长度应按下式确定：113600Alr(4.2.4-3)380当补加垂直接地体时，其总长度应按下式确定：113600A380l(4.2.4-4)v2注：按本款方法敷设接地体时，每根引下线的冲击接地电阻可不作规定。共用接地装置的接地电阻按50Hz电气装置以人身安全所要求的阻

4、值确定。共用接地装置的接地电阻应按50Hz电气装置以人身安全所要求的阻值确定。在土壤电阻率ρ小于或等于3000Ωm的条件下，外部防雷装置的接地体当符合下列规定之一时可不计及冲击接地电阻；但当每根专设引下线的冲击接地电阻不大于10Ω时，可不按本条1、2款敷设接地体。A1当土壤电阻率小于或等于800Ωm时，对环形接地体所包围的面积的等效圆半径大于或A等于5m的情况，环形接地体不需补加接地体；对等效圆半径小于5m的情况，每一引下线处应补加水平接地体或垂直接地体。当补加水平接地体时，其长度应按本章(4.2.4-1)式确定；当补加垂直接地体时，其长度应按本章(4.2.4-2)

5、式确定。A当土壤电阻率为800Ωm至3000Ωm时，对环形接地体所包围的面积的等效圆半径大于或550A550等于m的情况，环形接地体不需补加接地体；对等效圆半径小于m的情况，5050每一引下线处应补加水平接地体或垂直接地体。当补加水平接地体时，其总长度应按下式确定：550Alr(4.3.6-1)50当补加垂直接地体时，其总长度应按下式确定：550A50l(4.3.6-2)v2第五款，关于共同接地：由于防雷装置直接装在建、构筑物上，要保持防雷装置与各种金属物体之间的安全距离已成为不可能。此时，只能将屋内各种金属物体及

6、进出建筑物的各种金属管线，进行严格的接地，而且所有接地装置都必须共用，并进行多处连接，使防雷装置和邻近的金属物体电位相等或降低其间的电位差，以防反击危险。一般说来，接地电阻越低，防雷得到的改善越多。但是，不能由于要达到某一很低的接地电阻而diUIRL花费过大。出现反击危险可以从基本计算公式dt来评价，IR项对于建筑物内某一小范围中互相连接在一起的金属物（包括防雷装置）说来都是一样的，它们之间的电位差与防雷装置的接地电阻无关。此外，考虑到已采取严格的各种金属物与防雷装置之间的连接和均压措施，故不必要求很低的接地电阻。从防雷观点出发，较好是设共用接地装置，它适合供所有接地

7、之用（例如防雷、低压电力系统、电讯系统）。第六款，为了将雷电流流散入大地而不会产生危险的过电压，接地装置的布置和尺寸比接地电阻的特定值更重要。然而，通常建议有低的接地电阻。本款的规定完全采用IEC1024－l防雷标准2.3.3.2的规定（接地体的B型布置）。图3．2系根据该标准的图2换成本规范的防雷建筑物类别的图。该标准对接地体B型布置的规定是：对于环形接地体（或基础接地体），其所包围的面积的平均几何半径r应不小于l1，即r≥l1，l1示于图2（相当于本说明的图3.2）；当l1大于r时，则必须增加附加的水平放射形或垂直（或斜l