离子接地极的接地电阻计算方法
变电站接地设计-离子接地极的计算
一、概述：
接地的目的是保证人员安全和设备的安全以及设备的正常运行。根据康定变电站站址地勘报告，地质条件较为恶劣，土壤电阻率值约为2041Ω.m（土壤电阻率报告推荐值），可供敷设的地网面积约为23500m2，要求按照土壤电阻率计算，在站内能达到的最安全的接地电阻值。
二、参照标准：
1.1 GB50169-2006 《接地装置施工验收规范》中国国家标准
1.2 DL/T621-1997 《交流电气装置的接地》中国电力行业标准
1.3 DL/T5161、6-2002 《接地装置施工质量检验》中国电力行业标准
1.4 ANSI/IEEE Std 《交流变电站安全导则》美国国家标准
1.5 BS7430-1991 《接地装置设计规范》英国国家标准
三、技术要求：
根据DL/T 621规范规定，通常情况下，有效接地和低电阻接地系统中发电厂、变电所电气装置保护接地的接地电阻宜符合以下要求：
R≤2000/I
R-考虑到季节变化的最大接地电阻，Ω；
I-计算用的流经接地装置的入地短路电流，A。
在该变电站中，入地短路电流I=13.4KA。
因此可计算出接地电阻为R≤2000/I=2000/13400=0.1492Ω。
由于该站接地条件恶劣，接地电阻很难满足R=0.1492Ω。一般情况下，220KV 变电站设计时多要求接地电阻不大于0.5Ω，但是该变电站站址土壤电阻率很高，同样接地电阻很难满足R不大于0.5Ω。
根据设计规范：当接地装置的接地电阻不符合式要求时，可通过技术经济比较增大接地电阻，但不得大于5Ω，同时跨步电势、接触电势都应满足相关规定。
1、全站接地电阻按接触电势和跨步电势要求反推接地电阻： 已知量：表面土壤电阻率ρ=2000Ω.m ；t=0.2s 接触电势不得大于：
跨步电势不得大于：
根据接触电势反推接地电阻：
已知量：地网所用材料量L=5450m ；地网周长L O =780；地网面积S=23500 m 2
； 接地线等效直径d=0.01236m ；
可得出：
V
t
p
E j 37.11492
.02000
*17.017417.0174=+=
+=
V
t
p
E K 68.35192
.02000
*7.01747.0174=+=
+=
16)23500
4780)(7805450(2)4)((
25.05.000===S L L L n 271
.101236.0lg 225.0841.0lg 225.0841.0=-=-=d K d 1245.016
776
.0076.0776.0076.0=+=+
=n K n 1388
.123500lg 414.0234.0lg 414.0234.0=+=+=s K s 1802
.01388.1*1*1245.0*271.1max ===S n L d t K K K K K 1
=L K g
t U K U max max =IR
U g =Ω
=≤
0.4759I
U R g 得出：
根据接触电势反推接地电阻：
已知量：接地网埋深h ＝0.8m ；跨步距离T ＝0.8m ；n=16 可得出：
2、在设备支架周围以设备支架为中心，敷设2m ×2m 的碎石加沥青，敷设的厚度大于20cm 。
根据接触电势反推接地电阻：
取p=6000Ω ； t=0.2s
根据跨步电势反推接地电阻：
4
.0161.01.0===n β5772.0)30
23500()16216(35.0)30()2(
35.04
.014.114.12=-=-=βS n n a 0498.04.20ln /)2
()2(ln )5.1(2
2
2
22max
=-+++-=dh S T h h T h h a K s g
s U K U max max =IR
U g =Ω
=≤
274.5I
U R g 得出：V
t
p
E j 9463.26692
.06000
*17.017417.0174=+=
+=
g
t U K U max max =IR
U g =Ω
=≤
1.1057I
U R g 得出：V
t
p
E K 8587.97802.06000
*7.01747.0174=+=
+=
g
s U K U max max =IR
U g =
Ω=≤
.6541I
U R g 得出：
根据计算，变电站接地电阻要求小于或等于0.1492欧姆；全站接地电阻按接触电势和跨步电势要求值取0.4759欧姆，采取提高表面接触电阻率的方式，场地地面设备支架和构架上有接地线引下处2米见方铺设厚20cm 的碎石加沥青,在水泥地面外的其余场地敷设碎石。经校核，采取上述措施后，能满足接触电势和跨步电势的要求的接地电阻值为1.1057欧姆。
接地体截面选择：
根据热稳定条件，未考虑腐蚀时，接地线的最小截面应符合下式要求
S I c
t g g e
≥
式中：S g ——接地线的最小截面，mm 2；
I g ——流过接地线的短路电流稳定值，A(根据系统5～10年发展规划，按系
统最大运行方式确定)；
t e ——短路的等效持续时间，s ；
c ——接地线材料的热稳定系数，根据材料的种类、性能及最高允许温度和短
路前接地线的初始温度确定。
紫铜绞线的热稳定系数为210，此变电站的短路电流稳定值为27KA ，等效持续时间为0.4s ，代入上面公式得出
因此选用120mm 2 截面紫铜绞线符合要求！
32
.814.0210
1027Sg 3
=?≥
四、设计参数
（1）根据岩土勘察报告，土壤电阻率推荐值为2041Ω.m。
（2）可使用地网面积23500(m)2
（3）年平均温度21.6℃，全年无结冰期；年降雨量1323.6mm，年平均相对湿度79%，其中，降雨量主要集中在4～9月，12～2月各月的降雨量＜50mm；
相对湿度2～8月为80%～82%，其它月份为74%～79%，可见降雨量和湿度
的季节变化基本一致，因此可以推断该变电站土壤电阻率基本稳定，一
年之中无大变化。
五、方案设计：
在对变电站接地网的设计中，增大变电站接地网面积会导致投资过大，在有限的区域使用增设长的垂直接地体，并开机钻孔添加降阻剂是一个好的方法。而在此类垂直接地体中，电解离子接地系统是一个好的的选择。
综合考虑变电站接地网的使用年限、地网材料、接地电阻、地质情况、湿度温度等自然因素的影响，采取铺设水平网，地网四周安装13组离子接地极，每组离子接地极都配合降阻剂使用的方法来设计本接地方案。
6.1 在变电站围墙内敷设水平接地网，接地网的外缘应闭合。水平地网材料采用120mm2紫铜绞线，平均间隔宽度约为9米左右。
6.2 在水平网四周安装20组离子接地极，每组离子接地极均由两根离子接地棒通过连接导体组成（安装方法详见接地平面图）。离子接地极安装于口径12cm深15米深井内，深井内同时敷设GEM降阻剂，用于降低接地电阻及消散故障电流。
6.3 在水平网交点处及地网四周埋设5/8 inch , 2.5米长镀铜钢棒作为垂直接地极,用于泄流用与降低接地电阻，同时防止跨步电压与接触电势。
6.4 铜绞线与铜绞线、铜绞线与镀铜钢接地极、铜绞线与离子接地极之间的连接均采用放热焊接。
六、接地电阻计算：
1、 水平网接地电阻计算：
1R =
1R ：水平接地网的接地电阻，Ω
ρ: 土壤电阻率，Ω·m
S ：地网面积，m 2；
已知量：ρ=2041Ω·m ； S=23500 m 2
代入公式可计算得出：
2、 垂直网接地电阻计算
R ＝
)141(2-r
L n L πρ
关于离子接地系统在工程设计中的工频接地电阻计算问题一直存在争议，许多国外和国内的制造商一直使用以上公式的计算方式对电解离子接地系统的工频接地电阻进行计算，其等于假设整个电解离子接地系统为一个垂直埋设的金属接地体，按垂直接地体的工频接地电阻计算公式来计算，然后再给出一个修正的系数，这样的计算和设计是不科学的。
2004年美国电气与电子工程师学会（IEEE ）在IEL 数据库收录了一篇基于电解离子接地系统工作原理模拟的电解离子接地系统的工频接地电阻计算公式，其充分考虑了电解离子接地系统的接地体长度、初始离子扩散半径、回填料降阻率和电解
Ω
=?
=?
=6537.623500
20415.05.01s
p R
离子接地系统利用率等参数对电解离子接地系统的工频接地电阻的影响，依据实验的方法给出了近似的模拟计算公式，该计算公式如下：
H
k R δ
γρ???=
/2
/2R ：离子接地系统的工频接地电阻；
H ： 离子接地系统的长度；
δ：离子接地系统的初始离子扩散半径； γ：降阻剂回填料降阻率; k ： 离子接地系统效率；
在本设计中，以上参数取值分别为（如何取值详见附录）：H=30m ； δ=0.5；
γ=0.55； k=0.75
代入公式得：
Ω=???=???=
032.1430
5
.055.0204175.0/
2H k R δγρ
电解离子接地系统并联的工频接地电阻近似计算如下：
γ
?=n R R /
22
/2R ：1组离子接地系统的使用效果
R 2： n 组离子接地系统使用后的效果 n ： 使用离子接地系统的组数 γ ：利用系数
在本设计中参数的取值分别为（如何取值详见附录）：n=20； γ=0.75 代入公式得：
Ω=?=?=01.180
.020032
.14/22γn R R
3、 地网接地电阻
2
12
1R R R R R +?=
R 1: 水平接地极的接地电阻,6.6537Ω R 2：垂直接地系统的接地电阻，1.01Ω
代入公式得：
Ω=+?=+?=
88.001
.16537.601
.16537.62121R R R R R
取水平网接地电阻与垂直网接地电阻的并联系数0.9，R=0.88/0.9=0.978Ω。
因为R=0.978Ω< 1.1057Ω，所以能满足该变电站接触电势和跨步电势的要求！
七、材料选型:
1 降阻剂
选用美国艾力高公司生产的GEM 物理降阻剂。该降阻剂主要成分为炭灰电石，导电率为0.21Ω.m ，不腐蚀接地材料。由于含有水泥成分，一旦安装完毕就是永久性的，不会溶解和冲走，符合美国环保局要求。
3-1 GEM 降阻剂
材料具体说明及安装方法详见说明书《接地产品和系统》
2 垂直接地极
选用美国艾力高公司生产的ERITECH铜镀钢接地棒，铜以分子的形式电镀在高强度钢芯上，厚度可达0.254mm，任意弯折铜层不脱落，不起皮，拥有国际UL认证证书。接地棒直径1.42cm，单根长度1.22m，可通过连接器组合成任意长度。
3-2 铜镀钢接地棒
3-3 垂直接地极电动安装3-4垂直接地极手动安装
3 焊接工艺
选用美国艾力高公司提供的CADWELD放热焊接工艺进行接头的连接。该工艺焊接的接头电阻小于导体本身，强度优于导体，接头被铜层覆盖因此抗腐蚀性和导电性均非常出色，接头内部无空隙，是真正的分子结合。该工艺操作简单，省时省力，对操作者无资格证书要求，接头仅凭外观即可判定是否合格。焊接工具拥有国际UL证书，接头拥有加拿大安达略水利试验室出示的检测证书，保证了接头良好的导电性和抗腐蚀性。
模具实体图
焊接完成接头（十字型）
接头剖面
简单四步即完成放热焊接
八、材料报价表:
九、镀铜钢棒接地极与传统接地系统的性能价格比：
十、总结：
1、计算得出接地网接地电阻R=0.978Ω< 1.1057 ，所以能满足该变电站接触电
势和跨步电势的要求！
2、该地网水平网采用纯紫铜绞线，垂直接地极采用镀铜钢绞线，连接工艺采用放热焊接。因
此，该地网能在保证在变电站安全运行的条件下，免维护使用40年以上！
3、接地材料请详见我公司产品说明书。
4、艾力高（erico）官方网站：https://www.wendangku.net/doc/038678894.html,
附录：
a、电解离子接地系统效率k值的选取
一套离子接地体的长度是3米；那么，一套3～12米的电解离子接地系统的效率是0.85；一套12～30米的电解离子接地系统的效率是0.75；一套30～60米的电解离子接地系统的效率是0.65。即：随着电解离子接地系统长度的增加，其工频接地电阻值减小。
b、与土壤电阻率ρ有关的回填剂系数γ值的选取
ρ≤500Ω·m，γ=0.8；
500Ω·m∠ρ≤1000Ω·m，γ=0.7；
1000Ω·m∠ρ≤2000Ω·m，γ=0.6；
ρ>2000Ω·m，γ=0.55
当土壤电阻率ρ较低的时候，其降阻剂回填料的降阻率也较低，随着土壤电阻率ρ的升高，其降阻剂回填料的降阻作用才逐渐表现出来。即：土壤电阻率ρ越高，降阻剂回填料的降阻作用越好，电解离子接地系统的工频接地电阻值越小。
c、与电解离子接地体长度H有关的初始扩散半径δ值的选取
H≤3 m，δ=0.8；
3m∠H≤6 m，δ=0.7；
6m∠H≤12 m，δ=0.6；
12m∠H，δ=0.5；
可以看出，随着电解离子接地体长度的加深，土壤结构越来越致密，其活性离子的初始扩散半径δ逐渐减小，随时间变化的扩散潜力增大。。
d、利用系数γ的取值范围如下：
n≤4；γ=0.85；
4∠n≤10；γ=0.80；
10∠n≤20；γ=0.75；
20∠n；γ=0.65；
接地电阻摇表使用方法及标准
接地电阻摇表使用方法 及标准 Revised as of 23 November 2020
接地摇表又叫接地电阻摇表、接地电阻表、接地电阻测试仪。接地摇表按供电方式分为传统的手摇式、和电池驱动；接地摇表按显示方式分为指针式和数字式；接地摇表按测量方式分为打地桩式和钳式。目前传统的手摇接地摇表几乎无人使用，比较普及的是指针式或数字式接地摇表，在电力系统以及电信系统比较普及的是钳式接地摇表。 凡施工图上有防雷接地装置的建筑物、构筑物、配电室、高压输电线路等，当防雷接地体地下部分工程完工后要及时对接地体的接地电阻值进行测量；单位工程竣工时还要进行复测，作为工程竣工的资料之一。 以ZC29B-2型摇表测试方法如下： (1)在E－E两个接线柱测量接地电阻时，用镀铬铜板短接，并接在随仪表配来的5m长纯铜导线上，导线的另一端接在待测的接地体测试点上。测量屏蔽体电阻时，应松开镀铬铜板，一个E接线柱接接地体，另一个E接线柱接屏蔽。 (2)P柱接随仪表配来的20m纯铜导线，导线另一端接插针。 (3)C柱接随仪表配来的40m纯铜导线，导线的另一端接插针2。 2 接地电阻测试仪设置的技术要求 (1)接地电阻测试仪应放置在离测试点1～3m处，放置应平稳，便于操作。 (2)每个接线头的接线柱都必须接触良好，连接牢固。 (3)两个接地极插针应设置在离待测接地体左右分别为20m和40m的位置；如果用一直线将两插针连接，待测接地体应基本在这一直线上。 (4)不得用其他导线代替随仪表配置来的5m、20m、40m长的纯铜导线。 (5)如果以接地电阻测试仪为圆心，则两支插针与测试仪之间的夹角最小不得小于120°，更不可同方向设置。 (6)两插针设置的土质必须坚实，不能设置在泥地、回填土、树根旁、草丛等位置。 (7)雨后连续7个晴天后才能进行接地电阻的测试。 (8)待测接地体应先进行除锈等处理，以保证可靠的电气连接。 3 接地电阻测试仪的操作要领
电缆隧道接地电阻计算书
接地电阻计算书 一、垂直接地体接地电阻计算： 1.单根接地体接地电阻计算： 计算公式：（） (1) 式中：R v ——垂直接地极的接地电阻（Ω）； ——土壤电阻率（1000Ω?m）； ——垂直接地极的长度（1.5m）； d ——接地极的直径（0.03m）。 数值代入公式计算得：R v=529.88（Ω） 2.间距为s的多根垂直接地极并联后的接地电阻计算： 计算公式： (2) 式中：R N——n根垂直接地极的并联接地电阻（Ω）； ρ ——土壤电阻率（1000Ω?m）； ι——垂直接地极的长度（1.5m）； s ——接地极的间距（5m）； n ——接地极的总根数（920）； d ——接地极的直径（0.03m）； 数值代入公式计算得：R N=97.82（Ω） 二、水平接地体接地电阻计算： 计算公式：（） 式中：R h——水平接地极的接地电阻（Ω）； ρ ——土壤电阻率（1000Ω?m）；
L ——水平接地极的总长度（4600m）； h ——水平接地极的埋设深度（0.2m）； d ——水平接地极的等效直径（0.02m）； A——水平接地极的形状系数（1）。 数值代入公式计算得：R h=0.81（Ω） 三、综合接地电阻计算： 计算公式： (3) 式中：——综合接地电阻（Ω）； R N——垂直接地极的并联接地电阻（Ω）； R h——水平接地极的接地电阻（Ω）； R Nh——垂直接地极和水平接地极之间的互阻（Ω），可根据公式（4）计算； (4) 式中：ρ ——土壤电阻率（1000Ω?m）； ——垂直接地极的长度（1.5m）； ——水平接地极的总长度（4600m）； 数值代入公式计算得： R Nh=0.60（Ω） Rz=0.81（Ω） 石墨基柔性接地体的接地电阻可用降阻效果系数带入进行计算：最终接地电阻为： =0.7×0.81=0.567（Ω）。
标准接地电阻的规范要求
一标准接地电阻规范要求： 1、独立的防雷保护接地电阻应小于等于10欧； 2、独立的安全保护接地电阻应小于等于4欧； 3、独立的交流工作接地电阻应小于等于4欧； 4、独立的直流工作接地电阻应小于等于4欧； 5、防静电接地电阻一般要求小于等于100欧。 6 共用接地体(联合接地)应不大于接地电阻1欧。 二接地分三种 1 保护接地：电气设备的金属外壳，混凝土、电杆等，由于绝缘损坏有可能带电，为了防止这种情况危及人身安全而设的接地。1Ω以下。 2 防静电接地：防止静电危险影响而将易燃油、天然气贮藏罐和管道、电子设备等的接地。 3 防雷接地：为了将雷电引入地下，将防雷设备（避雷针等）的接地端与大地相连，以消除雷电过电压对电气设备、人身财产的危害的接地，也称过电压保护接地。 接地要求： 三交流电气装置的接地应符合下列规定： 1 当配电变压器高压侧工作于小电阻接地系统时，保护接地网的接地电阻应符合下式要求： R≤2000／I 式中R――考虑到季节变化的最大接地电阻(Ω)； I――计算用的流经接地网的人地短路电流(A)。 2 当配电变压器高压侧工作于不接地系统时，电气装置的接地电阻应符合下列要求： 1)高压与低压电气装置共用的接地网的接地电阻应符合下式要求，且不宜超过4Ω： R≤120／I 2)仅用于高压电气装置的接地网的接地电阻应符合下 式要求，且不宜超过100,： 尺≤250／I 式中R――考虑到季节变化的最大接地电阻(Ω)； I―计算用的接地故障电流(A)。 3 在中性点经消弧线圈接地的电力网中，当接地网的接地： 1)对装有消弧线圈的变电所或电气装置的接地网，其计算电流应为接在同一接地网中同一电力网各消弧线圈额定电流总和的1．25倍； 2)对不装消弧线圈的变电所或电气装置，计算电流应为电力网中断开最大一台消弧线圈时最大可能残余电流，并不得小于30A。 4 在高土壤电阻率地区，当接地网的接地电阻达到上述规定值，技术经济不合理时，电气装置的接地电阻可提高到30Ω，变电所接地网的接地电阻可提高到15Ω。 四低压系统中，配电变压器中性点的接地电阻不宜超过4Ω。高土壤电阻率地区，当达
接地网电阻计算公式
接地网电阻计算公式 三维方法设计变电站的接地电阻 陈光辉1 江建武2 （1 深圳市长科防雷技术有限公司，深圳） （2 深圳供电局变电部，深圳） 【摘要】用三维方法设计变电站的接地电阻，可使接地电阻比传统设计更加准确,结合现有国内外接地新材料.新技术,新 工艺,可使变电站接地网接地电阻达到最佳效果 【关键词】三维地网设计、新材料,新工艺施工。 前言 目前，由于征地等原因，变电所的占地面积越来越小，有的GIS 室内型110kV 变电站占地面积仅有1500m2， 且大部分建在山上，这些地方往往电阻率很高，欲在这样的地方不扩网、不外引，在原地使其工频接地电阻达到 规程要求标准，用常规方法很难实现。我公司在实践过程中，采用三维方法设计，即A-T-N 方案，成功解决了 土壤电阻率300Ωm，占地面积为5000m2 情况下的接地电阻R≤0.5Ω的国家规定标准。 1 A 方案 用常规的方法实现工频接接地电阻RA，主要是用于解决地网的电位分布均匀,均衡最大值下的冲击电压，以 及降低水平网的工频接地电阻，它可以利用工地的自然接地体，如建筑物、自来水管等来完成网格式接地网的接 地电阻,它是在不扩网、不外引、不使用任何降阻剂的情况下计算出的工频接地阻抗值,计算公式采用部颁《交流 电气装置的接地》[1]有关规定的公式进行。 a e R a R 1 = （1） 1 3ln 0 0.2 L S S L a ? ?? ? ? ?? ? = ?（2） ?? ? ??= + + ? ? B
hd S L B S Re 5 9 ln 2 0.213 (1 ) π ρρ （3） S h B 1 4.6 1 + = （4） 式中：Ra—任意形状边缘闭合接地网的接地电阻（Ω）； Re—等值（即等面积、等水平接地极总长度）方形接地网的接地电阻（Ω）； S—接地网的总面积（m2）； d—水平接地极的直径或等效直径（m）； h—水平接地极的埋设深度（m）； LO—-接地网的外缘边线总长度（m）； L—水平接地极的总长度（m）。 简化后的计算方法： S R a ′ = 0.5ρ（5） 式中：ρ—土壤电阻率（Ωm）； S—地网面积（m2）。 上式公式中， a R 和土壤电阻率ρ成正比，和地网占地面积S 成反比。如果取p=300Ωm，欲达到R=0.5Ω面 积S 则必须达到90000m2。 在正方型接地网中,当网格数超过16 个时，基本（1）式=（5）式；当网格数少于16 个时，a R ＞ R′a 。 日本川漱太朗公式为： ?? ? ?? ? + ? ′
用摇表测接地电阻的方法和参数
一般使用的是摇表测量 接地摇表又叫接地电阻摇表、接地电阻表、接地电阻测试仪。接地摇表按供电方式分为传统的手摇式、和电池驱动；接地摇表按显示方式分为指针式和数字式；接地摇表按测量方式分为打地桩式和钳式。目前传统的手摇接地摇表几乎无人使用，比较普及的是指针式或数字式接地摇表，在电力系统以及电信系统比较普及的是钳式接地摇表。 凡施工图上有防雷接地装置的建筑物、构筑物、配电室、高压输电线路等，当防雷接地体地下部分工程完工后要及时对接地体的接地电阻值进行测量；单位工程竣工时还要进行复测，作为工程竣工的资料之一 你搞错了，你所说的这种ZC25-3型表是兆欧表，是不能用来测接地电阻的，只能测某线路或设备间的绝缘电阻或其对地的绝缘电阻，因为绝缘电阻越大越好，所以用兆欧(1000000欧)，型号普遍都是为ZC25等 而接地电阻值是越小越好的，所以一般要求测能到0.01欧及以下，这种接地电阻仪型号一般为ZC29开头，上面一般有四个端子：C1、C2、P1、P2（还有一种三个端子，分别为E、P、C），其中C2和P2是连通的（带接地符号），直接接被测物接地极；然后P1端接20米线，拉直后将探针插入地下；C1端接40米线，拉直后要和接地极以及之前插入地下的探针在同一直线上，在这个位置插入第二根探针。
摇表的时候保持摇速120转/分，打好1x几，大转盘的一格就是几，转动大转盘使指针停在中间，大转盘上被箭头对准的数就是电阻值。 比如如打好1x0.1，大转盘上被箭头对准的数是2.2，电阻值就是为0.22欧。 摇表使用及接地电阻测试 收藏此信息打印该信息添加：佚名来源：未知 接地摇表又叫接地电阻摇表、接地电阻表、接地电阻测试仪。接地摇表按供电方式分为传统的手摇式、和电池驱动；接地摇表按显示方式分为指针式和数字式；接地摇表按测量方式分为打地桩式和钳式。目前传统的手摇接地摇表几乎无人使用，比较普及的是指针式或数字式接地摇表，在电力系统以及电信系统比较普及的是钳式接地摇表。 凡施工图上有防雷接地装置的建筑物、构筑物、配电室、高压输电线路等，当防雷接地体地下部分工程完工后要及时对接地体的接地电阻值进行测量；单位工程竣工时还要进行复测，作为工程竣工的资料之一。以ZC29B-2型摇表测试方法如下： (1)在E－E两个接线柱测量接地电阻时，用镀铬铜板短接，并接在随仪表配来的5m长纯铜导线上，导线的另一端接在待测的接地体测试点上。
接地电阻降阻方法
接地电阻降阻方法(总8页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除
1 引言 变电站接地网对于电力系统的可靠运行和变电站工作人员的人身安全起着重要作用，其接地电阻、跨步电压与接触电压是变电站接地系统的重要技术指标，是衡量接地系统的有效性、安全性以及鉴定接地系统是否符合要求的重要参数。然而，有些变电站由于受地理条件的限制，不得不建在高土壤电阻率地区，导致这些变电站的接地电阻、跨步电压与接触电压的设计计算值偏高，无法满足现行标准的要求。近年来，随着电力系统短路容量的增加，由于接地不良引起的事故扩大问题屡有发生，因此接地问题越来越受到重视。在设计施工过程中如何合理确定接地装置的设计方案，降低接地电阻，这是变电站电气设计施工的重点之一。 2 变电站接地网电阻偏高的原因 变电站接地网电阻偏高的原因有多方面的，归纳起来有以下几个方面的原因。 2.1客观条件方面 一是土壤电阻率偏高。特别是山区，由于土壤电阻率偏高，对系统接地电阻影响较大；二是土壤干燥。干旱地区、沙卵石土层等相当干燥，而大地导电基本是靠离子导电，干燥的土壤电阻率偏高。 2.2勘探设计方面 在地处山区复杂地形地段的变电站，由于士壤不均匀，土壤电阻率变化较大，这就需要对每处地网进行认真的勘探、测量。根据地形、地势、地质情况，设计出切合实际的接地装置。如果不根据每处地网的地形、地势情况合理设计接地装置并计算其接地电阻，而是套用一些现成的图纸或典型设计，那么就从设计上就留下了先天性不足，造成地网接地电阻偏高。 2.3施工方面
对于不同地区变电站的接地来说，精心设计重要，但严格施工更重要。因为对于地形复杂，特别是位于山岩区的变电站，接地地网水平接地沟槽的开挖和垂直接地极的打入都十分困难，而接地工程又属于隐蔽工程，如施工过程中不能实行全过程的技术监督和必要的监理，就可能出现如下一些问题：一是不按图施工。尤其是在施工困难的山区，屡有发生水平接地体敷设长度不够，少打垂直接地极等；二是接地体埋深不够。山区、岩石地区，由于开挖困难，接地体的埋深往往不够，由于埋深不够会直接影响接地电阻值；三是回填土的问题，有关规范要求用细土回填，并分层夯实，在实际施工时往往很难做到，尤其是在岩石地段施工时，由于取土不便，往往采用开挖出的碎石及建筑垃圾回填，这样还会加快接地体的腐蚀速度；四是采用木炭或食盐降阻，这是最普遍的做法。采用木炭或食盐降阻，会在短期内收到降阻效果，但这是不稳定的。因为这些降阻剂会随雨水而流失，并加速接地体的腐蚀，缩短接地装置的使用寿命。 2.4运行方面 有些接地装置在建成初期是合格的，但经一定的运行周期后，接地电阻就会变大，除了前面介绍的由于施工时留下的隐患外，以下一些问题也值得注意：一是由于接地体的腐蚀，使接地体与周围土壤的接触电阻变大，特别足在山区酸性土壤中，接地体的腐蚀速度相当快，会造成一部分接地体脱离接地装置；二是在接地引下线与接地装置的连接部分因锈蚀而使电阻变大或形成开路：三是接地引下线接地极受外力破坏时误损坏等。 3 接地电阻降阻方法 为了达到降低接地网接地电阻之目的，首先需要从理论上研究降低接地电阻的方法。由公式（1）可以看出，降低接地电阻有以下两种途径，一是增大接地体几何尺寸，以增大接地体的电容；二是改善地质电学性质，减小地的电阻率和介电系数。 接地网是在接地系统的基础，由接地环（网）、接地极（体）和引下线组成，以往常有种误解，把接地环作为接地的主体，很少使用接地体，在接地要求不高或地质条件相当优越的情况下，接地环也能够起到接地的作用，但是通常的情况下，这是不可行的，接
ETAP接地网计算
接地网计算培训讲稿 一、关于接地网的基本知识。 在电力系统中，为了保护设备和人身的安全，接地现象是非常常见的。将电气装置、设施该接地部分经接地装置与大地做良好的电气连接称为接地。接地根据用途可以分为工作接地、保护接地、防雷接地和防静电接地。接地装置由接地体和接地线两部分组成。 埋入地中并且与大地直接接触的金属导体称为接地体；把电气装设施该接地部分经接地体连接起来的金属导体称为接地线。接地体又分为人工接地体和自然接地体。兼作接地体用的直接与大地接触的各种金属构件、非可燃气体或液体的金属管道、建筑物中的钢筋、电缆外皮、电杆基础上的避雷线和中性线等都是自然接地体；为满足接地装置接地电阻要求而专门埋设的接地体称为人工接地体。我们所研究的接地网就是一种人工接地体，接地网由由水平接地体和垂直接地体，接地网的材料一般有钢管、角钢、圆钢、扁钢和铜带，接地网祈祷的作用有泻放电流和均压作用。 不同形状接地体周围土壤电位分布演示。 电流经接地体流入大地，在大地表面形成分布电位。接地体和大地零电位点间的电压称为接地装置的对地电压（或对地电位）。接地线电阻和接地体的对地电阻（电流自接地体向外散流所遇到的电阻，又称散流电阻或扩散电阻）之和成为接地装置的接地电阻。接地线电阻基本上很小，所以可以认为接地电阻就等于扩散电阻。接地电阻数值上等于对地电位与从接地体流入大地电流的比值。按流过接地体的电流是工频电流求得的电阻称为工频接地电阻；按流过接地体的电流是冲击电流求得的电阻称为冲击接地电阻。接地电阻和土壤电阻率、接地体规格有关。所以改变接触电阻的主要手段就是改变土壤电阻率和改变接地体敷设。土壤的电阻率大小主要取决于土壤中导电离子的浓度和水分含量。干燥的土壤是不导电的，有时候为了降低土壤电阻率还会采用降阻济。 评估接地网是否满足要求的指标除了接地电阻和对地电位外，还有接触电压和跨步电压。人站在地面上里设备水平距离0.8米处手触到设备外壳、构架离地面1.8米处，加于人手与脚之间的电压称为接触电压；人在分布电位区域中沿散流方向行走，步距为 0.8米时两脚间的电压称为跨步电压。在大接地短路电流系统中接触电压和跨步电压应 满足： ;
接地电阻规范要求
接地电阻规范要求 一、标准接地电阻规范要求： 独立的防雷保护接地电阻应小于等于10欧； 独立的安全保护接地电阻应小于等于4欧； 独立的交流工作接地电阻应小于等于4欧； 独立的直流工作接地电阻应小于等于4欧； 防静电接地电阻一般要求小于等于100欧。 共用接地体(联合接地)应不大于接地电阻1欧。 二、接地分三种 1 保护接地：电气设备的金属外壳，混凝土、电杆等，由于绝缘损坏有可能带电，为了防止这种情况危及人身安全而设的接地。1Ω以下。 2 防静电接地：防止静电危险影响而将易燃油、天然气贮藏罐和管道、电子设备等的接地。 3 防雷接地：为了将雷电引入地下，将防雷设备（避雷针等）的接地端与大地相连，以消除雷电过电压对电气设备、人身财产的危害的接地，也称过电压保护接地。
三、交流电气装置的接地应符合下列规定： 1 当配电变压器高压侧工作于小电阻接地系统时，保护接地网的接地电阻应符合下式要求： R≤2000／I 式中R——考虑到季节变化的最大接地电阻(Ω)； I——计算用的流经接地网的人地短路电流(A)。 2 当配电变压器高压侧工作于不接地系统时，电气装置的接地电阻应符合下列要求： 高压与低压电气装置共用的接地网的接地电阻应符合下式要求，且不宜超过4Ω： R≤120／I 仅用于高压电气装置的接地网的接地电阻应符合下式要求，且不宜超过100,： 尺≤250／I 式中R——考虑到季节变化的最大接地电阻(Ω)； I——计算用的接地故障电流(A)。
3. 在中性点经消弧线圈接地的电力网中，当接地网的接地： 1)对装有消弧线圈的变电所或电气装置的接地网，其计算电流应为接在同一接地网中同一电力网各消弧线圈额定电流总和的1．25倍； 2)对不装消弧线圈的变电所或电气装置，计算电流应为电力网中断开最大一台消弧线圈时最大可能残余电流，并不得小于30A。 4. 在高土壤电阻率地区，当接地网的接地电阻达到上述规定值，技术经济不合理时，电气装置的接地电阻可提高到30Ω，变电所接地网的接地电阻可提高到15Ω。 四、低压系统中，配电变压器中性点的接地电阻不宜超过4Ω。高土壤电阻率地区，当达到上述接地电阻值困难时，可采用网格式接地网 1 当向建筑物供电的配电变压器安装在该建筑物外时，应符合下列规定： 对于配电变压器高压侧工作于不接地、消弧线圈接地和高电阻接地系统，当该变压器的保护接地接地网的接地电阻符合公式的要求且不超过4Ω时，低压系统电源接地点可与该变压器保护接地共用接地网。电气装置的接地电阻，应符合下式要求： R≤50／I
接地电阻计算要求
标准接地电阻规范要求 一、规范值； 1、独立的防雷保护接地电阻应小于等于（≤）10欧； 2、独立的安全保护接地电阻应小于等于（≤）4欧； 3、独立的交流工作接地电阻应小于等于（≤）4欧； 4、独立的直流工作接地电阻应小于等于（≤）4欧； 5、防静电接地电阻一般要求小于等于（≤）100欧。 6、共用接地体(联合接地)应不大于接地电阻1欧。 【避雷针的地线属于防雷保护接地，如果避雷针接地电阻和防静电接地电阻都是按要求设置的，那么就可以将防静电设备的地线与避雷针地线接在一起，因为避雷针的接地电阻比静电接地电阻小10倍，因此发生雷电事故时，大部分雷电将从避雷针地泄放，经过防静电地的电流则可以忽略不计。】 二、接地分三种 1、保护接地：电气设备的金属外壳，混凝土、电杆等，由于绝缘损坏有可能带电，为了防止这种情况危及人身安全而设的接地。1Ω以下。 2、防静电接地：防止静电危险影响而将易燃油、天然气贮藏罐和管道、电子设备等的接地。 3、防雷接地：为了将雷电引入地下，将防雷设备（避雷针等）的接地端与大地相连，以消除雷电过电压对电气设备、人身财产的危害的接地，也称过电压保护接地。
注意的是.三种接地要分离设置. 三、接地线的标识： 区分线别接地体规定 保护接地线黄绿双色线三种接地体间的距离必须大于20米 防静电接地线绿色线 防雷接地线镀锌圆钢 四、接地要求： 交流电气装置的接地应符合下列规定： 1 、当配电变压器高压侧工作于小电阻接地系统时，保护接地网的接地电阻应符合下式要求： R≤2000／I (12．4. 1-1) 式中 R――考虑到季节变化的最大接地电阻(Ω)； I――计算用的流经接地网的人地短路电流(A)。 2、当配电变压器高压侧工作于不接地系统时，电气装置的接地电阻应符合下列要求： 1)高压与低压电气装置共用的接地网的接地电阻应符合下式要求，且不宜超过4Ω： R≤120／I (12．4．1-2) 2)仅用于高压电气装置的接地网的接地电阻应符合下 式要求，且不宜超过100,： 尺≤250／I (12．4．1-3) 式中 R――考虑到季节变化的最大接地电阻(Ω)；
接地电阻的计算与测量
接地电阻的计算与测量(转贴) 2003-2-28 路灯设施的接地保护事关国家财产和人民生命安全的大事。为做好接地保护并有效地设置接地电阻，必须正确计算和测量接地电阻。 理论上，接地电阻越小，接触电压和跨步电压就越低，对人身越安全。但要求接地电阻越小，则人工接地装置的投资也就越大，而且在土壤电阻率较高的地区不易做到。在实践中，可利用埋设在地下的各种金属管道（易燃体管道除外）和电缆金属外皮以及建筑物的地下金属结构等作为自然接地体。由于人工接地装置与自然接地体是并联关系，从而可减小人工接地装置的接地电阻，减少工程投资。 一、接地电阻值的规定 在１０００Ｖ以下中性点直接接地系统中，接地电阻Ｒd应小于或等于４Ω，重复接地电阻应小于或等于１０Ω。而电压１０００Ｖ以下的中性点不接地系统中，一般规定接地电阻Ｒ为４Ω。因此，根据实际安装经验，在路灯照明系统中接地电阻Ｒd应小于或等于４Ω。 二、人工接地装置接地电阻的计算 人工接地装置常用的有垂直埋设的接地体、水平埋设的接地体以及复合接地体等。此外，接地电阻大小还与接地体形状有关，在路灯施工应用中，通常使用垂直、水平接地体，这里只简要介绍上述两种接地电阻的计算。 １、垂直埋设接地体的散流电阻 垂直埋设的接地体多用直径为５０ｍｍ，长度２－２．５ｍ的铁管或圆钢，其每根接地电阻可按下式求得：Ｒgo＝[ρＬn(4L/d)]/2πL 式中：ρ—土壤电阻率（Ω／ｃｍ） Ｌ—接地体长度（ｃｍ） ｄ—接地铁管或圆钢的直径（ｃｍ） 为防止气候对接地电阻值的影响，一般将铁管顶端埋设在地下０．５－０．８ｍ深处。若垂直接地体采用角钢或扁钢（见图１），其等效直径为： 等边角钢ｄ＝０．８４ｂ 扁钢ｄ＝０．５ｂ 为达到所要求的接地电阻值，往往需埋设多根垂直接体，排列成行或成环形，而且相邻接地体之间距离一般取接地体长度的１－３倍，以便平坦分布接地体的电位和有利施工。这样，电流流入每根接地体时，由于相邻接地体之间的磁场作用而阻止电流扩散，即等效增加了每根接地体的电阻值，因而接地体的合成电阻值并不等于各个单根接地体流散电阻的并联值，而相差一个利用系数，于是接地体合成电阻为Ｒg＝Ｒgo/(ηL*n) 式中，Ｒgo—单根垂直接地体的接地电阻（Ω）; ηL—接地体的利用系数； ｎ—垂直接地体的并联根数。 接地体的利用系数与相邻接地体之间的距离ａ和接地体的长度Ｌ的比值有关，ａ／Ｌ值越小，利用系数就越小，则散流电阻就越大。在实际施工中，接地体数量不超过１０根，取ａ／Ｌ＝３，那么接地体排列成行时，ηL在０．９－０．９５之间；接地体排列成环形时，ηL约为０．８。 ２、水平埋设接地体的散流电阻 一般水平埋设接地体采用扁钢、角钢或圆钢等制成，其人工接地电阻按下式求得： Ｒsp＝(ρ/2πL)*[Ｌｎ(Ｌ2/dh)＋Ａ]
接地电阻测量原理与方法
接地电阻测量原理与方 法 本页仅作为文档封面，使用时可以删除 This document is for reference only-rar21year.March
接地电阻测量原理 梁子斌 对从事地电学工作,对接地电阻的概念并不陌生，然并非能完全理解。这里想跟大家聊聊其概念和测量原理。 1.接地电阻概念，接地装置在输变电工程中是个特殊的项目，属隐蔽工程。对新安装的接地装置，它包括埋入地中直接与大地接触的金属导体,或称接地体,以及连接接地体与电气设备接地部分的接地线。为了确保其是否符合设计或规程要求必须经过检验才能正式投入运行。接地电阻就是当有电流由接地体流入土壤中将呈现有电阻，这就是接地电阻。 接地电阻本质是由土壤产生的电阻，是接地装置泄放电流时表现出来的电阻。由高斯定理知道，在全空间中，一半径为Ｒ的导体球其接地电阻为 ，如在地表无限半空间中其接地电阻大一倍，埋在地下 某深度中，则在两者之间，对均匀介质，也可以解析得到。还有不同形状的接地体，圆盘形、棍形，环形等都有公式可以计算。 其等效电路如下图：其中Ｕ为接地体对大地零电位参考点的电位差，Ｉ为流过接地体的电流Ｕ/Ｉ即为接地电阻。 接地电阻测量原理 看视很简单，通过电压的电流的测量就可以得到电阻值，可实际上并不容易。试想想，在工作现场去哪能找到大地零电位的参考点那哎呀，有思路了，我们可以临时做一个啊，再做一个接地，可这临时的接地电阻值也不知道，我们可以知道这两个电阻之和，一个方程，两个位知数！好办，再加一个辅助接地电极，这样我们两两进行测量，三个方程，三个未知接地电阻，简单解方程就可以啦！呵呵，还不明白呀，看下面示意图。
CDEGS软件测算接地电阻
CDEGS软件测算接地电阻 准备内容：新建工程的文件都保存在SES/SESTest之中，包括模型选择、输入数据和计算结果。其中工程可以起统一的名称，比如DEM1，那么工程相关文件均会带有此名称，而同一模块所保存的文件名前缀都相同，如rs_DEM1或RS_DEM1（表示反演土壤电阻率模块下生成的文件，mz_DEM1和MZ_DEM1则表示接地电阻计算模块的），而文件类型的名称则代表了不同作用的文件，如.F09（此类型文件是用来记录计算过程和结果的，而F05是用来记录模块信息的文件）。
1.打开CDEGS软件，点击频域电阻按钮，进行接地电网建模： 2.弹出数据输入对话框，点击土壤类型，弹出对话框，进行土壤电阻率输入，然后点击计算，选择激励电流的频率： 根据实际情况建立土壤模型，选择均匀或者多层，然后填入土壤电阻率和厚度，注：infinite表示无穷大。
3.输入完成后点击确定，回到前一对话框，点击SesCAD，对接地装置进行建模： 4.接地装置模型建立，画出接地装置:
画一段简单的接地体，并引入激励，不同视角的情况如下图 4.设置接地体坐标和激励坐标，右键单击所画道题，弹出选项，选择编辑物体可以设置导体的三维坐标，单位为米（注：z最大为0，不能为负值，其值表示距离地表的深度）。
5.分别设置接地体参数和激励参数，右键单击导体选择特性：
择导体类型为接地材料特性，并输入参数，如图所示： 注：阻抗选择计算值表示相对于铜的参数，而自定义则表示实际参数，注意单位 再输入激励点导体的激励参数，在弹出对话框中选择电流激励，并确定大小，如图所示： 6.输入完毕后点击确定，回到建模界面，关闭该界面，弹出对话框选择“更新变化到Input Toolbox”,返回之前对话框，选择运行：
综合接地电阻计算
接地电阻计算方法 单根垂直接地体（棒形）：RE1≈σ/l 单根水平接地体：RE1≈2σ/l 多根放射形水平接地带(n≤12,每根长l≈60m): RE≈0.062σ/n+1.2 环形接地带: RE≈0.6σ/√A σ值(参考): 土壤类别Ω.m 较湿时较干时 黑土、田园土50 30~100 50~300 粘土60 30~100 50~300 砂质粘土、可耕地100 30~300 80~1000 黄土200 100~200 250 含砂粘土、砂土300 100~1000 >1000 多石土壤400 砂、砂砾100 250~1000 1000~2500 接地体及接地线的最小尺寸规格 类别材料及使用场所最小尺寸 接地体圆钢直径10mm 角钢厚度4mm 钢管壁厚3.5mm 扁钢截面48mm2 厚度4mm 接地线圆钢室内直径6mm 室外直径8mm
扁钢室内截面48mm2 厚度3mm 室外截面48mm2 厚度4mm 垂直接地体根数确定：n≥RE1/ηRE 垂直接地体的利用系数η值（环形敷设） 根数10 20 30 1 0.52~0.58 0.44~0.50 0.41~0.47 垂直接地体的间距与其长度比 2 0.66~0.71 0.61~0.66 0.58~0.63 3 0.74~0.78 0.68~0.73 0.66~0.71 满足热稳定的最小截面：Smin=4.52I(1)k
接地电阻的计算与测量 路灯设施的接地保护事关国家财产和人民生命安全的大事.为做好接地保护并有效地设置接地电阻，必须正确计算和测量接地电阻.理论上，接地电阻越小，接触电压和跨步电压就越低，对人身越安全.但要求接地电阻越小，则人工接地装置的投资也就越大，而且在土壤电阻率较高的地区不易做到.在实践中，可利用埋设在地下的各种金属管道(易燃体管道除外)和电缆金属外皮以及建筑物的地下金属结构等作为自然接地体.由于人工接地装置与自然接地体是并联关系，从而可减小人工接地装置的接地电阻，减少工程投资. 一、接地电阻值的规定 在1000V以下中性点直接接地系统中，接地电阻Rd应小于或等于4Ω，重复接地电阻应小于或等于10Ω.而电压1000V以下的中性点不接地系统中，一般规定接地电阻R为4Ω.因此，根据实际安装经验，在路灯照明系统中接地电阻Rd应小于或等于4Ω. 二、人工接地装置接地电阻的计算 人工接地装置常用的有垂直埋设的接地体、水平埋设的接地体以及复合接地体等.此外，接地电阻大小还与接地体形状有关，在路灯施工应用中，通常使用垂直、水平接地体，这里只简要介绍上述两种接地电阻的计算. 1、垂直埋设接地体的散流电阻 垂直埋设的接地体多用直径为50mm，长度2-2．5m的铁管或圆钢，其每根接地电阻可按下式求得: Rgo＝[ρLn(4L/d)]/2πL 式中:ρ—土壤电阻率(Ω/cm) L—接地体长度(cm) d—接地铁管或圆钢的直径(cm) 为防止气候对接地电阻值的影响，一般将铁管顶端埋设在地下0．5-0．8m 深处.若垂直接地体采用角钢或扁钢(见图1)，其等效直径为: 等边角钢d＝0．84b 扁钢d＝0．5b 为达到所要求的接地电阻值，往往需埋设多根垂直接体，排列成行或成环形，而且相邻接地体之间距离一般取接地体长度的1-3倍，以便平坦分布接地体的电
T2000钳形接地电阻测试原理、方法
钳形接地电阻测试仪的原理与方法 意大利HT测试仪器-中国 针对目前防雷设施检测工作中出现的问题，从接地电阻测量的原理入手，提出几种测试方法和注意事项，以指导检测人员正确测量接地电阻，提高防雷检测机构的检测能力，增强检测人员的技术水平。 HT-T2000钳形接地电阻测试仪，采用夹钳接地电阻测试技术，无辅助极测试方法，不需要接地棒，也不用查找适合放置辅助接地棒的位置。大大提高测试效率，使用户可以在无法使用其他技术的地点（如建筑物内部或电线塔上）执行接地回路电阻测试。 一．测量原理 1、电阻测量原理 HT-T2000系列钳形接地电阻仪测量接地电阻的基本原理是测量 回路电阻。见下图。钳表的钳口部分由电压线圈及电流线圈组成。电 压线圈提供激励信号，并在被测回路上感应一个电势E。在电势E的 作用下将在被测回路产生电流I。钳表对E及I进行测量，并通过下面 的公式即可得到被测电阻R。 R=E/I 2、电流测量原理 HT-T2000钳形接地电阻仪测量电流的基本原理与电流互感器的测量原理相同。见下图。被测量导线的交流电流I，通过钳口的电流磁环及电流线圈产生一个感应电流I1，钳表对
I1进行测量，通过下面的公式即可得到被测电流I。 I=n·I1 其中：n为副边与原边线圈的变比系数。 二．接地电阻测量方法 1、多点接地系统 对多点接地系统（例如输电系统杆塔接地、通信电缆接地系统、某些建筑物等），它们通过架空地线（通信电缆的屏蔽层）连接，组成了接地系统。见下图。当用钳表测量时，其等效电路如下： 其中：R1为预测的接地电阻。 R0为所有其它杆塔的接地电阻并联后的等效电阻。 虽然，从严格的接地理论来说，由于有所谓的“互电阻”的存在，R0并不是通常的电工学意义上的并联值（它会比电工学意义上的并联值稍大），但是，由于每一个杆塔的接地半球比起杆塔之间的距离要小得多，而且毕竟接地点数量很大，R0要比R1小得多。因此，可以从工程角度有理由地假设R0=0。这样，我们所测的电阻就应该是R1了。 多次不同环境、不同场合下与传统方法进行对比试验，证明上述假设是完全合理的。 2、有限点接地系统 这种情况也较普遍。例如有些杆塔是5个杆塔通过架空地线彼此相连；再如某些建筑物
接地电阻计算书
xxxxx热电厂接地电阻计算 一、原始数据： 基准容量S B=1000(MV A) 基准电压U B=115(kV) 基准电流I B=5.02(kA) 有名值 标么值 (kA) 110kV母线三相短路电流(系统提资) I(3)110S＝13.9 2.77 110kV母线单相短路电流(系统提资) I(1)110S＝13.6 2.71 110kV单相短路故障切除时间t(1)110=2S 主变额定电压U be=110(kV) 主变容量S B=35(MV A) 主变台数N=2 阻抗电压U d=0.105 厂区面积S=27000m2 出线避雷线回数2回 测点A测点B测点C测点D测点E 各测点土壤电阻率（Ω.m）33.73 38.36 34.2 30.12 30.25 土壤电阻率平均值ρf=33.332Ω.m 铜(c t)钢(c g)铝(c l) 材料热稳定系数210 70 120 二、系统及主变参数的计算 X110S1*=0.3612 X *=0.3851 110S0 *=3 X B 三、接地引下线及水平接地网截面的热稳定校验 引下线材料是钢，热稳定系数c=70 t=274.76(mm2) 接地线最小截面S g≥I(1)110S/c×(1)110 考虑30年腐蚀厚度：0.065*30＝1.95 主接地网选择60*8扁钢，则（60－1.95）×（8－1.95）＝351.2(mm2)≥274.76(mm2) 满足要求。 四、接地电阻的计算 接地网的总面积S＝27000m2
水平接地极的直径或等效直径d=0.03m 水平接地极的埋设深度h=0.8m 接地网的外缘边线总长度L 0=650m 水平接地极的总长度L=3700m 土壤电阻率ρf =33.332Ω.m B=S h /6.411+=0.978 001)2.0ln 3(L S S L -=α=0.992 等值方形接地网接地电阻Re=)59(ln 2)1(213.0B hd S L B S -++πρρ =0.0953Ω 任意形状边缘闭合接地网接地电阻Rn=Re 1α=0.0946Ω 五、入地短路电流的计算 避雷线总的接地电阻R b ＝3×0.27/2＝0.405 避雷线工频分流系数Ke1=Rn/(Rn +R b )=0.189 主变中性点回流电流I BN ＝X 110S0*/(X 110S0*+X B *)×13.6=1.547（kA) 入地短路电流I=(I (1)110S -I BN )×(1-Ke1)＝9.771（kA) 六、接触电势及跨步电压的校验 接地装置的电位Ug=I ×Rn=923.986V 允许接触电势和跨步电势的计算： 允许接触电势u t =(174+0.17×ρf )/(1)110t =127.04V 允许跨步电势u s =(174+0.7×ρf )/(1)110t =139.54V 接触电势和跨步电势的计算： 均压带计算根数n ＝2/100)4)((2S L L L =11.32 跨步距离的一半T/2=0.4m 1、最大接触电势 Kd=0.841-0.225lgd=1.184 K L =1 Kn=0.076+0.776/n=0.1445 Ks=0.234+0.414lg S =1.151 最大接触电位差系数K tmax =K d K L K n K s =0.197 最大接触电位差U tmax =K tmax U g =182V>u t
接地电阻推导
接地电阻推导 根据前两阶段的实测接地电阻值，利用电阻并联公式计算接地网总电阻的大概值 1.第一级段埋设长度为1 2.5米，分三组，每组接地电阻值分别为 R1=55.7;R2=73.2;R3=74.7 根据电阻并联公式1/R=1/R1+1/R2+1/R3=(R2R3+R1R3+R1R2)/R1R2R3 得并联后总等效电阻值：R= R1R2R3/(R2R3+R1R3+R1R2) =55.7×73.2×74.7÷(55.7×73.2+55.7×74.7+73.2×74.7) ≈23Ω 2.第二阶段埋设长度为38米，分三组，每组接地电阻值分别为 R1=21.2;R2=25.2;R3=26 总等效电阻值：R= R1R2R3/(R2R3+R1R3+R1R2) =21.2×25.2×26÷(21.2×25.2+21.2×26+25.2×26) ≈8Ω 3.第二阶段的埋设长度约为第一阶段埋设长度的三倍，实测接地电阻也约为三 倍，由此推断土壤电阻率比较稳定，基本没有变化。实测数值也和计算公式相符。 4.车站接地网南北总长度253米，加上东西方向的连接排，总体埋设长度约为 323米 5.第二阶段埋设长度38米，总体埋设长度323米.323÷38=8.5；即总体埋设长 度等于八个半第二阶段埋设长度的总和 因此：接地网的总等效接地电阻值 R总=1/(1/8+1/8+1/8+1/8+1/8+1/8+1/8+1/8+1/16) =0.88Ω 6.设计院给出的5×50扁铜接地网的工频接地总电阻为≯1Ω，经推 导后的实测接地总电阻值约为0.88Ω，不大于1Ω。符合设计院要求 7.设计院给出的5×50扁铜接地网和连接于围护桩的5×50的扁钢 并联后，总的工频接地电阻值约等于0.45Ω；5×50扁钢的实测值约为0.7Ω； 8.扁铜和扁钢并联后总的工频等效接地电阻值＜0.45Ω，可以满足 设计院要求。
接地电阻测仪的原理及计算方法
近年来，随着电力系统的发展,发生接地故障时经地网流散的电流愈来愈大,地网的电位也随之升高,由于接地措施的缺陷而造成的事故也屡有发生,接地问题已得到人们的普遍重视。接地的目的是为了在正常、事故以及雷击的情况下,利用大地作为接地电流回路的一个组件,从而将设备接地处限制为所允许的接地电位。当有电流通过接地极流人地中时,设备接地处的电位会相当高,雷击时瞬时电位甚至可达几万伏。 接地电阻的大小直接关系到设备安全和人身安全。其大小除和大地的结构、土壤的电阻率有关外,还和接地极的几何尺寸及形状有关,在雷电冲击电流流过时还和流经接地极的冲击电流的幅值和波形有关。 1998年实施的我国电力行业标准《交流电气装里的接地》中规定了交流标称电压500kV及以下发电、变电、送电和配电电气装置以及建筑物电气装置的接地要求和方法。各种接地电阻的实际值需要在地网铺设完毕后通过实测得出。大中型发、变电站的接地电阻测量普遍采用电压电流表法,并用工频交流电源供电(即220一380V电源经隔离变压器供电)。小型发、变电站的接地电阻一般采用接地电阻测量仪测量。
接地电阻测的基本原理，接地电流在地中流散时地中的电位分布。 接地电流肠通过接地极以半球面形状向地中流散时,地中的电位分布曲线如图1所示,从图中可以看出,愈靠近接地极E,散流电阻愈大,电位愈高。试验表明,在离开单根接地极或接地短路点20m以外的地方,散流电阻已近于零,也即电位趋近于零。接地电阻的测量就是利用了这一结论。 接地电阻测仪的原理及计算方法 测量接地电阻的基本原理是利用欧姆定律。根据欧姆定律,接地极的接地电阻风d 等于其电位Ujd与扩散电流Ijd的比值。即Rjd=Usd/Isd。要想测童接地电阻的值,必须首先给接地极注人一定大小的电流,从而需要设置一个能构成电流回路的电流极C,并用电流表加以测定。同时,为了用电压表测出接地极的对地电位,还需要设置一个能反应零电位的电压极P。通过测量电压和电流来获得接地电阻。 根据实践,在离开单根接地极或接地短路点E20m以外的地方,散流电阻已近于零,
多层土壤水平接地网接地电阻计算分析
第21卷第1期2019年3月 辽宁师专学报J o u r n a l o f L i a o n i n g T e a c h e r s C o l l e g e V o l .21N o .1M a r ==============================================.2019收稿日期:2018 07 05作者简介:李博(1977-),女,辽宁营口市人,副教授,主要从事计算机网络及电子通讯等方面研究.【应用研究】多层土壤水平接地网接地电阻计算分析 李 博1,陈国龙2,宁 宁3,朱浩祎4,赵文刚2(1.营口职业技术学院电气电子工程系,辽宁营口115000;2.国网辽宁经研院规划 评审中心,辽宁沈阳110015;3.国网营口供电公司营业及电费室,辽宁营口115000; 4.国网盘锦供电公司电力设计研究所,辽宁盘锦124010) 摘 要:为实现四层以下多层土壤水平接地网接地电阻的计算,从而满足工程设计的实际需要,利用公式法中两层土壤水平接地网接地电阻计算公式进行拓展,引入两层土壤分解法合成等效土壤电阻率,搭建计算模型.依据计算模型编制软件程序,实现多层土壤情况下水平接地网接地电阻计算.与公开发表的计算机数值计算法得值相比较,计算结果误差保持在±10%以内,验证了计算模型的有效性,软件可以使用.关键词:接地网;等效土壤电阻率;接地电阻 中图分类号:TM 862 文献标识码:A 文章编号:1008-5688(2019)01-0071-05 影响水平接地网接地电阻的因素主要包括土壤等效电阻率二接地网参数.接地电阻计算方法 主要分为公式法与计算机数值计算法.目前国内外对均匀土壤的复合接地网接地电阻的解析计算 已经解决,国标规程[1]中给出了主边缘闭合的水平接地网接地电阻计算公式.国内外专家都不断 地进行有益的探索[2].两层土壤中的水平接地网接地电阻的解析计算,国内外的工程师也进行了 大量的探索.国标规程中采用的公式是中国工程师王洪泽[3]提出的,本文在综合前人研究成果的基础上,利用王洪泽两层土壤接地电阻计算公式进行拓展,计算多层土壤水平接地网接地电阻.1 模型搭建 1.1 模型目标 土壤层数不大于四层情况下,每层提供平均土壤电阻率.除顶层外,下层土壤电阻率依次大 于上层土壤电阻率.距地表没有地下水,因有地下水,土壤电阻率低,可以采取降阻措施,进行接地电阻计算意义不大.模型计算的水平接地网接地电阻数值误差值控制在±10%.1.2 模型搭建思路以公式推导计算为主,利用公式快速得出数值;模型的理论基础需是已经被承认并普遍应用的.模型计算的是水平接地网.模型包括选择两层土壤水平接地网接地电阻计算公式的确定和等效土壤电阻率的计算两个方面,其整体思路是利用两层土壤分解法,依次由下层向上层归并计算,将多层土壤归并为电阻率不同的两层土壤,之后将归并后的两层土壤电阻率代入两层土壤水平接地网接地电阻的解析计算公式中,从而计算出水平接地网的接地电阻.要选取经过检验的接地网接地电阻和土壤电阻率两部分解析计算公式,后者值代入前者得到最终计算结果. 1.3 计算模型目前,在水平接地网接地电阻解析计算的研究中,‘交流电气装置的接地设计规范“中水平