接地電阻的計(jì)算與測量
路燈設(shè)施的接地保護(hù)事關(guān)國家財(cái)產(chǎn)和人民生命安全的大事.為做好接地保護(hù)并有效地設(shè)置接地電阻，必須正確計(jì)算和測量接地電阻.理論上，接地電阻越小，接觸電壓和跨步電壓就越低，對人身越安全.但要求接地電阻越小，則人工接地裝置的投資也就越大，而且在土壤電阻率較高的地區(qū)不易做到.在實(shí)踐中，可利用埋設(shè)在地下的各種金屬管道(易燃體管道除外)和電纜金屬外皮以及建筑物的地下金屬結(jié)構(gòu)等作為自然接地體.由于人工接地裝置與自然接地體是并聯(lián)關(guān)系，從而可減小人工接地裝置的接地電阻，減少工程投資.
一、接地電阻值的規(guī)定
在1000V以下中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，接地電阻Rd應(yīng)小于或等于4Ω，重復(fù)接地電阻應(yīng)小于或等于10Ω.而電壓1000V以下的中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，一般規(guī)定接地電阻R為4Ω.因此，根據(jù)實(shí)際安裝經(jīng)驗(yàn)，在路燈照明系統(tǒng)中接地電阻Rd應(yīng)小于或等于4Ω.
二、人工接地裝置接地電阻的計(jì)算
人工接地裝置常用的有垂直埋設(shè)的接地體、水平埋設(shè)的接地體以及復(fù)合接地體等.此外，接地電阻大小還與接地體形狀有關(guān)，在路燈施工應(yīng)用中，通常使用垂直、水平接地體，這里只簡要介紹上述兩種接地電阻的計(jì)算.
1、垂直
埋設(shè)接地體的散流電阻
垂直埋設(shè)的接地體多用直徑為50mm，長度2-2.5m的鐵管或圓鋼，其每根接地電阻可按下式求得:Rgo=[ρLn(4L/d)]/2πL
式中:ρ—土壤電阻率(Ω/cm)
L—接地體長度(cm)
d—接地鐵管或圓鋼的直徑(cm)
為防止氣候?qū)拥仉娮柚档挠绊懀话銓㈣F管頂端埋設(shè)在地下0.5-0.8m深處.若垂直接地體采用角鋼或扁鋼(見圖1)，其等效直徑為:
等邊角鋼 d=0.84b
扁鋼 d=0.5b
為達(dá)到所要求的接地電阻值，往往需埋設(shè)多根垂直接體，排列成行或成環(huán)形，而且相鄰接地體之間距離一般取接地體長度的1-3倍，以便平坦分布接地體的電位和有利施工.這樣，電流流入每根接地體時(shí)，由于相鄰接地體之間的磁場作用而阻止電流擴(kuò)散，即等效增加了每根接地體的電阻值，因而接地體的合成電阻值并不等于各個(gè)單根接地體流散電阻的并聯(lián)值，而相差一個(gè)利用系數(shù)，于是接地體合成電阻為Rg=Rgo/(ηL*n)
式中，Rgo—單根垂直接地體的接地電阻(Ω);
ηL—接地體的利用系數(shù);
n—垂直接地體的并聯(lián)根數(shù).
接地體的利用系數(shù)與相鄰接地體之間的距離a和接地體的長度L的比值有關(guān)，a/L值越小，利用系數(shù)就越小，則散流電阻就越大.在實(shí)際施工中，接地體數(shù)量不超過10根，取a/L=3，那么接地體排列成行時(shí)，ηL在0.9-0.95之間;接地體排列成環(huán)形時(shí)，ηL約為0.8.
2、水平埋設(shè)接地體的散流電阻
一般水平埋設(shè)接地體采用扁鋼、角鋼或圓鋼等制成，其人工接地電阻按下式求得:
Rsp=(ρ/2πL)*[Ln(L2/dh)+A]?
式中，L—水平接地體總長度(cm);
h—接地體埋沒深度(cm);
A—水平接地體結(jié)構(gòu)型式的修正系數(shù)
三、接地電阻的測定
接地電阻的測定有多種方法，如利用接地電阻測量儀、電流-電壓表法等，其基本方法是測出被接地體至“地”電位之間的電壓和流過被測接地體的電流，而后算出電阻值.
圖2為電流-電壓表法的原理圖.其中A、B為長約1m、直徑為50mm的臨時(shí)檢測用的輔助鋼管，打入地中位置必須距被測接地裝置在20m以上，A、B間距也應(yīng)保持在20m以上.一般采用一根鋼管作為輔助極即可達(dá)到準(zhǔn)確測量的目的.
將電壓表和電流表的讀數(shù)分別記下，并列出下式
RdA=Rd+Rn=U1/I1
RdB=Rd+RB=U2/I2
RAB=RA+RB=U3/I3
因?yàn)镽dA+RdB-RAB=2Rd
所以Rd=(RdA+RdB-RAB)/2Ω
用該方法測電阻不受測量范圍的限制，但需要有獨(dú)立的交流電源，在沒有電源的地方，可利用電阻測量儀進(jìn)行實(shí)測.值得一提的是，在測量接地電阻時(shí)，應(yīng)考慮季節(jié)性的影響，即在最不利的條件下所測得的結(jié)果更符合檢測要求.
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