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接地的设计 章长东 接地的目的是要保证电气系统和电气设备的正常运行和人身安全。由于接地所牵涉的范围很广，因此必须在设计前进行详细的调查研究和收集资料工作。为了保证接地的正确性并避免今后在施工中发生返工现象，必须进行完善的设计工作。 一、设计的阶段和步骤 1．设计的阶段 设计的阶段根据设计的规模及实施的方法而定。在一般情况下，按以下阶段进行。对于整个电力系统、整个企业或整个地区的设计，一般分为三阶段，即：方案设计、初步设计及施工图设计。 在方案设计中主要解决设计的技术可能性和经济合理性，并决定接地方案。在初步设计中，主要进行接地计算，绘制接地系统图，编写说明书，开列材料清单，作为施工备料的准备。 在施工图设计时，主要根据具体情况绘制各种施工图，以电气装置国家标准图集中《接地装置安装》篇（BD16-66 D521）和全国建筑标准设计电气装置标准图集中的《接地装置安装》（JSJT-85）为主要依据。由于国内在接地施工方面已有较多的经验，并有比较完整的施工图，因此在施工图设计时，主要工作 是根据典型的施工图选择其适用部分，同时针对该项设计的具体情况补制部分施工图。 目前在接地工作实施方法上，有一种由承包商承包的方法。在这种情况下，只需进行两阶段设计。第一阶段为方案设计，即根据接地要求，编写接地方案。对于特别简单的建筑物或对接地要求不高的建筑物，只要说明接地方法和高低压系统的接地制式就行了。第二阶段为招标图设计，其作用是作为承包商所承包 任务的依据。在这阶段中，必须有接地系统图，即接地标准图。因为接地工作影响人身安全，因此除采用国家标准图外，特别应附有等电位措施的标准图。 2．资料的收集 为了进行接地的设计，必须收集下列资料。对于中小型系统，则可根据情况酌量降低要求。 （1）当地土壤电阻率最好要有实测数据，并须说明实测时的季节、日期以及实测前土壤是否潮湿及 落雨量大小的情况。如当地土壤电阻率较高，则应了解附近有无土壤电阻率较低的地方，是否有水源，如河、溪、湖及井等。如有土壤电阻率较低的地方或有水源时，则应取得其电阻率资料。如根据地质勘测资料，在所设计地区内土壤的性质变化较大，则在不同的土壤地区应分别测得土壤电阻率的数据。如在设计 前无法取得实测资料，可向当地电业单位或有关企业取得土壤电阻率资料。如系新建地区，当地缺乏该项资料，而且在设计前又无法取得实测资料时，可根据地质勘测中的土壤性质作初步估计，在设计时并应留有余地，有增设接地极的可能。同时在施工后要进行测量，如与原估计土壤电阻率有出人时，应根据实测资料计算而得的结果补打接地极或采取其它有效措施。 （2）土壤结冰厚度、化学成分，对铜、钢等常用接地装置的腐蚀情况，电解时产生活性物的分量。 （3）地下水深度及其中所含腐蚀性物质的浓度。 （4）最炎热月份（我国一般为7 月份）下午2 时的平均地下温度，以及平均年降雨量和每月平均降雨量。 （5）雷电日及雷电活动情况。以上第（2）～（5）项资料，一般可向电业单位收集，如电业单位无该项资料时，其中第（2）项及第（3）项资料可向勘察单位收集，并请其根据要求进行必要的化学分析工作。第（4）项及第（5）项可 向当地气象台索取。对于有些长期积累性的资料，在新建工业区如无法取得时，可向当地气象部门或有经验的人请教作为估计资料。 （6）系统、发电机及变压器的接地制式。 （7）系统运行方式及单相短路电流值。 （8）架空线路的回路数、长度及档距。如有避雷线，则应了解其长度、材料及截面。 （9）电缆线路的回路数、长度、型号、截面和敷设方法。 以上第（6）～（9）项的资料应向当地电业单位或电业设计单位取得。 （10）水管、金属结构及构筑物等自然接地极的钢材规格及联结方法。 （11）建筑物防雷、防爆及防火的等级，用电设备的性质和接地要求。 以上两项如为旧有系统或建筑，则应向基建单位取得资料。如为新建或扩建，则应向有关设计单位取得资 料。 （12）接地极材料如角钢、扁钢等的价格以及有关接地附件的加工费用。该项资料可以向当地材料供应部门及加工企业取得。 根据以上资料，即可进行设计。如要求简单或仅进行部分设计时，可根据具体情况简化设计步骤。 3．设计的步骤 （1）根据系统中性点工作制及用电设备的接地要求，确定接地的范围和系统。 （2）根据接地系统情况，确定共同接地和重复接地或集中接地和辅助集中接地的范围和地点。 （3）根据不同接地的要求，选择接地电阻值。 （4）根据测定资料计算最不利的情况下的土壤电阻率，或根据土壤勘测资料估计土壤电阻率。 （5）根据接地电阻要求及土壤电阻率计算接地极及接地线的数量和截面，并选定材料及埋设方法；同时还须检验其机械强度，必要时还要检验其热稳定度。 （6）根据不同接地制式的要求，选用适当的L 线、N 线、PE（或PEN）线及保护设备。 （7）确定等