防雷装置人工接地体设计及技术应用.doc

防雷装置人工接地体设计及技术应用 摘 要：目前还有绝大多数的建筑物其防雷接地装置需采用人工接地体，尤其是整改工程和乡镇民用住宅。而随着市场钢材价格的不断上涨，工程造价也就上升了，加上防雷工程市场竞争日益激列，有很多工程我们已处于零利润空间。怎样设计、施工才能把工程材料成本降到最低点这就摆在了我们最重要的位置。因此我们应在这众多影响因素当中找出最佳方案，从理论上找出符合规范的最经济设计方案。 关键词：人工接地体；电阻计算；设计；技术应用 接地装置是接地体和接地线的总称，其作用是将闪电电流导入地下，防雷系统的保护在很大程度上与此有关。接地工程本身的特点就决定了周围环境对工程效果的影响，脱离了工程所在地的具体情况来设计接地工程是不可行的。实践要求要有系统的接地理论来对工程实际进行指导。而设计的优劣取决于对当地土壤环境的诸多因数的综合考虑。土壤电阻率、土层结构、含水情况以及可施工面积等因数决定了接地网形状、大小、工艺材料的选择。因此在对人工接地体进行设计时，应根据地网所在地的土壤电阻率、土层分布等地质情况，尽量进行准确设计。以下是根据近年来的我们的设计施工经验，对人工接地体其接地电阻计算及在工程上的技术应用进行探讨。 1 人工接地体电阻计算 决定接地电阻大小的因素很多，下面先来分析一下计算传统地网接地电阻的公式：  2 因地制宜的设计方案 当计算接地体的接地电阻时，应预先实测土壤电阻率。如无实测资料时，也可参考表1中所列数值[1]。  接着根据土壤电阻率，代入地网接地电阻公式（1）、（2）、（3），并根据接地体的形状，计算出接地体所需用材尺寸。根据尺寸取材施工，以避免防雷器材的不必要的浪费。做到以最经济的方案达到符合规范要求的电阻值，增加工程的利润额，提高服务效益。 若工程项目当地的土壤电阻率在500Ω.m以内的，可按表2人工接地装置工频接地电阻值[1]快速查法确定接地体的用材及数量。可避免了繁锁的公式和有关数据的计算。  3 人工接地体工程技术 应用 根据以上有关表格数据，我们在工程上进行了有效的应用。下面举两个简单的例子进行说明。 例子1： 在 “金鸡烟花炮竹仓库”防雷工程中：根据现在勘查，金鸡烟花炮竹仓库所在地的土壤为砂土，其电阻率按表1简表查得土壤电阻率为300Ω.m，为保证满足接地电阻值＜10，在设计计算时采用了R=8.0Ω的设计值。为确保满足要求，数据采用取小不取大原则，由表2可知土壤电阻率为250Ω.m，阻值7.32Ω，这组数值最接近土壤电阻率为300Ω.m，阻值为8Ω。由此可知人工接地体所需的水平接地体长度为35m，垂直接地体长20m。因此其设计方案（见图1）。 为方便施工，我们所用的垂直接地体为长2m每支，20m/2m=10支。根据现场围着建筑物三侧挖地网沟的长为6.6+6.6+15.3+1.5×4=34.5m（约为35m），所用的水平接地体为φ12的镀锌圆钢。完工后经防雷所检测，其电阻值为9.8Ω，符合原设计方案要求。采用这种方法比其它同类工程设计节约了很多。  例子2： 在“富力助剂厂储气瓶仓库”防雷工程中，其人工接地体设计如下：接地体我们设水平接地体加垂直接地体，水平接地体用φ12的镀锌圆钢制作，垂直接地体用5×50×50，L=2000的镀锌角钢制作。为了保证满足接地电阻值＜10Ω的要求，在计算时采用R=8Ω的设计值。根据水平接地体接地电阻计算公式（公式3），由现场测得土壤电阻率为ρ=110Ω.m ，接地体等效直径（φ12）d=0.06m，接地体设置为条形得其形状系数A=0，接地体埋深h=0.5m，将有数据代入公式（3）后算得L=20.99，取L为20m。根据计算所得实际施工按图2进行，经防雷所验收测得电阻为7.4Ω，符合设计和规范要求。 4 结束语 通过以上系列的有关理论和2个工程例子实践，有效地证实了对人工接地体接地电阻的计算和合理的设计给我们带来的经济效益。笔者对人工接地体的设计及技术应用在防雷工程中的体会是：工程设计施工一定要进行细致全面的环境勘察、精确的计算、合理的设计，严格的施工质量监督，才能达到满意效果。而通过对人工接地体的电阻计算、设计和其在接地工程上的技术 应用可减少防雷工程投资，能为公司带来明显的服务效益和经济效益。 参与文献 [1] 苏邦礼等编著《雷电与避雷工程》 中山大学出版社 1998年 [2] 《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版） 国家技术 监督局 2001年 [3] 苏邦礼,朱文坚编著《建筑物避雷与接地》华南理工大学出版社 1988年 作者简介 容木荣（1979—），男，助理工程师，主要从事防雷减灾工作。