ELE0513_接地电阻计算(二)-人工接地极

根据上文阐释,如果一个建筑物的接地网面积不够大,接地电阻就很难小于1Ω,有的图纸不分青红皂白要求某些小型独立建筑物的接地电阻小于1Ω,是十分不妥当的。本文对一座长x宽=15×7.5m的独立变电所进行分析其接地电阻。
1、术语

矩形接地网,一种简单的长方形闭合接地网,属于二维性质的接地网。

复合矩形接地网,包含有水平接地极和垂直接地极的接地网,属于三维性质的接地网。

2、正文

参考书籍《电力系统接地技术手册》中式3-13和3-75公式(此公式不适合正方形接地网),以及《交流电气装置的接地设计规范》A.0.4-3公式,辅以VBA语言对接地电阻进行计算。

目前有些设计者还是喜欢在小型建筑物外敷设一组环形接地极,参照老派做法,接地极离外墙3m,埋深0.8m。实际上根据规范要求,人工接地极在散水之外,保持与墙和基础外1m,埋深1m就可以了[1]

图1-人工接地极示意图

本计算假设土壤电阻率50Ωm(这已经是非常好的情况了),矩形水平接地极尺寸21×13.5m,采用-40×4热镀锌扁钢作为水平接地极,埋深0.8m。在复合矩形接地网的情况下,加入∠50x50x5,L=2500mm的垂直角钢接地极,间距按约5m布置,需要10根垂直接地极,埋深仍然为0.8m,具体布置可以参照图1。

图2-接地电阻计算界面

如图2计算结果所示,在仅有水平接地极的情况下,接地电阻有1.60Ω,加入垂直接地级,以及增加2×3排列网格后接地电阻降低为1.24Ω。同样,加密网格可以计算出:5×5排列网格,1.20Ω;10×10排列网格,1.15Ω;20×20排列网格,1.13Ω……印证了上篇文章中的理论:增加水平地网网格密度来降低阻值,效果微乎其微。

参考文献

[1] 中国建筑东北设计研究院有限公司. 民用建筑电气设计标准[Z]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2020: 156.

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