接续上文,本文对一座长x宽=15×7.5m的独立变电所进行分析,预估采用基础地梁作为接地极时候的接地电阻,土壤电阻率仍然按50Ωm考虑。
正文
在混凝土建筑中,有的部分钢筋与钢筋之间是分开的。虽然如此,但是在钢筋之间仍然填满了混凝土,其吸水性比一般岩石大,在潮湿状态下混凝土的电阻率比较低。日本工业标准JISA4201所推荐的方法:计算结构与大地接触部分的表面积,即侧面积和底面积之和,但是不需要考虑桩基。桩基虽有良好的接地效果,只是结构成分复杂,很难确定其接地电阻,所以忽略不计[1],接地电阻的计算公式为:R=0.4ρ/SQRT(S)。
第一种方法,建筑物采用基础接地极,就是求取其地梁的表面积,考虑到柱子基础的形状复杂,所以对柱子基础的电阻也忽略不计。建筑物四周设置地梁,地梁尺寸假设为300x600mm,地梁长度等于建筑物周长45m,计算结果图如图1所示。
第二种方法,若变电所内电缆沟由钢筋混凝土制成,也可以考虑电缆沟与大地的接触面积。但需要说明的是,一般施工中,电缆沟与建筑物是分开进行的,其结构钢筋并未与建筑物主体钢筋有效连接,需要电气专业将其与基础连接成为一个整体。电缆沟的形状比较复杂,需要进行简化估算,按常规环形电缆沟考虑,由于屏蔽效应,不考虑其“内侧”接触面积,如图2所示。
以上两种方法可以求出两个值,由于基础地梁与电缆沟距离太近,将有比较强烈的屏蔽效应,不能将其并联计算,简单的取两者之中最小值作为接地电阻值是比较恰当的。
参考文献
[1] 川濑太郎, 高桥健彦著. 图解接地技术[M]. 马杰, 译. 北京: 科学技术出版社, 2003: 104, 107.