在现代防雷工程设计、施工和验收中,接地是其中的主要工作,无论是防直击雷或感应雷, 终都是通过接地装置将雷电流引人大地,所以,没有的接地装置是无法实现避雷的。而接地电阻是直接反映出接地情况是否符合规范要求的一个重要指标。对于避雷系统接地装置而言,要求其接地电阻越小越好,因为接地电阻越小,散流越快;落雷物体高电位保持时间越短,危险越小,以至于跨步电压、接触电压也越小。而影响接地电阻的主要因素有土壤电阻率,接地体的尺寸、形状及埋人,接地线与接地体的连接等。其中土壤电阻率对接地电阻的大小起着决定性作用。因此,在防雷工程设计和施工前, 先了解接地装置设置处的土壤电阻率的有关情况,并对其进行测量。所以,了解和掌握土壤电阻率的一些相关性质及其测量方法,将对接地装置的正确设计起着决定性作用。
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决定接地电阻的主要因素是土壤电阻率。某种土壤的电阻率是以每边长lm的正立方体在其相对两面测得的电阻来表示,单位为£>m.土壤电阻率根据土壤性质、含水量、温度、化学成分、物理性质等情况而有所变化。因此在设计时要根据地质情况,并考虑到季节影响,选取其中 大值作为设计依据。
影响土壤电阻率的主要因素有下列几个。
土壤性质
土壤性质对土壤电阻率影响 大不同性质的土壤,其电阻率甚至相差几千到几万倍
含水量
含水量对电阻率也有很大影响。 干燥的土壤电阻率可以认为接近大。含水量增加到15%左右时,电阻率显著降低;如继续增加水分直到75%左右时,电阻率改变很小;当含水M超过75%时,电姐率反而增加。含水量对土壤电阻率的影响,不仅随土壤种类不同而有所不N,时且与所含的水质也有关系。例如在电阻率较低的土壤中,加上比较纯洁的水,反而增加电阻率。,因此在采用加水改良土壤时,也要注意这一点。
温度
当土壤温度在0X:及以下时,由干其中水分结冰,土壤冻结,电阻率突然增加,因此一般都将接地体放在冰冻层以下,以避免产生很高的流散电阻。温度自0C继续上升时,由于其中溶解盐的作用,电阻率逐渐减小;温度到达100C时,由于土壤中水分蒸发,电阻率又。
化学成分
当土壤中含有盐、酸、碱成分时,电阻率会显著下降。一般即利用这种特性来进行土壤。
物理性质_
土壤中的物理因素可使电流密度分布的情况改变,尤以含有金属成分时影响 大。此外,土壤本身是否紧密,与接地体是否紧接,对电阻率也都有很大影响。土壤本身的颗粒越紧密,电阻率就越低,其减低程度随土壤的种类而异。例如砂土及岩石等受压后,颗粒不易紧密,电阻率下降较少;粘土、黑土等受压后,颗粒易于紧密,电阻率下降较大。同时土壤与接地体接触得越紧,流散电阻也越小。因此,为了减少接地体的流散电阻,常采用将管形接地体打人地下的办法。这种施工方法既简便,又可将附近土壤压实,并可使接地体与土壤紧密接触,从而能达到减少土壤电阻率的效果。如采用其他方法敷设接地体时’也 夯实接地体附近的土壤,以减小土壤电阻率。