接地装置在工程中的安装及应用

司恭成

新疆三叶管道公司，新疆 克拉玛依 834000

接地装置是由埋入土中的金属接地体（角钢、扁钢、钢管等）和连接用的接地线构成。它被用以实现电气系统与大地相连接的目的，并应用于我们日常工作和生活的多个方面，如保证电力系统正常运行而设置的接地、针对防雷保护的需要而设置的接地、电气设备外壳接地、仪器控制防止干扰而设置的接地等。

1 接地装置的组成

接地装置由接地极（板）、接地母线（户内、户外）、接地引下线（接地跨接线）、构架接地组成接地装置。与大地直接接触实现电气连接的金属物体为接地极。它可以是人工接地极，也可以是自然接地极。

2 接地装置分类及接地极的发展

接地装置可分为自然接地装置和人工接地装置。

2.1 自然接地装置

1）敷设在地下的各种金属管道做接地极（如自来水管、下水管、热力管等）但严禁用煤气管、油管等各种可燃物的管道做接地极；

2）建筑物、构筑物与地连接的金属结构；

3）钢筋混凝土建筑与构筑物的基础做接地极，用接地线进行连接构成接地装置。

2.2 人工接地装置

一般选用钢材（角钢或钢管），在有腐蚀的土壤中应使用镀锌钢材做为接地极，用接地线进行连接构成接地装置。

2.3 新材料低电阻接地极的特点

1）新材料低电阻接地极其形状类似圆棒状或扁平状金属接地极，极芯四周是压制成型的导电性均好的非金属矿物质和电解物质混合物；

2）低阻接地极和周围土壤之间的接触面积大大的增加、和土壤之间的亲和力大大增加、模块材料的吸湿、保湿和潮解特性而导致接触面附近土壤的湿润度大大增加等等，从而导致低阻接地极和土壤间的接触电阻大大降低；

3）附着在极芯周围材料的电阻率对分层土壤电阻和总土壤电阻的影响极大，由于低阻接地极极芯周围是导电性很好的金属矿物质和电解物质，而不是相比之下导电性要差得多的土壤，又由于极芯附近的分层电阻很大且在总土壤电阻中占很大的比例，所以低阻接地极的总土壤电阻比金属接地极的小得多，而且低阻接地极的接地电阻比金属接地极稳定性好，并由于模块的吸湿、保湿、潮解作用的延续，使周围土壤的电阻率不断有所降低。

3 新型接地装置在工程中的安装检测及应用

1）接地装置的重要性。接地对设备的安全运行和数据的可靠传输有着很大影响。如果接地不好，轻则会造成设备不能有效传输数据，降低设备的可靠性；重则会损坏设备的部件，甚至造成设备瘫痪并影响人员的安全。我们一般都认为只要设备和接地棒连接良好，接地电阻就是良好的。其实不然，电气上的“地”，一般规定为距离接地棒20m远处的大地为“地”，因为，当设备出现漏电并通过接地棒传到大地的时候，在距离接地棒20m处，其大地的电压接近于零，对于我们人身来说是安全的；

2）接地装置在电气、电子中的不同应用。在电气技术中接地是指用导体与大地相连，在电子技术中的接地，可能就与大地毫不相关，它只是电路中的一等电位面。如收音机、电视机中的地,它只是线路里的一个电位基准点。按接地的作用可分为功能性接地和保护性接地。为保证电气设备正常运行或电气系统低噪声的接地,称为功能性接地,功能性接地又有工作接地、逻辑接地、信号接地和屏蔽接地等。为了防止人、畜或设备因电击而造成伤亡或损坏的接地称为保护性接地,保护性接地有保护接地、防雷接地和防静电接地；

3）新型接地装置的安装检测及应用

（1）新型接地极：根据材料及形状的不同有U型、长方形、圆形、W型等。在施工过程中要满足坚固可靠性、电气连续性、经久耐用性、便于实测性的基本要求。我以非金属低阻接地模块施工安装为例：模块一般采用水平埋设，埋深一般不小于0.8m。当沟槽挖好后先在沟底回填细粘土20cm，再放入模块并压实，有条件可浇点水，使接地模块下沉土壤紧密接触，然后回填逐层压实，可再交一次水，使土壤下沉。模块之间距离不小于4m，模块极芯相互串联或与地线连接时，必须焊接并做防腐处理，如果模块与降阻剂配合使用效果会更好。当接地极施工完毕后，用金属线把接地体连成一体构成接地装置引出地面与需要接地设备、建筑物相连。所有的连接点必须焊接，搭接面积要符合规范要求，并做防腐处理防止腐蚀降低使用年限。当接地装置安装好后不要马上测试数据，这样土壤可以充分下沉与接地模块可靠接触，一星期后测试的数据比较真实。要注意在北方施工时，模块要埋在冻土层以下。我们采用三极法测量接地电阻，使用的工具为手摇式地阻表，其基本原理是采用三点式电压落差法。其测量手段是在被测地线接地桩（称为X）一侧地上打入两根辅助测试桩，要求这两根测试桩位于被测地桩的同一侧，三者基本在一条直线上，距被测地桩较近的一根辅助测试桩（称为Y）距离被测地桩20m左右，距被测地桩较远的一根辅助测试桩（称为Z）距离被测地桩40m左右。测试时，按要求的转速转动摇把，测试仪通过内部磁电机产生电能，在被测地桩X和较远的辅助测试桩Z之间“灌入”电流，此时在被测地桩X和辅助地桩Y之间可获得一电压，仪表通过测量该电流和电压值，即可计算出被测接地桩的地阻。

（2）新型接地模块的应用。其材料对土壤亲合力好，不腐蚀、不变性、无毒害、在潮湿水侵或深层冻土环境下电阻稳定性好。其接地电阻在一年四季中随着周围环境的温度和湿度变化而变化的量，要比金属接地极小得多。新型接地模块在经大电流冲击后期组织不会增大，也不会出现发脆、弯曲和断裂等现象，因此能够长期稳定的使用。使用寿命可达几十年，而一般极金属接地极一般只有五年。它特别适用于建筑物、通信、广播、电视、雷达、军工、民航、铁道、地铁、交通、电力、石油化工、工厂等等领域的防雷接地工程。更适用于沙土、山岩土、风化石、鹅卵石、盐碱地、冻土带、常年冻土带、土层稀薄带等高阻、特高阻地。

[1]沈培坤，刘顺喜.防雷与接地装置.化学工业出版社，2006，2.

[2]防雷规范标准汇编，2005.

[3]实新防雷技术开发有限责任公司.