防雷接地網製作

2021-04-12 13:24:01 字數 2971 閱讀 3071

建築物、通訊基站、重要設施的接地設定的優劣直接影響被保護物件的安全,通常製作防雷接地體確保防雷效果明顯,必須需要滿足以下幾個條件:1、接地電阻達到電氣接地要求,即強電系統10ω以下,弱電系統4ω以下,重要裝置接地電阻1ω以下。2、接地體正常安全使用20年以上。

3、環境偏差條件下,接地電阻偏差<4ω。4、接地裝置的經濟型及可操作性比較合適。一般要求防護的物件根據其所在的防雷區域中的位置不同和體積不同,選擇的接地體的安裝及設定會有一些差別,典型常用的兩種方式是垂直接地體和水平接地體,或者將兩種方法結合使用。

以下是簡單介紹:

聯合接地體(大型接地網)製作:均衡接地網方式埋設防雷接地體,接地網可以採用環形埋設方式,即在粘土地質條件下,在邊長為3m的正方形四邊開挖0.8m深的地溝,在正方形的四角各打入一根長度為2m的φ60mm鍍鋅管或75×75×5mm鍍鋅角鋼,並將四根樁用40×4mm鍍鋅扁鋼在溝底焊接在一起,再分兩根引出地面,並進行接地電阻測量合格後對地溝回填土埋實即可。

若打入四根樁接地電阻不能滿足要求,則進一步拉開距離增加打接地樁,土質少的地質條件下還應採用降阻劑等措施使接地電阻達到要求值。特殊地區可能要採用非金屬接地模組來降低接地電阻。

從接地網引出兩根接地線,其中一根與鐵塔或天線桿塔相連線(焊接),另一根引到機房安裝裝置處作為裝置防雷接地。防雷接地引線需要用>30mm鍍鋅扁鋼或橫截面積大於35mm2的多股銅芯線;若是扁鋼作為裝置防雷接地線則在扁鋼頂端上預留φ8mm孔;若是多股銅芯線則在頂端裝配接線端子(銅鼻子)。對於有些基站已經有接地網,若該接地網接地電阻合格,則從該網直接引防雷接地線。

若該接地網接地電阻不合格,則需要採取措施整改,使其合格後方能使用。見下圖1

圖1 對於中心站另外還需要做裝置供電接地。裝置供電接地線需要從接地網單獨引線,供電接地線也可以直接採用從總配電室提供的三相五線制或單相三線制的地線,供電接地線需要接入電源插座的接地極上。供電接地與交流電源零線不允許相連。

接地電阻要求:遙測基站小於10歐姆;中心站小於5歐姆。

小型接地體制作:防雷接地的電阻值應小於4歐姆。防雷接地體的形狀和安裝深度如圖2所示。

製作時可用2根長度為2m的50×50×3mm鍍鋅角鋼作垂直接地體,每根垂直接地體的間距為2.5m,垂直接地體之間用40×4mm的鍍鋅扁鋼作為水平接地體連線,水平接地體的埋藏深度應大於300mm。水平接地體與垂直接地體焊接時,焊接搭接頭長度為扁鋼寬度的2倍(必要時可另加搭接頭)。

焊接時應採用對焊方式,焊接後用防鏽漆作防腐處理。接地體引出線可採用扁鋼焊接引出,與避雷針引下線連線。

圖2  減少接地電阻的辦法

在防雷接地工程中常用的方法有以下幾種:

1 更換土壤

這種方法是採用電阻率較低的土壤(如:粘土、黑土及砂質粘土等)替換原有電阻率較高的土壤,置換範圍在接地體周圍0.5m以內和接地體的1/3處。

但這種取土置換方法對人力和工時耗費都較大。

2 人工處理土壤(對土壤進行化學處理)

在接地體周圍土壤中加入化學物,如食鹽、木炭、爐灰、氮肥渣、電石渣、石灰等,提高接地體周圍土壤的導電性。採用食鹽,對於不同的土壤其效果也不同,如砂質粘土用食鹽處理後,土壤電阻率可減小1/3~1/2,砂土的電阻率減小3/5~3/4,砂的電阻率減小7/9~7/8;對於多岩土壤,用1%食鹽溶液浸漬後,其導電率可增加70%。這種方法雖然工程造價較低且效果明顯,但土壤經人工處理後,會降低接地的熱穩定性、加速接地體的腐蝕、減少接地體的使用年限。

因此,一般來說,是在萬不得以的條件下才建議採用。

3 深埋接地極

當地下深處的土壤或水的電阻率較低時,可採取深埋接地極來降低接地電阻值。這種方法對含砂土壤最有效果。據有關資料記載,在3m深處的土壤電阻係數為100%,4m深處為75%,5m深處為60%,6m深處為60%,6.

5m深處為50%,9m深處為20%,這種方法可以不考慮土壤凍結和乾枯所增加的電阻係數,但施工困難,土方量大,造價高,在岩石地帶困難更大。

4 多支外引式接地裝置

如接地裝置附近有導電良好及不凍的河流湖泊,可採用此法。但在設計、安裝時,必須考慮到連線接地極幹線自身電阻所帶來的影響,因此,外引式接地極長度不宜超過100m。

5 利用接地電阻降阻劑

在接地極周圍敷設了降阻劑後,可以起到增大接地極外形尺寸,降低與起周圍大地介質之間的接觸電阻的作用,因而能在一定程度上降低接地極的接地電阻。降阻劑用於小面積的集中接地、小型接地網時,其降阻效果較為顯著。

降阻劑是由幾種物質配製而成的化學降阻劑,是具有導電性能良好的強電解質和水分。這些強電解質和水分被網狀膠體所包圍,網狀膠體的空格又被部分水解的膠體所填充,使它不致於隨地下水和雨水而流失,因而能長期保持良好的導電作用。這是目前採用的一種較新和積極推廣普及的方法。

6 利用水和水接觸的鋼筋混凝土體作為流散介質

充分利用水工建築物(水井、水池等)以及其它與水接觸的混凝土內的金屬體作為自然接地體,可在水下鋼筋混凝土結構物內梆紮成的許多鋼筋網中,選擇一些縱橫交叉點加以焊接,與接地網連線起來。

當利用水工建築物做為自然接地體仍不能滿足要求,或者利用水工建築物作為自然接地體有困難時,應優先在就近的水中(河水、池水等)敷設外引(人工)接地裝置(水下接地網),接地裝置應敷設在水的流速不大之處或靜水中,並要回填一些大石塊加以固定。

7 採取伸長水平接地體

結合工程實際運用,經過分析,結果表明,當水平接地體長度增大時,電感的影響隨之增大,從而使衝擊係數增大,當接地體達到一定長度後,再增加其長度,衝擊接地電阻也不再下降。一般說來,水平接地體的有效長度不應大於。接地體的有效長度根據土壤電阻率確定如表1所示。

在不同土壤電阻率下的水平接地體有效長度

8 採取汙水引入

為了降低接地體周圍土壤的電阻率,可將汙水引到埋設接地體處。接地體採用鋼管,在鋼管上每隔20cm鑽乙個直徑5mm的小孔,使水滲入土壤中。

9 採取深井接地

有條件時還可採用深井接地。用鑽機鑽孔(也可利用勘探鑽孔),把鋼管接地極打入井孔內,並向鋼管內和井內灌注泥漿。

在確定降低高土壤電阻率地區接地電阻的具體措施時,應根據當地原有執行經驗、氣候狀況、地形地貌的特點和土壤電阻率的高低等條件進行全面、綜合分析,通過技術經濟比較來確定,因地制宜地選擇合理的方法。這樣,既可保障線路、裝置的正常執行,又可避免接地裝置工程投資過高情況的發生。

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