防雷工程
設計方案
工程名稱：國防科大光電室地網改造工程
工程位址：國防科大光電室
設計單位：湖南普天科比特防雷技術****
編號 ：kbt10-flsj-32
日期： 2023年3月17日
1.工程基本情況及接地要求
國防科大光電室接地工程，要求地網的接地電阻滿足≤0.5ω，現有地網為建築物基礎電網，接地電阻值為2ω。經測量，5公尺深的土壤電阻率為129ω·m，10公尺深的土壤電阻率為159ω·m，15公尺深的土壤電阻率為135ω·m，20公尺深的土壤電阻率為120ω·m，平均土壤電阻率為135.
75ω·m。
光電試驗室產生強大的對地放電衝擊電流，且電流的頻率極高。為使試驗中產生的放電電流快速、充分地對地洩放，地網與裝置的連線線路應盡可能短。經與試驗室技術人員協商，將地網的建設在試驗室大廳現有地溝內，現有地溝長40公尺，寬13公尺採用鑽深井的方法，在地溝內鑽深孔，鑽孔直徑為110-150cm，並在深井內埋設電解離子接地極，電解離子接地極就近與現有接地母線連線。
2.設計依據
2.1 dl/t 621-1997 《交流電氣裝置的接地》
2.2 dl/t 620-1997 《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》
2.3 gb 50169 -2006 《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規範》
3.設計方案內容
方案一：全部採用鑽深井裝電解接地極
試驗室外廳的高度為5公尺，內廳的高度為3.5公尺，鑽機塔的高度為4.5公尺,在內廳無法施工。只能將深井及接地體布放在外廳的地溝區內。
土壤的平均電阻為為135.75ω·m,在此土壤電阻率的土壤中，地網人工接地體的有效長度按下式計算
按以上公式計算確定人工接體地的有效長為應不大於23公尺，我們的鑽井深度確定在20公尺以內。
現採用增加電解離子接地極來有效降低地網的接地電阻,型號為kbt-ljd，長度為3公尺/支，鑽孔深度為9公尺，每個深井需用3根3公尺長的離子接地極連線成所需長度。
現計算其接地電阻。
：單個深井kbt-ljd離子接地體的接地電阻，ω
：10公尺深土壤電阻率，159 ω.m
l：垂直接地極長度,9m
d：接地體等效直徑，0.15m
k：土壤調節係數，20%
=2.91
多個深井中9公尺kbt-ljd電解離子接地體的垂直接地極電阻：
：為多根離子接地體並聯接地電阻，；
：單根離子接地極的接地電阻，2.91；
：深井數量；7套
：多套垂直接地體利用係數，0.85。
=0.49＜0.5
能滿足接地電阻要求！
本方案需鑽7個深9公尺的深井，每隔10公尺布置1個，每個井需3根3公尺長的電解離子接地極，共需21根kbt-ljd/3000電解離子接地極。井孔採用降阻劑填充，需降阻劑1575公斤
國防科大光電室地網改造工程
方案一預算表
注：1. 本**不含檢測費，驗收方式為建設方和施工方驗收為準。
2. 由於普通鑽塔高度都在6公尺左右,室內無法施工,需訂做新鑽塔,5000元/臺
方案二：採用鑽深井裝電解接地極及鍍鋅鋼管混合使用的方法
第一方案費用較高。為降低費用，方案二採用離子接地極與鍍鋅鋼管組合使用的方式，離子接地極鑽井深度為3公尺，均勻布放在試驗裝置區域，利用淺層土壤快速洩放大電流，由於地網面積有限，淺層土壤的放電能力將處於飽和狀態，多餘的電荷將無法快速洩放，只有通過深層土壤進行有效洩放，方法是用鋼管將多餘電荷引入到深度為18公尺的土壤中進地充分洩放。
1）、使用φ50熱鍍鋅鋼管做深井垂直接地體，深度18公尺，在其外圍填充降阻劑，其工頻接地電阻：
計算公式：單根18公尺鋼管接地電阻
ρ：土壤電阻率取135.75ω.m
l：垂直接地體長度(m取18公尺
d：接地體直徑 (m) 取0.05
k:降阻係數: 取0.7
計算結果：單個鋼管的接地電阻：rc=8.7歐姆，
在地溝四角各布置乙個18公尺深井，埋設18公尺長的鍍鋅鋼管4根。
：為多個深井並聯接地電阻，；
：單套垂直接地體的接地電阻，5.96；
：深井數量；4套
：多套垂直接地體利用係數，0.9。
=2.41
不能滿足要求。
2)現採用增加電解離子接地極來有效降低地網的接地電阻,型號為kbt-ljd，長度為3公尺/支，鑽孔深度為3公尺，每個深井需用1根3公尺長的離子接地極連線成所需長度。
現計算其接地電阻。
：單個深井kbt-ljd離子接地體的接地電阻，ω
：5公尺深土壤電阻率，129 ω.m
l：垂直接地極長度,3m
d：接地體等效直徑，0.15m
k：土壤調節係數，20%
=5.58
多個3公尺kbt-ljd電解離子接地體的垂直接地極電阻：
：為多根電解離子接地極極並聯接地電阻，；
：單套垂直接地體的接地電阻，5.58；
：深井數量；12套
：多套垂直接地體利用係數，0.85。
=0.55
3）鍍鋅鋼管深井接地系統與電解離子接地系統併聯後的接地電阻計算如下
歐姆能滿足接地電阻要求！
本方案需鑽12個深3公尺的深井，每隔4至5公尺布置1個，每個井內埋設1根3公尺長的電解離子接地極，共需12根kbt-ljd/3000電解離子接地極。另在地溝的四角位置鑽4個18公尺深的深井，每個井內埋設1根18公尺的熱鍍鋅鋼管。井孔採用降阻劑填充，需降阻劑2700公斤
4.施工方法
4.1 在大廳地溝的四個拐角處，各鑽1個18公尺深的井，直徑為11cm，其內埋設1根18公尺長的熱鍍鋅鋼管。共需φ50鋼管72公尺。
4．2 在地溝的中間位置鑽12個深3公尺的孔，直徑為11cm，其內各埋設一根3公尺長的kbt-ljd/3000電解離子接地極。
4．3 各個井內內填充kbt-jz降阻劑，每公尺25公斤，12個3公尺的深井及4個18公尺的深井共108公尺，需2700公斤降阻劑。
4．4由於試驗廳的空間有限，為方便施工，需將熱鍍鋅鋼管製作成每根3公尺長，中間用聯結器聯接成乙個整體。
4．5鋼管在地溝內外露約10cm，採用焊接或壓接的方法與地溝內接地母線連線。並進行防腐處理。
4．6電解離子接地極需將頂部的呼吸孔外露在地溝內，以利於電解離子向土壤中滲透。
國防科大光電室地網改造工程
方案二預算表
注：3. 本**不含檢測費，驗收方式為建設方和施工方驗收為準。
4. 由於普通鑽塔高度都在6公尺左右,室內無法施工,需訂做新鑽塔,5000元/臺
5.主要器材及工藝特點
kbt電解離子接地體
kbt電解離子接地體降阻、瀉流、電解效果最好，效能穩定，使用壽命最長的接地材料。其基本原理是利用電極單元內的復合內填料進行吸水保水的特性保持周圍土壤的含水量，同時向周圍的土壤中釋放電解離子，增大周圍土壤中的離子濃度，進一步降低土壤的電阻率，同時跟電極單元配套的hc高能回填料具有極強的導電瀉流能力、電解能力、很低的接觸電阻和極強的保持水分的能力，進一步強化了該系統的效能。kbt電解離子接地體為直軸型，長3m、直徑50mm。
通過毛細原理實現水分保留，無論天氣或周圍環境如何變化，都能使土壤保持一定的濕度，以達到最佳的導電狀態，且能隨著時間的推移，逐漸擴大周圍土壤的導電範圍。
kbt電解離子接地體具有如下優點：
有源接地系統不斷把水分和導電離子補充到土壤中；
隨時間的流逝，系統的效能進一步提高；
系統的穩定性能不隨季節的變換而改變；
棒體內外均使用軍工技術進行電解處理，保證30年無需維護，保證使用壽命達到30年；
沒有危險材料或腐蝕性化學品；
抗直擊雷感應脈衝襲擊。
接地極配套接地檢測井在保護電極單元的同時方便定期進行地網效能檢測。
高能回填料經特殊配方加工後，具有良好的導電性，提高了接地系統的效能。
三、服務與承諾
1、本公司保證所提供的產品符合國家有關防雷產品的法規和標準。
2．本公司產品實行一年內免費更換，五年內免費維修，終身維護。
3．使用者購買我公司的產品，保修期的起始日期為使用者收到產品之日；我公司承包的防雷工程中所使用的產品，保修期的起始日期為產品安裝之日。
4．保修期內對符合保修條件的產品，不收取備件費和工時費；對不符合保修條件的產品，收取備件費，免收工時費。
5．凡本公司施工的防雷工程，保證防雷系統及被保護系統的安全有效執行，如防雷系統出現故障，自接到通知之時起，省外48小時派員趕到現場處理，省內24小時派員趕到現場處理，市內4小時派員趕到現場處理。
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