接地材料用量的估算（稿）
新实接地工程材料研究所 夏红伟 安波
影响接地工程设计的因数很多，由于基础资料、测量条件和工程成本的限制，实际工程实践中，往往不能进行过多的测量考察，所以利用有限的资料在接地工程设计中估算材料的用量，对工程的预算和报价都是必要的。
一、土壤电阻率的预估
接地电阻率是工程中最重要的参数，有条件的建议直接测量（四点法测量）避免误差，测量条件制约没有直测的目测估算。以下是常见环境的基础数据，在干燥地区应乘以1.5~2.0的系数：
城 市 野 外
电阻率Ω.m平原城市山区/高原等城市农田环境多年老土含沙土壤
100150~300 100100~200300~500
多石土壤沙石混存破碎岩石整体岩石
400~800 1000500020000
二、单一接地工程材料的用量的计算：
达到接地效果，使用材料的用量是预算最关心的问题。下面就钢材、降阻剂、非金属接地体和中空接地棒分别介绍。
1、钢材接地
这是最传统和最基础的接地方式，下面的公式分别是利用接地面积计算公式、水平接地计算公式和垂直接地体计算公式。р（Ω.m）-----土壤电阻率；
d(m)------------钢材等效直径；
S（m2）---------地网面积；
H(m)------------埋设深度；
L(m)------------接地极长度(m) ；
A---------------形状系数。
2、使用降阻剂接地
降阻剂的用量可以采用体积填充的办法计算（降阻剂浆料的体积是1.4kg/L),最常用的方法是采用标准单位用量来计算。25kg/米来使用降阻剂的情况下，可以利用上面介绍过的水平（垂直）接地的计算公式，其中的等效直径d取值变为0.4m。体积填充方法计算时，d的取值为 d=等效截面直径+0.1m
3、非金属接地体
以典型的平板方型（600*400*60）非金属接地体为例说明。每个接地体的接地效果为单个接地体的接地电阻R'=0.16р(р为土壤电阻率）
接地体的用量(n)计算公式为：
n=0.16рK/R (K为利用系数取值0.65~0.85 ，R为要求的接地电阻）
4、中空接地棒
专业接地帮有三种，一种是使用铜材或铜包钢代替钢管来接地的，计算办法和钢管一样，另一种是棒体中空，内装电解质的，以常见的60mm×3mm例说明，单个接地体的接地电阻R'=0.08р(р为土壤电阻率），接地体的用量(n)计算公式为：
n=0.08рK/R (K为利用系数取值0.65~0.85，R为要求的接地电阻）
还有一种是复合的接地棒棒体中空，内有电解质以外，外部包裹特种导电水泥材料以常见的60mm×3mm例说明，单个接地体的接地电阻R'=0.05р(р为土壤电阻率），接地体的用量(n)计算公式为：
n=0.05рK/R (K为利用系数取值0.65~0.85，R为要求的接地电阻）
三、材料的综合用量
实际工程中往往使用的材料不是一种，这样的情况下，应综合计算确定材料用量和预算方案。首先根据接地的设计要求和季节影响系数，确定接地工程要达到的接地电阻。要注意，接地的设计要求并不是工程验收的标准，因为设计要求是全气候下的接地电阻允许的最高值。如果工程完成测量刚达到设计要求，其他季节（如冬季）地网的接地电阻就会高于设计要求，地网不合格。应考察当地的季节变化参数，也可以参照国家有关规定（取1.45）取值。
测量地网的接地电阻R'=R/1.45 (R'为地网接地电阻，R为设计要求）。
接地电阻目标确定以后，根据环境条件来设置接地环、选择接地体。要注意，在使用降阻剂的情况下，对降阻剂包裹的金属材料不能重复计算其接地作用。还要注意的是，当多个接地体在一个工程中使用的时候，它们可以看作是并联在一起工作的，由于各个（种）接地体互相有影响从而降低接地作用，所以应考虑材料的利用系数（0.65~0.85）。
2002.9.18
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发表于 2003-3-2 14:16:00
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发表于 2003-3-2 14:27:00