人工接地极的接地电阻计算
交流电气装置的接地(规范)
本标准规定了交流标称电压 500kV 及以下发电、变电、送电和配电电气装置(含附属直流电气装置，并简称为 A 类电气装置)以及建造物电气装置(简称 B 类电气装置)的接地要求和方法。
本标准采用下列名词术语。
2.1 接地 Grounded将电力系统或者建造物中电气装置、设施的某些导电部份，经接地线连接至接地极。
2.2 工作接地 Working ground、系统接地 System ground在电力系统电气装置中，为运行需要所设的接地(如中性点直接接地或者经其他装置接地等)。
2.3 保护接地 Protective ground电气装置的金属外壳、配电装置的构架和路线杆塔等，由于绝缘损坏有可能带电，为防止其危及人身和设备的安全而设的接地。
2.4 雷电保护接地 Lightning protective ground为雷电保护装置(避雷针、避雷线和避雷器等)向大地泄放雷电流而设的接地。
2.5 防静电接地 Static protective ground为防止静电对易燃油、天然气贮罐和管道等的危（wei）险作用而设的接地。
2.6 接地极 Grounding electrode埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为接地极。
兼作接地极用的直接与大地接触的各种金属构件、金属井管、钢筋混凝土建(构)筑物的基础、金属管道和设备等称为自然接地极。
2.7 接地线 Grounding conductor电气装置、设施的接地端子与接地极连接用的金属导电部份。
2.8 接地装置 Grounding connection接地线和接地极的总和。
2.9 接地网 Grounding grid由垂直和水平接地极组成的供发电厂、变电所使用的兼有泄流和均压作用的较大型的水平网状接地装置。
2.10 集中接地装置 Concentrated grounding connection为加强对雷电流的散流作用、降低对地电位而敷设的附加接地装置，普通敷设 3~5 根垂直接地极。
接地体要求
接地体的安装方法与要求作者：不详来源：转载发布时间：2008-3-24 11:21:27减小字体增大字体轻轻一点，立刻拥有一本安全工具书！收藏本篇文章，方便以后查看电气设备的金属外壳接地，不是随便处理就行的，它是将接地体或称接地装置，按一定要求埋入地中。
接地装置包括接地极与接地线两部分。
接地极一般多用钢管、钢筋、角铁之类金属制成；接地线为接地极与电气设备外壳的连接线。
1.接地极：如用钢管，其直径一般为20～50mm；钢筋的直径为10～12mm；角铁为20×20×3或者50×50×5mm规格。
长度约2.5～3m左右。
垂直埋入地下。
2.接地线：裸铜线、铝线、钢线都可作为接地线，铝线易断最好不用。
铜线截面不应小于4 mm2,铝线截面不小于6mm2。
接地线与接地极最好采用焊接方法连接。
与设备相接时需用螺栓拧紧固牢。
为了使接地装置发挥作用，关键是接地电阻Rd要小，一般要求保证接地电阻Rd不大于1 0欧。
有时遇到土壤地下水位等因数的影响，往往接地电阻太大保证不了要求的数值。
因此可适当增加地极根数（地极间距离不小于2.5m），土壤可埋些粘土，适当加食盐和木炭等混合物接地电阻就是电流由接地装置流入大地再经大地流向另一接地体或向远处扩散所遇到的电阻，它包括接地线和接地体本身的电阻、接地体与大地的电阻之间的接触电阻以及两接地体之间大地的电阻或接地体到无限大远处的大地电阻。
正确计算和测量接地电阻，是路灯设施接地保护的首要环节。
理论上，接地电阻越小，接触电压和跨步电压就越低，对人身越安全。
但要求接地电阻越小，则人工接地装置的投资也就越大，而且在土壤电阻率较高的地区不易做到。
在实践中，可利用埋设在地下的各种金属管道(易燃体管道除外)和电缆金属外皮以及建筑物的地下金属结构等作为自然接地体。
由于人工接地装置与自然接地体是并联关系，从而可减小人工接地装置的接地电阻，减少工程投资。
一、接地电阻值的规定在1000v以下中性点直接接地系统中，接地电阻Rd小于或等于4欧，重复接地电阻小于或等于10欧。
人工接地极工频接地电阻的计算
人工接地极工频接地电阻的计算（约40个公式）一、单根人工垂直接地极工频接地电阻Rg 的通用计算公式简化后的公式：(单根人工垂直接地极简化计算公式来自顾慈祥、冯宝忆编著的<电器设备的防雷技术>1965年2月第一版) [此计算公式来自前苏联接地标准]。
主用公式：R ：垂直接地极的接地电阻（Ω）；ρ：土壤电阻率（Ω·m ）；L ：垂直接地体深度（m ）；d: 接地体直径（圆钢、钢管为外直径；角钢为边宽,扁钢为宽度的 1/2（m ）； r ：接地体半径（圆钢、钢管为外半径；角钢为边宽,扁钢为宽度的 1/2（m ）；二、单根人工水平接地极的工频接地电阻Rg 的数值可按下列简化公式计算： (单根人工水平接地极简化计算公式来自顾慈祥、冯宝忆编著的<电器设备的防雷技术>1965年2月第一版)。
[此计算公式来自前苏联接地标准]。
Rg ：水平接地极的工频接地电阻（Ω）；ρ：土壤电阻率（Ω.m ）;L ：水平接地体总长度（m ）；d ：水平接地体的直径或等效直径 （m ）； h ：水平接地体的埋设深度（m ）k ：与接地装置型式有关的系数 （见表1）表1、 系数k 与接地体型式的关系rLLn L R 22πρ=dLLn L R 42πρ=dtkl L R ng 22πιρ=三、单根人工垂直接地极工频接地电阻Rv 的通用计算公式。
{公式来自DL/621-1997《交流电器装置的接地》附录A ：“人工接地极工频接地电阻的计算”公式：（单根人工垂直接地极）}，Rv ：垂直接地极的接地电阻（Ω）； ρ：土壤电阻率（Ω·m ）； L ：垂直接地极长度（m ）； d ：接地极形体直径（m ）；（圆钢、钢管为外直径；扁钢为宽度的 1/2；等边角钢为0.84边宽；不等边角钢为 ；四、单根人工水平接地极的工频接地电阻Rg 的数值可按下列通用公式计算（公式来自DL/621-1997《交流电器装置的接地》附录A ）：R ：水平接地极的工频接地电阻（Ω）；ρ：土壤电阻率（Ω.m ）;L ：水平接地体总长度（m ）；d ：水平接地体的直径或等效直径 （m ）； h ：水平接地体的埋设深度（m ）A ：与接地装置型式有关的系数 （见表1） 表1 水平接地极的形状系数表五、DL/621-1997《交流电器装置的接地》附录A ： 复合接地网主边缘水平接地极为闭合的复合接地极(接地网)的接地电阻可利用下式计算；8式中：Rn ——任意形状边缘闭合接地网的接地电阻，Ω； Re ——等值方形接地网的接地电阻，Ω；S ——接地网的总面积，m 2；d ——水平接地极的直径或等效直径，m ；Rv = ρ 2πL （Ln8Ld — 1） b 1 b 2(b 12 +b 2 2) √ 0.71 0012.0l n 3LSS L a ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=()R SB L S hdB e =++-⎛⎝ ⎫⎭⎪02131295.lnρρπB hS=+1146.eR a Rn 1=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=A hd l Ln L R 22πρh ——水平接地极的埋设深度，m ； L 0——接地网的外缘边线总长度，m ； L ——水平接地极的总长度，m 。
接地电阻常用计算公式
造———水平接地极的总长度（ 皂）；
澡———水平接地极的埋设深度（ 皂）；
凿———水平接地极的直径或等效直径（ 皂）；
粤———水平接地极的形状系数。
水平接地极的形状系数可采用表 猿鄄 员 所列数值。
（猿鄄 源）
·圆愿·
接地设计与工程实践
表 猿鄄员摇 水平接地极的形状系数 粤
水平接地
极形状
形状系数 粤 原 园郾 远 原 园郾 员愿 园
图 猿鄄苑摇 在垂直方向上具有两层结构的土壤
图 猿鄄 愿摇 地网面积、视在电阻率、网孔个数、接地体半径、接地网长宽比与系数 运 的关系
·猿源·
接地设计与工程实践
猿郾 远郾 圆摇 垂直接地极
垂直接地极穿过两层土壤时（ 见图 猿鄄 怨 ），通
过下式计算接地电阻值：
砸
越 圆ρπα（造 造灶
源造 凿
垣 悦）
园郾 源愿 园郾 愿怨
员
圆郾 员怨 猿郾 园猿 源郾 苑员 缘郾 远缘
猿郾 猿摇 架空线路杆塔接地电阻的计算
杆塔水平接地装置的工频接地电阻可利用下式计算：
砸
越
ρ 圆π蕴
造灶
蕴圆 澡凿
垣
粤贼
式中，粤贼和 蕴 按表 猿鄄 圆 取值。
表 猿鄄圆摇 式（猿鄄缘）中的参数
接地装置种类
形摇 摇 状
（猿鄄 缘）
怨员源 园郾 怨员 园郾 圆员
第 猿 章摇 接地电阻常用计算公式
·猿员·
式（猿鄄 员园） 中，经常用所有测量的电阻率的一个平均值来代替均匀土壤电阻 率。如果在式（猿鄄 员园） 中采用这个平均电阻率，则通常由式（猿鄄 员园） 计算的电阻 要比直接从实际中测量的电阻要大。表 猿鄄 猿 中所显示的这些计算的和测量的电阻值 并没有反映这种倾向，因为计算是建立在“ 在现场所测的电阻率的最低平均值” 的基础上的。
接地体接地电阻的计算
一、人工接地体接地电阻值的计算
1、垂直接地体的接地电阻计算
当L>>d时
表一
土壤电阻率-ρ（Ω·m）ρ =100接地体的长度-L（m）L = 2.5接地体的直径或等效直径-d（m） d =0.05接地电阻-R（Ω）R =33.75
2、水平接地体的接地电阻计算
表二
土壤电阻率-ρ（Ω·m）ρ =150接地体的长度-L（m）L =25接地体的直径或等效直径-d（m） d =0.02水平接地体埋深-h h =0.8水平接地体的形状系数-A A =0.378接地电阻-R（Ω）R =10.46
3、复合接地体的接地电阻计算
以水平接地体为主，且边缘闭合的复合接地体接地电阻
表三
土壤电阻率-ρ（Ω·m）ρ =3000接地网总面积-S（㎡）S =10000接地体的长度（含垂直接地体）-L（m）L =1000水平接地体直径或等效直径-d（m） d =0.15水平接地体埋深-h h =3接地电阻-R（Ω）R =15.65
4、工频接地电阻与冲击接地电阻的换算
表四
工频接地电阻-R~（Ω）R~ =10
换算系数-A A =3
冲击接地电阻-R i（Ω）R i = 3.33
表五
形状——L
A00.378
5、接地体有效长度的计算
表六
敷设接地体处的土壤电阻率-ρ（Ω·m）ρ =1500
接地体有效长度-Le Le=77.46
Y+＊*□○0.867 2.14 5.278.81 1.690.48。
接地电阻的计算与影响接地电阻的因素
接地电阻的计算与影响接地电阻的因素接地电阻的大小影响着用电设备操作人员的安全以及设备的正常运行。
本文通过接地电阻计算公式分析影响接地电阻的几个主要因素，并结合工程实际讨论降低接地电阻的若干措施，并比较这些措施对接地电阻阻值的影响。
标签：接地电阻;影响;电阻率1、前言接地是维护电力系统安全可靠运行，保障设备和运行人员安全的重要措施之一。
接地电阻值是确认接地装置的有效性以及判断接地系统是否符合设计要求的重要参数。
在项目设计前期，就要对接地系统的接地电阻阻值进行计算，以判断照此方案设计接地装置能否满足规范及业主要求。
本文以化工厂的接地系统为背景，介绍了几种国内外常用的接地电阻计算方法，并以伊朗甲醇项目为实例进行计算和比较，分析影响接地电阻的因素，并提出了一些自己的看法。
2、接地电阻的计算2.1、国内计算方法GB 50065-2011 《交流电气装置的接地设计规范》附录A中给出了人工接地极工频接地电阻的计算公式。
对于以水平接地极为主边缘闭合的复合接地网的接地电阻可利用下式计算：2.2、IEEE计算方法IEEE Std 80-2000 IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding 第14章中给出了两种接地电阻的算法：Sverak算法和Schwarz公式。
2.2.1、Sverak算法：3、案例分析下面就以MEKPCO伊朗甲醇项目为例，按照不同设计方案，采用上述几种算法对接地电阻进行计算。
图3.1给出了该项目全场接地网总图：厂区位置土壤电阻率。
厂区接地网为沿着厂区围墙和栅栏敷设的边缘闭合接地网，长280m，宽230m，，水平接地体总长度，埋设深度，接地极采用铜包钢，共打120根。
下面分别以水平接地体选择95㎡裸铜线（直径）和95㎡PVC黄绿线两种方案计算全厂接地电阻。
3.1、方案一：水平接地体采用95㎡裸铜线采用裸导体作为水平接地体是国内外普遍做法，因为裸导体直接与土壤接触可以起到散流的作用，此时接地网为既有水平接地体又有垂直接地体的边缘闭合型复合接地网。
接地电阻的计算
1.1.1、当角钢为0.05×0.05×1 m长和0.05×0.05×2 m长时的电阻率ρ ： k角=2π L/(ln(4L/d)-0.31) ρ =k角× R
R 10 10 L 1 2 b1 0.05 0.05 b2 0.05 0.05 d 0.0422169 0.0422169 K 1.48070248 2.545407285 ρ 14.8070248 25.45407285
A 5.65 R 1.668213011
形状 A 5.65 3.03 1 0.89 0.48 0 —0.18 —0.6
3、以水平接地体为主，且边缘闭合的复合接地体，其接地电阻的计算：
R=(0.22-0.007L1/L2)× ρ /(√(L1× L2))× (1+B)+ρ /(2π L)× (LN((L1× L2)/(9hd))-5B) ρ 1000 L1 400 L2 200 d 3 L 700000 h 20 B=1/(1+4.6h/( √L1× L2)) R 1.278162575
对于角钢 对于角钢
当角钢为0.05× 0.05× 1m长时的电阻率ρ 为： 14.807025 当角钢为0.05× 0.05× 2m长时的电阻率ρ 为： 25.454073
1.1.2、当圆钢为d=0.08×1 m长和d=0.08×2 m长时的电阻率ρ ： k圆=2π L/(ln(4L/d)-0.31) ρ =k圆× R
对于扁钢 对于角钢 圆钢（管）
பைடு நூலகம்
1.1、土壤电阻率ρ 的计算
R 30 10 10 L 1 2 1 b 0.16 3 0.05 b1 0.05 b2 0.05 d 0.05 0.042216853 0.05 ρ 46.26688794 25.45407285 15.42229598
接地电阻的计算、应用、降低和设计
1) 一般情况下，接地装置的接地电阻应符合下 式 R<=2000/I 式中：R——考虑到季节变化的最大接地电阻单位 （Ω）； I——计算用的流经接地装置的入地短路电流单位 （A）。采用在接地装置内、外短路时，经接地装置流 入地中的最大短路电流对称分量最大值，该电流应按 5～10年发展后的系统最大运行方式确定，并应考虑系 统中各接地中性点间的短路电流分配，以及避雷线中分 走的接地短路电流。 2) 当接地装置的接地电阻不符合式(5)要求时，可通过技 术经济比较增大接地电阻，但不得大于5Ω，且应符合 本标准6.2.2的要求。
充分利用水工建筑物(水井、水池等)以及其它与水接触 的混凝土内的金属体作为自然接地体，可在水下钢筋混 凝土结构物内梆扎成的许多钢筋网中，选择一些纵横交 叉点加以焊接，与接地网连接起来。
当利用水工建筑物做为自然接地体仍不能满足要求， 或者利用水工建筑物作为自然接地体有困难时，应优先 在就近的水中(河水、池水等)敷设外引(人工)接地装置( 水下接地网)，接地装置应敷设在水的流速不大之处或 静水中，并要回填一些大石块加以固定。 7 采取伸长水平接地体 结合工程实际运用，经过分析，结果表明，当水平接 地体长度增大时，电感的影响随之增大，从而使冲击系 数增大，当接地体达到一定长度后，再增加其长度，冲 击接地电阻也不再下降。一般说来，水平接地体的有效 接地电阻的具体 措施时，应根据当地原有运行经验、气候状况、地形地 貌的特点和土壤电阻率的高低等条件进行全面、综合分 析，通过技术经济比较来确定，因地制宜地选择合理的 方法。这样，既可保障线路、设备的正常运行，又可避 免接地装置工程投资过高情况的发生。
模块三、接地电阻的计算 单根垂直接地体（棒形）：RE1≈σ/l 单根水平接地体：RE1≈2σ/l 多根放射形水平接地带(n≤12,每根长 l≈60m): RE≈0.062σ/n+1.2 环形接地带:RE≈0.6σ/√A