接地电阻计算要求
接地电阻计算方法
接地电阻计算方法：
首先要用仪器测试土壤电阻率是多少，然后要知道水平接地体的电阻，采用垂直接地体的电阻是多少，最后才能计算。
比如：普通压制非金属接地模块，成本低但不容易降低电阻，铜包钢、热镀锌材料寿命短。
腾辉烧制接地模块是理想的垂直接地体，寿命长、无污染、不容易碎并且运输方便。
烧制模块相当于一个金属导体。
国内烧制模块推荐品牌：万佳防雷、扬博防雷、腾辉智能防雷、捷力通防雷等
根据地网土层的土壤电阻率，采用下式计算接地模块用量：水平埋置，单个模块接地电阻：
Rj =0.068×[ρ÷（a×b）-2]
并联后总接地电阻：Rnj = Rj /nη
式中：ρ―土壤电阻率（Ω/m）
a、b―接地模块的长、宽（m）；
Rj―单个模块接地电阻（Ω）；
Rnj―总接地电阻（Ω）；
n―接地模块个数；
η―模块调整系数，一般取0.6―0.9。
接地电阻：50欧姆、30欧姆、20欧姆、10欧姆、4欧姆、1欧姆、0.5欧姆、0.2欧姆、0.1欧姆。
编辑：
河南扬博防雷科技有限公司宋利源
山西捷力通防雷科技有限公司杨利涛徐启贵。
接地电阻的计算
接地电阻的计算一.变电站接地网接地电阻的计算1.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：R n=α1R eα1=[3ln(L0/√S￣￣）-0.2]√S￣￣/ L0R e=0.213ρ/√S￣￣*（1+B）+ρ/2πL*[ ln(S/9hd)-5B]B=1/(1+4.6h/√S￣￣）----任意形状边缘闭合接地网的接地电阻,Ω;式中: RnR e----等值方形接地网的接地电阻,Ω;S-----接地网的总面积,m2;ρ----土壤电阻率,Ω·m;d-----水平接地极的直径或等效直径,m2;h-----水平接地极的埋设深度,m;L0----接地网的外边缘线总长度, m;L----水平接地极的总长度, m。
由于新建变电站中:ρ=1000～2000Ω·m, S=2943m2, h=0.8m, d=b/2=0.02m, L0=292m, L=1124m 故可计算出: B=0.936R e=0.00760ρ+0.000743ρ=0.008343ρα1=0.90096R n=0.0075167ρ=7.5167～15.0334Ω≤0.5Ω的要求。
不能满足接地电阻Rn2.采用接地沟置换土壤的办法后,土壤的电阻率ρ=100Ω·m,R n=0.75167Ω可见仍不能满足接地电阻R≤0.5Ω的要求。
要使站区电阻不大于0.5Ω,就要求:0.0075167ρ≤0.5Ω,即要求置换的土壤电阻率不大于66.5Ω.m 。
3.现采取将新建变电站的接地网与原站址接地网相连接的办法，来增大接地网的总面积S。
与原站址接地网连接后: S=8478m2, L0=451m, L=1358m可求得: B=0.96157R e=0.00526ρα1=0.932故: R n=0.00490232ρ按置换土壤后,土壤的电阻率ρ=100Ω·m计算: R n=0.490232Ω满足接地电阻Rn≤0.5Ω的要求。
接地电阻计算内容
接地电阻计算主要内容
1、 复合水平接地网的电阻值计算
（DL/T 621—1997《交流电气装置的接地》附录A ）
初始值：
土壤电阻率167.9 1.4235.1.m ρ∑=⨯=Ω
水平复合接地网采用主边缘闭合的一50×5扁钢，接地网总面积S=25519m 2，水平接地极总长度L=6772.5m ，地极埋深h=0.8m ，接地极d=0.025m ，边缘长度L 0=665m ，L1=160m ，L2=130m ）
2、 本站要求的最大接地电阻值
2.1 最大入地电流的选取
2.1.1 中性点接地系统
最大接地短路电流的零序电流----流经中性点最大入地电流----流经接地装置的最大电流（（DL/T 621—1997《交流电气装置的接地》附录B 中B1））
2.1.2 中性点不接地系统 I=350
)35(Lj Ll U +（一次设计手册P907） 2.2 按R ≤2000/I 计算要求值
（DL/T 621—1997《交流电气装置的接地》5.1.1）
2.3 按接触电压和跨步电压计算
2.1.1 接触电压及跨步电压的计算
（DL/T 621—1997《交流电气装置的接地》3.4）
（t ——接地短路(故障)电流的持续时间，取0.2s 。
）
2.1.2 按接触电压及跨步电压反推要求值
（DL/T 621—1997《交流电气装置的接地》附录B ）
3、降阻措施
通常使用的降阻方法有如下几种：
①填充电阻率较低的物质或降阻剂；
②打深井；
③采用外引接地体；
④采用电解地极；
⑤扩大接地网。
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
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
接地计算
Rn > R
参照《交流电气装置的接地》附录B中，不等间距方式布置接地网,
布置简图参见图六。
2、
接触电势允许值:Ut=174 0.17 f te
=
310.1
V
(未采取措施时的
允许值
419
V
(未采取措施时的
允许值)
式中: f 为人脚站立处的土壤电阻率，单位Ω·m
接 地 计 算
计算依据：1、《交流电气装置的接地》（DL/T 621-1997）
2、《电力工程电气设计手册1》
一 、
原始数据输入
接地网长度
L1=
接地网宽度
L2=
水平接地体埋深 h=
均压带根数(长方向) n1=
均压带根数(宽方向) n2=
水平接地体总长 L=
207 m 160 m 0.8 m 21 17 4800 m
3、 发生最大接地短路时接地网的电位升：
Ug=IR= 5283 V 4、 最大接触电势:
Utmax=KtmaxUg= 282.5 V
其中:
K tmax K tdK thK tlK' tmax K tnK ts Ktd = 0.401 + 0.522/ 6 d
Kth = 0.257 - 0.095 5 h
e K sh = 383.964 -2.709 3 h
Ksl=0.741-0.011(L2/L1)= 0.732
K' 0.0561.072/m 0.059 smax
Ksn 0.849 0.23412 n2 n1 1.079
Kss = 0.07+1.08/ S 0.076
6、 校验接触电势和跨步电势
工程接地电阻计算
接地电阻计算书目录一计算条件和依据 (1)二阻抗参数计算过程 (1)1系统图（见图1） (1)2阻抗计算 (1)2.1基准值 (1)2.2系统 (1)2.3发电机 (2)2.4变压器 (2)2.5系统阻抗图见图2、图3。
(3)三短路电流计算 (4)3.1两台主变都接地时 (4)3.21TM主变不接地，2TM主变接地时 (5)四电站接地电阻允许值计算 (9)一计算条件和依据根据xx供电局及xx设计有限公司提供的部分电气系统资料，以及水电设计手册中有关元件的经验参数，按《水电站机电设备手册电气一次》中提供的短路电流实用计算方法进行计算，并按《水电厂接地设计技术导则》计算接地电阻允许值。
二阻抗参数计算过程1系统图（见图1）图12阻抗计算2.1基准值基准容量Sj=100MVA基准电压Uj1=115kV，Uj2=6.3kV基准电流Ij1=0.502kA，Ij2=9.164kA2.2系统根据xx供电局提供的电力系统资料，xx枢纽以一回110kV线路接入xx110kV变电站，系统归算至xx变电站最大运行方式下的阻抗X1s*=0.1324，X2s*=0.1351，X0s *=0.1195。
2.3发电机根据厂家资料P=10000kW ＝10MW ，X’’d =0.2，cos ϕ=0.85则正序电抗"*1%20100** 1.710010010/0.85j d d n S x X S ===取X 2＝X’’d =0.2则负序阻抗""*2*1 1.7d d X X ==2.4变压器1TM ：S1=12500kVAU d1%=10.52TM ：S2=25000kVAU d2%=10.5""*11*1210.5100*0.8410012.5b b X X ===""*21*2210.5100*0.4210025b b X X ===因为变压器为Y/∆接线，所以变压器低压侧无零序电流闭合回路存在。
接地电阻计算方法
1000~2500
最小尺寸 直径10mm 厚度4mm 壁厚3.5mm
截面 48mm2 厚度4mm
接
圆钢
室内 室外
直径6mm 直径8mm
地 线
扁钢
室内 截面48mm2 厚度3mm
室外 截面48mm2 厚度4mm
垂直接地体根 数确定：
n≥RE1/η
RE 垂直接地体的 利用系数η值 （环形敷设）
根数
垂直接地体的
1
间距与其长度
2
比
3
10 0.52~0.58 0.66~0.71 0.74~0.78
20 0.44~0.50 0.61~0.66 0.68~0.73
30 0.41~0.47 0.58~0.63 0.66~0.71
满足热稳定的 最小截面：
Smin=4.52I
(1) k
多石土壤
砂、砂砾
Ω.m 50 60
100 200
300 400 100
类别
接 地 体
接地体及 接地线的 最小尺寸 规格
材料及使用场所 圆钢 角钢 钢管
扁钢
较湿时 30~100 30~100
30~300 100~200
100~100
250~1000
较干时 50~300 50~300
80~1000 250
接地电 阻计算
方法
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):
环形接地带:
RE≈0.062 σ/n+1.2
σ值(参考):
RE≈0.6σ /√A
土壤类别
国家标准接地电阻规范要求
国家标准接地电阻规范要求：1、独立的防雷保护接地电阻应小于等于10欧；2、独立的安全保护接地电阻应小于等于4欧；3、独立的交流工作接地电阻应小于等于4欧；4、独立的直流工作接地电阻应小于等于4欧；5、防静电接地电阻一般要求小于等于100欧。
避雷针的地线属于防雷保护接地，如果避雷针接地电阻和防静电接地电阻都是按要求设置的，那么就可以将防静电设备的地线与避雷针地线接在一起，因为避雷针的接地电阻比静电接地电阻小10倍，因此发生雷电事故时，大部分雷电将从避雷针地泄放，经过防静电地的电流则可以忽略不计。
A（1）类接地工程：接地电阻值（评定标准）：10欧姆以下接地场所：高压设备的外壳、外箱接地目的：防止电压上升，查出事故电流B（2）类接地工程：接地电阻值（评定标准）：R=《150/I （R：接地电阻，I：高压电路的接地电流）接地场所：三相变压器低压侧的端子；单相变压器低压侧的中性点；变压器的防混触电板接地目的：在没有2秒自动切断装置（由于高低压的混触，当对地电压在低电压测的电位上升到150V）时，可以防止因高低压混触带来的危险C（特别3）类接地工程：接地电阻值（评定标准）：10欧姆以下接地场所：超过300V的低压（600V以下）设备的外壳接地目的：防止触电事故D（3）类接地工程：接地电阻值（评定标准）：100欧姆以下接地场所：300V 以下低压设备的外壳；二次侧电路接地目的：防止触电事故防雷系统接地电阻标准值是多少？建筑物１０欧姆机房４欧姆综合１欧姆土壤电阻率的测量测量土壤电阻率ρ的目的是为了进行有效的接地设计。
土壤电阻率是土壤的一种基本物理特性，是土壤在单位体积内的正方体相对两面间在一定电场作用下，对电流的导电性能。
一般取1m3的正方体土壤电阻值为该土壤电阻率ρ，单位为Ω·m。
土壤电阻率土壤电阻率是单位长度土壤电阻的平均值，单位是欧姆·米。
土壤电阻率是接地工程计算中一个常用的参数，直接影响接地装置接地电阻的大小、地网地面电位分布、接触电压和跨步电压。
接地电阻要求
A类装置的接地电阻1.变电所电气装置的接地电阻阻（1）有效接地和低电阻接地系统中发电厂、变电所电气装置保护接地的接地电阻宜符合下列要求。
1）一般情况下接地装置的接地电阻应符合下式要求R≤ 2000/I （13-1）式中：R—考虑到季节变化的最大接地电阻，Ω:I—计算用的流经接地装置的入地短路电流，A。
公式(13-1)中计算用流经接地装置的入地短路电流，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（13-1）要求时，可通过技术经济比较增大接地电阻，但不得大于5Ω。
且其人工接地网及有关电气装置应符合规范6.2.2的要求。
（2）不接地、消弧线圈接地和高电阻接地系统中发电厂、变电所电气装置保护接地的接地电阻应符合下列要求。
1）高压与发电厂、变电所电力生产用低压电气装置共用的接地装置应符合下式要求R≤120/I（13-2）但不应大于4Ω。
2）高压电气装置的接地装置，应符合下式要求R≤250/I（13-3）式中：R—考虑到季节变化的最大接地电阻，Ω；I—计算用的接地故障电流，A。
但不宜大与10Ω。
注：变电所的接地电阻、可包括引进线路的避雷线接地装置的散流作用。
规范6.2.2的要求（1）为防止转移电位引起的危害，对可能将接地网的高电位引向变电所外或将低电位向变电所内的设施，应采用隔离措施。
例如：对外的通信设备加隔离变压器；向变电所外供电的低压线路采用架空线，其电源中性点不在变电所内接地，改在变电所适当的地方接地；通向变电所外的管道采用绝缘段等等。
（2）考虑短路电流非周期分量的影响，当接地网电位升高时，变电所内的3~10kV阀式避雷器不应动作或动作后应乘受被赋与的能量。
（3）设计接地网时，应验算接触电位差和跨步电位差。
3）消弧线圈接地系统中，计算用的接地故障电流应采用下列数值：①对于装有消弧线圈的发电厂、变电所电气装置的接地装置、计算电流等于接在同一接地装置中同一系统各消弧线圈额定电流总和的1.25倍。
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标准接地电阻规范要求
一、规范值；
1、独立的防雷保护接地电阻应小于等于（≤）10欧；
2、独立的安全保护接地电阻应小于等于（≤）4欧；
3、独立的交流工作接地电阻应小于等于（≤）4欧；
4、独立的直流工作接地电阻应小于等于（≤）4欧；
5、防静电接地电阻一般要求小于等于（≤）100欧。
6、共用接地体(联合接地)应不大于接地电阻1欧。
【避雷针的地线属于防雷保护接地，如果避雷针接地电阻和防静电接地电阻都是按要求设置的，那么就可以将防静电设备的地线与避雷针地线接在一起，因为避雷针的接地电阻比静电接地电阻小10倍，因此发生雷电事故时，大部分雷电将从避雷针地泄放，经过防静电地的电流则可以忽略不计。
】
二、接地分三种
1、保护接地：电气设备的金属外壳，混凝土、电杆等，由于绝缘损坏有可能带电，为了防止这种情况危及人身安全而设的接地。
1Ω以下。
2、防静电接地：防止静电危险影响而将易燃油、天然气贮藏罐和管道、电子设备等的接地。
3、防雷接地：为了将雷电引入地下，将防雷设备（避雷针等）的接地端与大地相连，以消除雷电过电压对电气设备、人身财产的危害的接地，也称过电压保护接地。
注意的是.三种接地要分离设置.
三、接地线的标识：
区分线别接地体规定
保护接地线黄绿双色线三种接地体间的距离必须大于20米
防静电接地线绿色线
防雷接地线镀锌圆钢
四、接地要求：
交流电气装置的接地应符合下列规定：
1 、当配电变压器高压侧工作于小电阻接地系统时，保护接地网的接地电阻应符合下式要求：
R≤2000／I (12．4. 1-1)
式中 R――考虑到季节变化的最大接地电阻(Ω)；
I――计算用的流经接地网的人地短路电流(A)。
2、当配电变压器高压侧工作于不接地系统时，电气装置的接地电阻应符合下列要求：
1)高压与低压电气装置共用的接地网的接地电阻应符合下式要求，且不宜超过4Ω：
R≤120／I (12．4．1-2)
2)仅用于高压电气装置的接地网的接地电阻应符合下
式要求，且不宜超过100,：
尺≤250／I (12．4．1-3)
式中 R――考虑到季节变化的最大接地电阻(Ω)；
I―计算用的接地故障电流(A)。
3 、在中性点经消弧线圈接地的电力网中，当接地网的接地电阻按本规范公式<12．4．1―2)、(12．4．1―3)计算时，接地故障电流应按下列规定取值：
1)对装有消弧线圈的变电所或电气装置的接地网，其计算电流应为接在同一接地网中同一电力网各消弧线圈额定电流总和的1．25倍；
2)对不装消弧线圈的变电所或电气装置，计算电流应为电力网中断开最大一台消弧线圈时最大可能残余电流，并不得小于30A。
4、在高土壤电阻率地区，当接地网的接地电阻达到上述规定值，技术经济不合理时，电气装置的接地电阻可提高到30Ω，变电所接地网的接地电阻可提高到15Ω，但应符合本规范第12．6．1条的要求。
低压系统中，配电变压器中性点的接地电阻不宜超过4Ω。
高土壤电阻率地区，当达到上述接地电阻值困难时，可采用网格式接地网，但应满足本规范第12．6．1条的要求。
五、配电装置的接地电阻应符合下列规定：
1、当向建筑物供电的配电变压器安装在该建筑物外时，应符合下列规定：
1)对于配电变压器高压侧工作于不接地、消弧线圈接地和高电阻接地系统，当该变压器的保护接地接地网的接地电阻符合公式(12．4．3)要求且不超过4Ω时，低压系统电源接地点可与该变压器保护接地共用接地网。
电气装置的接地电阻，应符合下式要求：
R≤50／I (12．4．3)
式中 R――考虑到季节变化时接地网的最大接地电阻(Ω)；
I――单相接地故障电流；消弧线圈接地系统为故障点残余电流。
2)低压电缆和架空线路在引入建筑物处，对于TN-S或TN-C-S系统，保护导体(PE)或保护接地中性导体(PEN)应重复接地，接地电阻不宜超过10Ω；对于TT系统，保护导体(PE)单独接地，接地电阻不宜超过4Ω；
3)向低压系统供电的配电变压器的高压侧工作于小电阻接地系统时，低压系统不得与电源配电变压器的保护接地共用接地网，低压系统电源接地点应在距该配电变压器适当的地点设置专用接地网，其接地电阻不宜超过4Ω。
2、向建筑物供电的配电变压器安装在该建筑物内时，应符合下列规定：
1)对于配电变压器高压侧工作于不接地、消弧线圈接地和高电阻接地系统，当该变压器保护接地的接地网的接地电阻不大于4Ω时，低压系统电源接地点可与该变压器保护接地共用接地网；
2)配电变压器高压侧工作于小电阻接地系统，当该变压器的保护接地网的接地电阻符合本规范公式(12．4．1―1)的要求且建筑物内采用总等电位联结时，低压系统电源接地点可与该变压器保护接地共用接地网。
保护配电变压器的避雷器，应与变压器保护接地共用接地网。
保护配电柱上的断路器、负荷开关和电容器组等的避雷器，其接地
导体应与设备外壳相连，接地电阻不应大于10Ω。
TT系统中，当系统接地点和电气装置外露可导电部分已进行总等电位联结时，电气装置外露可导电部分可不另设接地网；当未进行总等电位联结时，电气装置外露可导电部分应设保护接地的接地网，其接地电阻应符合下式要求。
R≤50／Ia (12．4．6-1)
式中 R――考虑到季节变化时接地网的最大接地电阻(Ω)；
Ia――保证保护电器切断故障回路的动作电流(A)。
当采用剩余动作电流保护器时，接地电阻应符合下式要求：
R≤25I△n如 (12．4．6-2)
式中 I△n--剩余动作电流保护器动作电流(mA)。
IT系统的各电气装置外露可导电部分的保护接地可共用接地网，亦可单个地或成组地用单独的接地网接地。
每个接地网的接地电阻应符合下式要求：
R≤50／Id (12．4．7)
式中 R――考虑到季节变化时接地网的最大接地电阻(Ω)；
Id――相导体和外露可导电部分间第一次短路故障故障电流(A)。
建筑物的各电气系统的接地宜用同一接地网。
接地网的接地电阻，应符合其中最小值的要求。
六、架空线和电缆线路的接地应符合下列规定：
1、在低压TN系统中，架空线路干线和分支线的终端的PEN导体或PE导体应重复接地。
电缆线路和架空线路在每个建筑物的进线处，
宜按本规范第12．2．2条的规定作重复接地。
在装有剩余电流动作保护器后的PEN导体不允许设重复接地。
除电源中性点外，中性导体(N)，不应重复接地。
低压线路每处重复接地网的接地电阻不应大于10Ω。
在电气设备的接地电阻允许达到l0Ω的电力网中，每处重复接地的接地电阻值不应超过30Ω，且重复接地不应少于3处。
2、在非沥青地面的居民区内，10(6)kV高压架空配电线路的钢筋混凝土电杆宜接地，金属杆塔应接地，接地电阻不宜超过30Ω。
对于电源中性点直接接地系统的低压架空线路和高低压共杆的线路除
出线端装有剩余电流动作保护器者除外，其钢筋混凝土电杆的铁横担或铁杆应与PEN导体连接，钢筋混凝土电杆的钢筋宜与PEN导体连接。
3 、穿金属导管敷设的电力电缆的两端金属外皮均应接地，变电所内电力电缆金属外皮可利用主接地网接地。
当采用全塑料电缆时，宜沿电缆沟敷设1～2根两端接地的接地导体。
成润林
2016.12.20。