降低山区接地电阻的若干措施-建筑电气2009.10

防 雷 与 接 地
降 低 山 区 接 地 电 阻 的 若 干 措 施
王小英 张赛忠 （浙江省温州市防雷中心， 浙江省温州市 325000）
郑 鸽 （浙江省文成县气象局， 浙江省文成县 325300）
Some Measures of Reducing Earthing Resistance in Mountain Areas
Wang Xiaoying Zhang Saizhong （Zhejiang Province Wenzhou Lightning Protection Centre，
Wenzhou 325000， Zhejiang Province， China）
Zheng Ge （Zhejiang Province Wencheng County Meteorological Bureau， Wencheng County 325300，
Zhejiang Province， China）
Abstract According to the characteristics of 摘 要 结合浙江省文成县山区特点， 介绍山区
mountain areas in Wencheng County， Zhejiang 降低接地电阻的有效措施， 包括增大接地网面积和接
Province， some effective measures reducing earthing 地体的有效长度、 深埋接地体于低电阻率的土壤中、
resistance are introduced， including increasing the area 敷设降阻剂、 换土、 敷设水下接地网， 以及爆破接地
of earthing net and the effective length of earthing body， 技术等。
deep burring the earthing body in low - resistvity soil， 关键词 山区 接地电阻 土壤电阻率 接地网
laying resistance-reducing agent， replacing the soil， %接地体
laying underwater earthing net， earthing technology for
explosion and so on. 根据 《建筑物防雷设计规范》 （GB 50057 -94，
Key words Mountain area Earthing resistance 2000 年版） 和国家现行有关标准和规范， 进行建筑
Soil resistivity Earthing net Earthing body 物防雷设计， 是做好雷电防护的一个重要环节。 然
的的土土壤壤电电阻阻率率计计算算接接地地体体有有效效长长度度做做外外引引接接地地。。 接接地地 钳钳压压加加上上其其两两端端引引线线的的感感应应电电压压应应与与所所属属系系统统的的基基本本
装装置置应应按按 《《建建筑筑物物防防雷雷设设计计规规范范》》 第第 44.. 33.. 11~~ 44.. 33.. 77 绝绝缘缘水水平平和和设设备备允允许许的的最最大大电电涌涌电电压压相相匹匹配配。。 在在安安装装
条条选选择择、、 埋埋设设。。 施施工工时时，， 电电涌涌保保护护器器两两端端引引线线应应做做到到最最短短。。 不不同同界界面面
55.. 22.. 22 内内部部防防雷雷措措施施 上上的的电电涌涌保保护护器器还还应应与与其其相相应应的的能能量量承承受受能能力力相相一一
内内部部防防雷雷装装置置由由等等电电位位联联结结系系统统、、 共共用用接接地地系系统统、、 致致。。 由由于于藏藏经经楼楼内内部部为为全全木木结结构构，， 防防火火是是非非常常关关键键
屏屏蔽蔽系系统统、、 合合理理布布线线系系统统、、 电电涌涌保保护护器器等等组组成成，， 主主要要 的的，， 内内部部金金属属物物体体一一定定要要闭闭合合连连接接，， 防防止止因因间间隙隙或或
用用于于减减小小和和防防止止雷雷电电流流在在需需防防范范空空间间内内所所产产生生的的电电磁磁 裂裂缝缝等等带带来来的的过过电电压压击击穿穿产产生生火火花花。。
效效应应。。
参参 考考 文文 献献
首首先先，， 禁禁止止架架空空线线缆缆直直接接引引入入建建筑筑物物，， 进进入入建建筑筑
11 龚龚家家军军，， 刘刘国国臻臻.. 武武当当山山古古建建筑筑物物防防雷雷措措施施探探讨讨..
物物的的电电源源线线、、 信信号号线线应应使使用用一一段段金金属属铠铠装装电电缆缆或或护护
电电气气应应用用，， 22000088 （（1155））：： 1188--2211..
套套电电缆缆穿穿钢钢管管直直接接埋埋地地引引入入，， 埋埋地地长长度度不不小小于于 22姨姨ρρ
22 梅梅卫卫群群，， 江江燕燕如如.. 建建筑筑防防雷雷工工程程与与设设计计.. 北北京京：： 气气
（（ ρρ 为为当当地地土土壤壤电电阻阻率率，， ΩΩ··mm ）），， 且且金金属属钢钢管管、、 金金属属
象象出出版版社社，， 22000044：： 117700--119999..
外外皮皮等等在在 LLPPZZ00 与与 LLPPZZ11 区区的的交交界界处处应应该该就就近近与与防防雷雷
AA 33 尚尚杰杰，， 于于晖晖.. 现现代代条条件件下下的的古古建建筑筑防防雷雷.. 气气象象科科技技，，
接接地地装装置置作作等等电电位位联联结结。。 22000077，， 3355 （（增增刊刊））：： 5577--6622..
其其次次，， 在在低低压压电电源源架架空空电电缆缆埋埋地地前前，， 应应安安装装符符合合
II 级级分分类类试试验验的的电电涌涌保保护护器器，， 信信号号线线在在室室内内进进入入设设备备 22000099--0044--2200来来稿稿
端端处处安安装装适适配配的的信信号号电电涌涌保保护护器器。。 电电涌涌保保护护器器的的最最大大 22000099--0099--2211修修回回
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降低山区接地电阻的若干措施（王小英 张赛忠 郑鸽）
539建筑电气
誖
BUILDING
2009 年第10 期 ELECTRICITY
而， 山区、 岩石、 沙滩地、 风化地等高土壤电阻率地 化石强度只相当于沙子被压实的状态， 很容易施工。
区该如何做人工接地网？ 怎么做才能使接地电阻值满 这时再挖深 0. 5~0. 7m， 宽 0. 3m 的沟槽， 安装水
足要求？ 是防雷设计人员所要思考的问题。 平接地体， 如遇到巨大花岗石可绕过其安装。 注意回
文成县属浙南山地， 境内山峦起伏， 连绵不绝。 山 填土最好使用细黑土， 如无条件也可使用挖出来的风
地面积占全县总面积的82.5%， 俗称 “八山一水一分 化石， 但一定要注意在刚回填的时候不要用大块的风
田”。 地势自西北向东南倾斜。 文成县的地形地势环境， 化石， 尽量用细小的风化石土， 一定要分层夯实。
造就了山区高土壤电阻率的特性。 在县城内， 由于可使用的土地面积有限， 在经济
为了达到降低接地网接地电阻的目的， 首先需要 条件允许的情况下， 可利用复式法增补人工地极。 做
从理论上研究降低接地电阻的方法。 由接地电阻公式 法见图2， 挖开一个5m × 5m， 深3 m的坑； 先在底
R= ρε / C 可以看出， 降低接地电阻有以下两种途径： 层打入垂直接地体， 用水平接地体相互连接， 做一
一是增大接地体几何尺寸， 以增大接地体的电容 C； 排底层人工地网； 接着在地网上铺上细黑土并分层夯
二是改善地质电学性质， 减小大地电阻率 ρ 和介电系 实到2. 5m 高处， 再按要求铺设顶层人工地网。 这种
数 ε。 下面分别讨论降低山区接地电阻的方法。 方式可增大接地网面积， 增加接地体有效长度， 但只
适用于处于建筑物拥挤、 地网敷设区域狭小的小型接
1 增大接地网面积， 增加接地体有效长度
地网。
大地电阻率 ρ 和介电系数 ε 不容易改变， 而接地
电阻 R 与接地网电容 C 成反比， 接地网电容 C 与接
地网面积成正比， 所以接地电阻与接地网面积成反
比， 增大接地网面积是减小接地电阻的可行途径。 在
文成县可使用的坡地面积很多， 为增大接地网面积提
供了有利的条件。
可按图 1 布置人工接地网， 接地网形状由当地的
地形决定， 若达不到所需接地电阻， 可再适当扩大接
地网面积。
图 1 中人工垂直接地体可采用长2.5m的50mm ×
50 mm × 5 mm 的热镀锌角钢， 人工水平接地体可采
用40mm×4mm的热镀锌扁钢。 图 2 复式接地法
Fig.2 Compoundtypeearthingmethod
文成县的山区坡地主要由风化碎石， 或由风化石
和巨大花岗石混合构成， 土壤电阻率都在 3 000 Ω·m
2 深埋接地体于低电阻率土壤中
左右， 在这样的条件
下敷设接地网是非常 在土壤电阻率随地层深度增加而减小较快的地
困难的， 施工难度非 方， 可以采用深埋接地体的方法减小接地电阻。 土壤
常大。 在此笔者介绍 电阻率随深度而减小的规律， 往往是在达到一定深度
一种改善施工难度的 后， 电阻率会突然减小很多。 可利用该规律， 深埋接
方法。 施工前在开挖 地体， 使接地体深入到电阻率低的地层中， 通过小的
点浇灌充足的水， 土壤电阻率来达到减小接地电阻的目的。
由于风化石组织结 文成县山区大部分属于风化石类的地质条件， 地
构较疏松， 水分能 质硬， 甚至地面下0.1 m深的地方就是岩石， 深埋接
图 1 人工接地网的布置
渗透至风化石内部， 地体很有局限性。 在县城地区， 部分地方可以利用深
Fig.1 Arrangementofartificial
earthingnet 泡上一天一夜后风 埋接地体技术。 深埋接地可以不受地方、 环境限制，
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Oct.2009 Vol.28 No.10
540防 雷 与 接 地
尤尤其其在在建建筑筑物物拥拥挤挤，， 设设地地网网区区域域狭狭窄窄的的场场合合，， 往往往往很很 或或静静水水中中，， 并并要要回回填填一一些些大大石石块块加加以以固固定定。。 在在文文成成县县
难难找找到到埋埋设设大大范范围围接接地地体体的的地地方方，， 安安全全距距离离也也无无法法得得 的的泗泗溪溪河河和和飞飞云云江江两两侧侧的的建建筑筑物物均均可可利利用用此此方方法法将将接接
到到保保证证。。 通通过过深深埋埋接接地地技技术术施施工工，， 不不但但对对降降低低接接地地电电 地地体体直直接接引引至至水水中中来来降降低低接接地地电电阻阻。。

内容描述： 在《建筑电气》2009年10月刊中，有一篇文章详细探讨了在山区这一特殊地理环境下，如何有效地降低建筑物接地电阻的问题。文章针对山区土壤特性（如高电阻率、地形复杂、降水少导致土壤干燥等）的特点，提出了多种技术措施和策略来改善接地系统的性能： 1. 优化接地体材料与设计：选用导电性更好的材料，如铜或合金，替代传统的钢铁接地体；采用深埋式或增加接地体数量和长度以增大表面积，提高接地体与土壤的接触面积和电流分散能力。 2. 土壤改良处理：通过施加降阻剂（如长效硫酸铜、碳质材料等），改善山区土壤的离子迁移性和电解质含量，从而降低土壤电阻率。 3. 水资源利用：在有条件的情况下，可利用山地溪流、雨水收集等方式为接地系统提供自然水源，以促进土壤电解质活动并降低接地电阻。 4. 构建人工接地网：通过合理布局，将多个独立接地体相互连接形成网格状结构，进一步增强整个系统的总体导电性能。 5. 定期检测维护：建立完善的接地系统监测机制，定期对山区接地电阻进行测试，及时发现和处理因气候、地质等因素引起的接地电阻变化。 总之，该文提供了山区建筑电气接地工程实践中一系列有针对性的解决方案和技术手段，以确保在山区环境中有效、安全且经济地实现接地电阻的降低。