5.2  最佳经济、高效接地极形式

5.2 最佳经济、高效接地极形式

其实,本书第4章“接地设计原则”即是从整体直观角度来讨论的,下面就此进一步展开探讨。

第4章曾指出,对电阻率100Ω·m的土壤,可通过表5-1给出的五种形式的接地极将接地电阻值降至0.5Ω。

表5-1 降至0.5Ω时所需不同形式接地极的材料对照

978-7-111-46346-7-Chapter05-4.jpg

注意到,表5-1中放射形(“十字形”和“直线形”)接地极最为经济、高效。下面就此进一步展开讨论,考虑如下8种放射形水平接地极:

978-7-111-46346-7-Chapter05-5.jpg

当电阻率为2000Ω·m,单根放射形接地极长度为50m,直径为0.01m,埋深为0.6m时,利用式(3-4)计算得到的接地极由1根增加至8根时的接地电阻值分别见表5-2和图5-3。

表5-2 1根增加至8根时接地电阻值

978-7-111-46346-7-Chapter05-6.jpg

978-7-111-46346-7-Chapter05-7.jpg

图5-3 1根增加至8根时接地电阻值与单根50m长接地极接地电阻值的比值

由此可见,接地极根数越多,屏蔽得越厉害,降阻效果越发不明显。因此在设计过程中,放射形接地极根数应尽可能地少,一般不宜超过4根。

曾有某变电站,采用了深埋放射形接地极降阻改造接地装置,共布置了10根射线,接地电阻值由原地网的2Ω降至1.2Ω(不过,当放射形接地极增加至8根以后时,接地电阻值几乎没有变化),设计人员问我可有良策进一步降阻?

其实,如果早些看到图5-3、表5-2,该设计人员就不会布置这么多数量的水平接地极了,而会改成4根更长的,接地电阻值就会降至1Ω以下了。将上述8根单根长度50m的放射形水平接地极换成4根单根长度100m放射形水平接地极后,接地电阻值将会由原来的18.1Ω降至14.3Ω,下降了20.9%。

尽管上述道理非常简单,可却堪称接地设计之精髓所在!

在电阻率均匀的情况下,除非能以一根垂直接地极对付过去,否则,放射形接地极必是最经济、高效的接地形式,射线数量越少,越是经济高效。

换而言之,虽然接地形式可以是成千上万种,可只要努力追求极致的经济、高效,那么一般都会归结到上述放射形接地形式上来。