摘 要：本文主要闡述了防雷接地工程施工的主要注意事項，同時對接地裝置材料、布劃設計的合理選擇、降阻措施的有效控制等問題進行了簡單的分析。

　　關鍵詞：防雷接地工程,注意事項,布劃設計,降阻措施

　　前言

　　防雷接地就是用接閃器把雷電引來，不管是直擊雷、感應雷或其它形式的雷都能迅速通過接地裝置導入大地泄放入地，達到防雷減災的目的。把接閃器與大地做良好的電氣連接的裝置稱為接地裝置,接地裝置的作用是把雷電對接閃器閃擊的電荷盡快地泄放到大地。因此，沒有合理而良好的接地裝置，就不能有效地防雷。評價接地裝置的主要參數就是接地電阻,對單個接地裝置而言，決定接地電阻的因素包含接地極本身的體電阻，接地極表面與土壤的接觸電阻，還有所處地段的土壤的散流電阻。改善其中的的任意一個，都可以改善總的接地電阻。通常因接地極本身具有良好的導電性，接地體本身體電阻對整體接地電阻值的影響非常小, 因此防雷接地工程的關鍵為選擇合適的接地裝置材料、合理的布劃設計、采取有效的降阻措施,降低接觸電阻和散流電阻。

　　1、接地裝置的材料選擇

　　接地裝置包括引下線、接地母線、匯流排、垂直接地體和水平接地體等。其中，垂直接地體和水平接地體通常稱地網。

　　1.1 接地體的材料

　　接地裝置材料的選擇要充分考慮其導電性、熱穩定性、耐腐蝕性、降阻效率、承受雷電流的能力以及經濟性。一般選用熱鍍鋅鋼材、銅材、低電阻接地模塊等。金屬接地材料(這里主要指銅材和鋼材)由于其具備良好的導電性是接地工程中最重要的材料之一，但是由于金屬材料存在腐蝕問題，在高腐蝕土壤中金屬接地材料在很短的時間就被腐蝕而喪失接地的功能。特殊結構的離子或中空接地體(帶電解質材料)在接地極鋼管中間里填充了防腐降阻材料，起到既能保護水平接地極，又能降低接地電阻的雙重作用，具有很強的導電性能，防腐蝕性能。另外以石墨為主要材料的非金屬接地材料具有良好的導電性、穩定性、抗腐蝕性、抗老化性、自身低電阻特性，石墨基本結構就是碳，它對環境沒有污染，目前因其較高的性價比被廣泛使用。

　　1.2 接地體的形狀

　　單個垂直接地體的阻值可按照下式計算：

　　(Ω) …………(1)

　　其中ρ：土壤電阻率(Ω·m)

　　L：垂直接地體長度(m)

　　r：接地體半徑(m)

　　2、合理的布劃設計

　　埋設接地體的地點應選擇在潮濕、土壤電阻率較低的地方，這樣比較容易滿足接地電阻要求。根據地形地貌可選用不同的接地體型式，接地體型式對接地電阻有一定影響。接地體有一字型、矩形、環形及多條放射帶組合型式，受施工地質條件限制并且接地裝置附近有河流湖泊的，可采用外引式接地。

　　2.1 地網的有效長度

　　一字型是最常用的型式，一字型地網的水平接地體有效長度：

　　Le = ( 為土壤電阻率)

　　因此在一字型地網的水平接地體長度達到有效長度的情況下不能再延長地網，需使用矩形、環形及多條放射帶組合地網。

　　2.2 接地體屏蔽效應

　　兩根垂直接地體之間距離為小于接地體自身的2 倍時接地電阻值會變大的現象稱為屏蔽效應。如果兩根垂直接地體距離大于4—6 米時，屏蔽效應可忽略不計。因此在接地電阻測試結果未達到設計要求的情況下，用在垂直接地體之間增加垂直接地體的方法，幾乎不能減小接地電阻值。應采用擴大地網面積方法達到設計要求，這就是垂直接地體之間屏蔽效應的結果。

　　2.3 水平接地體的阻值

　　使用外引式接地時必須考慮到連接地網的水平接地體自身電阻所帶來的影響,根據導體阻值計算公式：

　　其中 ρ—水平接地體導電率

　　S—水平接地體截面積

　　L—水平接地體長度

　　增加100米40×4 鍍鋅扁鋼水平接地體，電阻增加3.75歐姆。

　　3、采取有效降阻措施

　　防雷接地工程施工的重點為降低接觸電阻和散流電阻。在選用合適的接地體并可靠連接的的情況下，更換及處理土壤、深埋接地極、多支外引式接地裝置、利用接地電阻降阻劑能有效降低阻值。

　　3.1 更換及處理土壤。采用電阻率較低的土壤(如粘土、黑土及砂質粘土等)替換原有電阻率較高的土壤，置換范圍在接地體周圍0.5米以內,取土置換方法對人力和工時耗費都較大。其次在接地體周圍土壤中加入化學物，如食鹽、木炭、爐灰、氮肥渣、電石渣、石灰等，提高接地體周圍土壤的導電性。但土壤經人工處理后，可能加速接地體的腐蝕、減少接地體的使用年限。

　　3.2 深埋接地極。土壤含水量增加時土壤電阻率下降。當地下深處的土壤因潮濕而電阻率較低時，可采取深埋接地極來降低接地電阻值。這種方法對含砂土壤最有效果。這種方法可不考慮土壤凍結和干枯所增加的電阻系數，但施工困難，土方量大，造價高。

　　3.3 多支外引式接地裝置。如接地裝置附近有導電良好及不凍的河流湖泊，可采用此法。外引式接地極長度不宜超過100米。

　　3.4 利用接地電阻降阻劑。在接地極周圍敷設了降阻劑后，可以起到增大接地極外形尺寸，使接地體與周圍土壤接觸緊密的作用，降低了接觸電阻的作用。

　　3.5 采取伸長水平接地體。經過分析結果表明，當接地體達到一定長度后，再增加其長度，接地電阻也不再下降。

　　3.6 使用砼接地體方式。砼由鐵屑、石墨、水泥、砂子、水按一定拌合比現場澆灌而成。砼接地體比采用鋼管接地極接觸面積擴大了數倍，能夠有效地降低接地電阻。

　　4、防雷接地施工時需要注意的事項

　　4.1 接地體應埋設在凍土層以下。

　　4.2 地網各個接地體之間及地網與接閃器應可靠連接, 引下線、接地母線和匯流排的截面積符合要求。

　　4.3 人工接地網應與建筑地網用扁鋼做等電位連接。

　　4.4 采用低電阻率的粘性土(細粒土)、制磚土回填，回填土電阻率應小于100歐姆·米，或輔以降阻劑。不得用碎磚、砂石等為填料，直徑大于2厘米石塊必須清除。

　　4.5 分層回填，每層回填約30厘米厚的細土后適量加水夯實，一直加水夯實回填至超過垂直接地體頂部20厘米。飽和澆水、澆滿坑基，使接地體與降阻劑充分吸濕。過24小時待回填土完全自然沉降后，再進行接地體間的連接，連接后再將坑完全回填直至地面。

　　4.6 夯實時盡量使接地體與回填料緊密接觸、良好親合，但不要使接地體明顯受損傷。

　　4.7 此外土壤電阻率是隨季節變化的,規范所要求的接地電阻只是接地電阻的最大許可值,它應該是而實際地網的接地電阻的1.45倍。因此,最大接地電阻為4歐姆,接地電阻實際應是2.75歐姆。按此電阻施工的地網才符合規范要求的,在土壤電阻率最高時(常為冬季) 也能滿足設計要求。

　　5、結束語

　　防雷接地工程周圍環境對工程效果有決定性的影響,脫離工程所在地的具體情況設計接地工程是不可行的,工程設計及接地效果的優劣取決于對土壤電阻率、土層結構、含水情況、季節因數、氣候、可施工面積、電氣系統對接地工程的要求高低及投資額等諸多因素的綜合考慮。

　　參考文獻

　　【1】建筑物防雷設計規范 GB 50057-94(2000年版)

　　【2】民用航空通信導航監視設施防雷技術規范 MH/T4020-2006

　　【3】建筑物防雷裝置檢測技術規范 GBT 21431-2008