●接地電極的組成
接地電極由接地導體、接地導體與接地電極之間的連接、接地電極三部分組成。
●接地電阻的組成
※接地電極及其連接
接地電極及其連接的電阻通常非常低。接地棒通常由高傳導性/低電阻材料制成,例如鋼或銅。
※電極周圍土壤的接觸電阻
美國國家標準研究院(美國商務部的一個政府機構)已經說明,如果接地電極不含油漆、油脂等,并且接地電極與地接觸牢固,該電阻則可忽略不計。
※周圍大地的電阻
接地電極被周圍的土地所環繞,土地從概念上講是由一系列同心土壤層組成的,這些土壤層的厚度相同。最靠近接地電極的土壤層的面積最小,從而導致其電阻最大。向外的每個土壤層的面積越來越大,電阻越來越小。這樣最終會達到某個點,此外的土壤層對接地電極周圍的土地電阻影響非常小。
●影響接地電阻的因素是什么?
NEC規范(1987,250-83-3)要求接地電極與土壤接觸的最小長度為2.5米。但是有4個變量會影響接地系統的接地電阻:接地電極的長度/深度;接地電極的直徑;接地電極的數量;接地系統設計。
※接地電極的長度/深度
一種降低接地電阻非常有效的方法是使接地電極插入深度更深。土壤的電阻率并不一致,并且很難預測。安裝接地電極時,使其位置低于冰凍線至關重要。這樣,對地電阻就不會明顯地受周圍冰凍土壤的影響。
一般情況下,如果接地電極的長度翻倍,就能將電阻額外降低40%。有時候實際上不可能將接地棒插入太深,例如所在區域中有巖石、花崗巖等。在這種情況下,可選擇包括接地水泥在內的替代方法。
※接地電極的直徑
增大接地電極的直徑對降低電阻的效果很小。例如將接地電極的直徑翻倍,電阻也只能減小10%。
※接地電極的數量
降低接地電阻的另一種方法是采用多個接地電極。在這種設計中,將不止一個接地電極插入地面并采用并聯方法,從而減小電阻。其它接地電極之間的距離需要至少等于接地棒的插入深度,才會起作用。如果接地電極間距不合適,其作用范圍將發生交叉,就不會降低電阻。
※接地系統的設計
簡單的接地系統由插入地面的單個接地電極組成,采用單個接地電極是最常見的接地形式。復雜的接地系統包括多個接地棒、接地網或格狀網、接地板和接地環路。復雜網絡會大大增大與周圍大地的接觸,降低接地電阻。
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接地電阻
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