hth体育手机官网:仪电知识接地系统的设计需要考虑哪些外因？

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  ，若忽略外因可能会引起接地电阻超标、接地体失效，甚至引发设备故障或人身安全风险。以下是核心外因及对应的设计考量要点：

  土壤是接地电流向大地扩散的主要介质，其特性直接决定接地系统的基础性能，需重点分析以下指标：

  土壤电阻率是衡量土壤导电能力的关键参数，值越高，接地电流越难扩散，接地电阻越难满足要求。

  先通过现场测量（如四极法）确定不一样的区域土壤电阻率（避免仅依赖经验值，同一厂区不同位置可能差异极大，如靠近水源处 ρ 低、砂石区 ρ 高）；

  若 ρ 过高（如＞1000Ω・m），需采取降阻措施：换填低阻土壤（如黏土、泥炭土）、添加降阻剂（需选用防腐型，避免对接地体产生腐蚀）、增加接地极数量 / 长度（如采用深井接地极，深入地下低阻土层），或采用网状接地网扩大散流面积。

  土壤中的盐分（如沿海地区的氯离子）、酸碱度（pH 值）、微生物会加速接地体（如钢材、铜材）的腐蚀，导致接地体截面减小、接触电阻增大，最终失效。

  测量土壤 pH 值（酸性土壤 pH＜6.5、碱性土壤 pH＞8.5 均腐蚀性较强）、盐分含量（如沿海、化工区盐分高）；

  选择防腐接地体：酸性 / 高盐土壤优先用铜覆钢、镀锌钢（锌层厚度≥65μm），或对钢接地体做防腐蚀涂层（如环氧树脂）；

  避免使用纯铝接地体（土壤中易发生电化学腐蚀，且铝的氧化膜会增大接触电阻）；

  定期检测接地体腐蚀情况（如每 2-3 年开挖检查），必要时增设牺牲阳极（如锌块）进行阴极保护。

  应对：接地极应埋设在冻土层以下（通常≥0.8m，北方寒冷地区需≥1.2m），或在接地极周围填充保水材料（如膨润土）维持湿度。

  干燥土壤（含水率＜10%）电阻率非常明显升高，潮湿土壤（含水率 20%-30%）电阻率较低。设计时需考虑季节性变化（如雨季土壤变湿、旱季变干），避免接地电阻随季节波动超标（如北方冬季冻土会导致 ρ 急剧升高）。

  高温环境（如靠近热源、火山岩区）会加速土壤水分蒸发，导致 ρ 升高；低温度的环境（如冻土）会使土壤结冰，ρ 骤增。设计时需远离高温源，接地极避开冻土区。

  暴雨、洪水可能会引起接地体被冲刷、移位，或积水浸泡接地装置（如低洼处），若接地体接口密封不佳，可能引发短路。

  设计应对：接地网应铺设在地势较高、不易积水的区域；接地极引出线的接口需做防水密封（如用防水胶带 + 防腐涂料）；低洼处可增设排水设施，避免接地体长期浸泡。

  虽然接地系统本身是防雷的重要组成部分，但雷电高发环境（如山区、空旷地带、多雷雨地区）对 grounding 系统的 “散流能力” 和 “抗冲击能力” 要求更高。

  （需满足最小接地电阻要求，通常防雷接地≤10Ω，保护接地≤4Ω，以最小值为准）；

  接地体需能承受雷电冲击电流（避免因冲击电流过大导致接地体熔化），优先选用大截面接地极（如≥50mm×5mm 扁钢），或采用铜材（抗冲击性能优于钢材）；

  避免接地网与避雷针、避雷器的引下线距离过近（防止雷电反击），引下线与接地网的连接点需牢固（采用放热焊接，避免螺栓连接因冲击松动）。

  强风可能会引起架空接地引下线（如杆塔接地）被吹断、移位；沙尘天气（如沙漠地区）会加速接地体表面磨损，或沙尘覆盖接地极周围土壤，导致 ρ 升高。

  设计应对：架空接地引下线需固定牢固（如用支架间距≤1.5m），并选用耐磨损的材质（如镀锌钢）；沙尘地区定期清理接地极周围的积沙，维持土壤与接地体的良好接触。

  应对：优先利用岩石缝隙填充低阻材料（如降阻剂），或采用 “水平接地极 + 垂直接地极” 组合（水平极沿地形铺设，垂直接极插入岩石缝隙）；避免在陡峭山坡敷设接地网（防止滑坡导致接地体损坏）。

  平原地区：地形平坦，便于铺设网状接地网，接地极可均匀布置，散流效果好。

  山区、丘陵地区：地形起伏大，土壤层薄（可能多岩石），接地极敷设困难，且岩石电阻率极高（＞10000Ω・m）。

  多岩石、砾石地区：接地极难以深埋，且岩石会阻碍接地电流扩散。设计时需增加接地极数量，或采用深井接地（钻孔深度≥20m，穿过岩石层到达低阻土层）。

  软土、淤泥地区：土壤承载力低，接地极易下沉、移位。设计时需对接地极基础做加固处理（如用混凝土浇筑接地极沟），避免接地网变形。

  若接地系统靠近强电磁场源（如高压变电站、大功率电机、射频设备），可能会产生电磁感应，导致接地导体中出现杂散电流，影响设备正常运行（如精密仪器测量误差）。

  精密设备的接地采用 “单独接地极”（避免与强电接地共用，防止杂散电流窜入），或采用屏蔽接地（如接地导体穿金属管，金属管接地）。

  化工园区、印染厂、垃圾填埋场等区域，土壤中可能含有强酸、强碱、重金属离子（如汞、铅），会对接地体产生强烈的非物理性腐蚀，且可能通过接地体扩散至设备，引发故障。

  接地体优先选用耐腐蚀材料（如哈氏合金、钛合金，高成本场景），或对钢接地体做双层防腐（内层环氧树脂 + 外层聚乙烯）；

  接地网与污染源（如化工储罐、排污口）保持安全距离（≥10m），避免土壤污染扩散至接地区域；

  定期检测接地体周围土壤的化学成分，若污染超标，按时换接地体或迁移接地网。

  人员密集区域（如车间、办公楼）的接地系统需重点考虑 “跨步电压” 和 “接触电压” 安全（避免人员触电）。

  接地网采用网状布置（而非单根接地极），缩小网格间距（如≤5m），降低跨步电压（通常要求跨步电压≤70V，接触电压≤50V）；

  接地极周围若有人员通行，需铺设绝缘地面（如水泥地、橡胶垫），或在接地极上方设置防护栏，避免人员非间接接触接地体。

  高海拔地区空气稀薄，大气击穿电压降低，接地系统的 “绝缘配合” 要求更高（避免空气间隙击穿），且土壤通常更干燥、贫瘠，电阻率较高。

  设计应对：接地极埋深加大（≥1m），增加降阻剂用量；接地装置的绝缘部件（如绝缘子）需选用高海拔型（额定电压提高 10%-20%）。

  海洋大气（含高浓度氯离子、盐分）腐蚀性极强，海水的电阻率低（约 10-20Ω・m），但海水流动会加速接地体腐蚀。

  设计应对：海上平台、沿海设施的接地体优先用铜材（铜在海水中耐腐蚀），或采用镀锌钢（锌层厚度≥85μm）；接地极需固定在海底或平台基座上，避免被海浪冲刷移位；定期检测海水对接地体的腐蚀情况，必要时更换。

  接地系统设计的本质是 “让接地装置与环境适配”—— 通过一系列分析土壤、气象、地形、旁边的环境的特性，选择正真适合的接地体材质、敷设方法、降阻措施，确保接地电阻长期稳定达标（满足规范要求），同时兼顾接地体的抗侵蚀的能力、抗冲击能力，最终实现 “安全、可靠、长效” 的接地效果。