接地电阻常用计算公式

杂———接地网的总面积（ 皂圆 ）；
凿———水平接地极的直径或等效直径（ 皂）；
澡———水平接地极的埋设深度（ 皂）；
蕴园 ———接地网的外缘边线总长度（ 皂）； 蕴———水平接地极的总长度（ 皂）。
猿郾 源郾 圆摇 水平接地极为主边缘闭合的复合接地极（接地网）的接地电阻———简化计算
常用如下简化公式计算：
圆盘（或平板） 接地极不经济，其公式也无实际意义，但有助更好地理解接
地，另外，在此基础上衍生出来的网状接地电阻公式被广为采纳（ 参见后面的式
（猿鄄 远）、式（猿鄄 苑））。
猿郾 圆摇 常用人工接地极工频接地电阻公式
猿郾 圆郾 员摇 垂直接地极的接地电阻计算 当 造 跃跃 凿 时，有
第 猿 章摇 接地电阻常用计算公式
扁钢
凿
越
遭 圆
等边角钢
凿 越 园郾 愿源遭
不等边角钢
凿 越 园郾 苑员 槡源 遭员 遭（圆 遭圆员 垣 遭圆圆 ）
图 猿鄄圆摇 垂直接地 极的示意图
图 猿鄄猿摇 几种形式钢材 的计算用尺寸
猿郾 圆郾 圆摇 不同形状水平接地极的接地电阻计算
计算式如下：
砸
越 圆πρ 造（ 造灶
造圆 澡凿
垣 粤）
式中摇 砸———水平接地极的接地电阻（ Ω）；
（猿鄄 员苑）
蕴 约 匀，则 ρα 越 ρ员
（猿鄄 员愿）
蕴
跃 匀，则
ρα
越
匀 造
ρ员 ρ圆 ρ圆 原 ρ员
垣
ρ员
（猿鄄 员怨）
!
悦越 ∑
灶 越员
ρ圆 原 ρ员 ρ圆 垣 ρ员
灶
造灶
圆
圆灶匀 垣 造 灶 原员匀
垣
造（猿鄄 圆园）
图
猿鄄 怨摇
垂直接地极穿过两层土壤
猿郾 苑摇 接地模块接地电阻计算式
图 猿鄄苑摇 在垂直方向上具有两层结构的土壤
图 猿鄄 愿摇 地网面积、视在电阻率、网孔个数、接地体半径、接地网长宽比与系数 运 的关系
·猿源·
接地设计与工程实践
猿郾 远郾 圆摇 垂直接地极
垂直接地极穿过两层土壤时（ 见图 猿鄄 怨 ），通
过下式计算接地电阻值：
砸
越 圆ρπα（造 造灶
源造 凿
垣 悦）
砸 越 园郾 缘 ρ 槡杂
式中摇 杂———接地网的总面积（ 皂圆 ）。 该简化公式系由如下圆盘公式修正而成的：
（猿鄄 苑）
砸
越
槡π 源
ρ 槡杂
≈园郾 源源猿 ρ 槡杂
简化式（猿鄄 苑） 计算结果比圆盘公式计算结果高 员圆郾 愿豫 ，一般较实际水平地网
接地电阻值偏高，但误差显然低于 员圆郾 愿豫 。
根据 阅蕴 辕 栽 远圆员—员怨怨苑《 交流电气装置的接地》，可用式（猿鄄 苑） 近似计算 杂 跃 员园园皂圆 的闭合接地网接地电阻。
噪员 ，噪圆 ———系数，见图 猿鄄 源 和图 猿鄄 缘。 所有垂直接地极的接地电阻为
砸圆
越
圆
ρ π灶砸
蕴砸［
造灶（
源
蕴砸 遭
）原
员
垣 圆噪员 蕴砸（ 槡杂
槡灶砸
原 员）圆 ］
式中摇 蕴砸 ———每根垂直接地极的长度（ 皂）；
遭———垂直接地极的半径（ 皂）；
（猿鄄 员猿）
灶砸 ———在面积为 杂 上所布置的垂直接地极的数量。 水平地网和垂直接地极之间互接地电阻为
造———水平接地极的总长度（ 皂）；
澡———水平接地极的埋设深度（ 皂）；
凿———水平接地极的直径或等效直径（ 皂）；
粤———水平接地极的形状系数。
水平接地极的形状系数可采用表 猿鄄 员 所列数值。
（猿鄄 源）
·圆愿·
接地设计与工程实践
表 猿鄄员摇 水平接地极的形状系数 粤
水平接地
极形状
形状系数 粤 原 园郾 远 原 园郾 员愿 园
第二步，在上式中增加一项可得到变电所接地电阻的上限。
（猿鄄 愿）
槡 砸早
越
ρ 源
π垣ρ 杂 蕴栽
（猿鄄 怨）
式中摇 蕴栽 ———整个被埋导体的长度（ 皂）。
在均匀土壤和地网有接地棒连接在一起时，水平导体和接地棒连接在一起的
长度将使对 蕴栽 的计算偏于保守，因为通常接地棒每单位长度散流更有效。 第二步考虑了一个事实，即任何由许多导体组成的实际接地系统的电阻要比
地网面积 杂 作水平线与视在电阻率曲线常数 遭忆相交；然后由交点 向上作垂线与网孔个数曲线 晕 相交；从此交点向右作水平线与图 右上角接地体半径曲线 砸 相交；再由新交点向下作垂线与接地网 长宽比 蕴颐 月 曲线相交；最后由交点向右作水平线即得 运。视电阻 率曲线常数 遭忆≈猿匀；匀 为第一层土壤的深度，单位为 皂。
槡杂
蕴园
砸藻
越 园郾
圆员猿
ρ（员 槡杂
垣
月）垣
ρ 圆π蕴
造灶
杂 怨澡凿
原
缘月
（猿鄄 远）
第 猿 章摇 接地电阻常用计算公式
·圆怨·
月越 员 员 垣 源郾 远
澡
槡杂
式中摇 砸灶 ———任意形状边缘闭合接地网的接地电阻（ Ω）； 砸藻 ———等效（ 即等面 积、等 水 平 接 地 极 总 长 度） 方 形 接 地 网 的 接 地 电 阻 （ Ω）；
园郾 源愿 园郾 愿怨
员
圆郾 员怨 猿郾 园猿 源郾 苑员 缘郾 远缘
猿郾 猿摇 架空线路杆塔接地电阻的计算
杆塔水平接地装置的工频接地电阻可利用下式计算：
砸
越
ρ 圆π蕴
造灶
蕴圆 澡凿
垣
粤贼
式中，粤贼和 蕴 按表 猿鄄 圆 取值。
表 猿鄄圆摇 式（猿鄄缘）中的参数
接地装置种类
形摇 摇 状
（猿鄄 缘）
砸皂
越
πρ蕴［糟 造灶（圆蕴蕴则糟 ）垣
噪员 蕴糟 槡杂
原 噪圆
垣 员］
（猿鄄 员源）
水平地网和垂直接地极结合而成的接地电阻低于单独部分的接地电阻，但仍
然高于它们并联的接地电阻值。
·猿圆·
接地设计与工程实践
图 猿鄄 源摇 系数 噪员
猿郾 远摇 两层土壤的接地电阻计算公式
图 猿鄄 缘摇 系数 噪圆
猿郾 远郾 员摇 水平地网
有关变电站地网接地电阻的计算，陨耘耘耘 杂贼凿 愿园—圆园园园 推荐以下几个公式。
猿郾 缘郾 员摇 简化计算
第一步近似，水平地网在均匀土壤变电站接地系统的最小值可由一个在地表 的金属圆盘公式计算：
槡 砸早
越
ρ 源
π 杂
式中摇 砸早 ———变电所的接地电阻（ Ω）； ρ———土壤电阻率（ Ω·皂）；
杂———接地网的面积（ 皂圆 ）。
砸皂 ———水平地网和垂直接地极之间互接地电阻（ Ω）。
水平地网接地电阻为
（猿鄄 员员）
砸员
越
ρ π蕴糟
［
造灶（圆葬蕴忆糟
）垣
噪员 蕴糟 槡杂
原
噪圆 ］
式中摇 ρ———土壤电阻率（ Ω·皂）；
（猿鄄 员圆）
蕴糟 ———所有连接的水平接地极的总长度（ 皂）；
葬忆———对于埋深为 澡 的导体值为 槡葬圆澡，或等于大地表面导体的半径 葬（ 皂）； 葬———导体的半径（ 皂）； 杂———导体覆盖的面积（ 皂圆 ）；
苑），则以下式计算接地电阻值：
图 猿鄄远摇 在水平方向上具有两 个剖面结构的土壤
砸
园郾 越
缘运 ρ圆
原
ρ员
垣
ρ员
槡杂
式中摇 ρ员 、ρ圆 ———上、下层土壤电阻率；
（猿鄄 员远）
第 猿 章摇 接地电阻常用计算公式
·猿猿·
杂———接地网总面积； 运———系数，可由图 猿鄄 愿 查出，方法如下：先从图 猿鄄 愿 左下角选定的接
猿郾 源摇 网状接地极接地电阻计算式
下面根据标准 阅蕴 辕 栽 远圆员—员怨怨苑《 交流电气装置的接地》 中推荐的方法计算接 地电阻值。
猿郾 源郾 员摇 水平接地极为主边缘闭合的复合接地极（ 接地网） 的接地电阻———精确 计算
摇 摇 可利用下式计算：
砸灶 越 葬员 砸藻
葬员 越
猿造灶 蕴园 原 园郾 圆 槡杂
长、宽、高分别为 葬、遭、糟 的长方块状接地极，埋深为 澡，其接地电阻计算 式为
槡 砸 越 槡 槡 源π
ρ
泽蚤灶 原 员
葬遭 π
原
糟圆
葬遭 π
原
糟圆
垣
ρ
葬遭 源π澡
π
澡
跃
葬 圆
时，式（猿鄄 圆员） 基本准确。
从下表提供 缘 个不同的变电所的计算电阻率和实际测量电阻率比较的一些情
况。用式（猿鄄 员园） 进行计算，典型的地网接地电阻值见表 猿鄄 猿。
表 猿鄄猿摇 典型的地网接地电阻值
土壤结构参数
电阻率（ Ω·皂） 地网面积（ 皂圆 ）
变电站 员 沙和沙砾
圆园园园 员源园愿
变电站 圆 砂质粘土
愿园园 缘远远员
怨员源 园郾 怨员 园郾 圆员
第 猿 章摇 接地电阻常用计算公式
·猿员·
式（猿鄄 员园） 中，经常用所有测量的电阻率的一个平均值来代替均匀土壤电阻 率。如果在式（猿鄄 员园） 中采用这个平均电阻率，则通常由式（猿鄄 员园） 计算的电阻 要比直接从实际中测量的电阻要大。表 猿鄄 猿 中所显示的这些计算的和测量的电阻值 并没有反映这种倾向，因为计算是建立在“ 在现场所测的电阻率的最低平均值” 的基础上的。
第 猿 章摇 接地电阻常用计算公式
本章计算式基本被编入作者提供下载的 耘曾糟藻造 程序中，读者可直接采用。
猿郾 员摇 半球、圆盘工频接地电阻公式
猿郾 员郾 员摇 半球
如图 猿鄄 员 所示，与地表齐平的均匀土壤中半
球接地电阻公式为
砸
越
ρ 圆π则
（猿鄄 员）
式中摇 ρ———土壤电阻率（ Ω·皂）； 则———半球半径（ 皂）。
图 猿鄄员摇 半球模型
半球接地最不经济，其公式几无实际意义，但可以用来更好地帮助理解接地，
后面会有详述。
猿郾 员郾 圆摇 圆盘
与地面齐平的置于均匀土壤中的圆盘接地电阻公式为
摇
砸
越
槡π ρ 源 槡杂
越
ρ 源则
（猿鄄 圆）
式中摇 ρ———土壤电阻率（ Ω·皂）； 杂———圆盘面积（ 皂圆 ）；
则———圆盘半径或者与接地网面积 杂 等值的圆半径（ 皂）。
·圆苑·
砸
越 圆πρ 造（ 造灶
愿造 凿
原 员）
（猿鄄 猿）
式中摇 砸———垂直接地极的接地电阻（ Ω）；
ρ———土壤电阻率（ Ω·皂）；
造———垂直接地极的长度（ 皂）；
凿———接地极用圆钢时，圆钢的直径（ 皂）。当用其他形式钢材时，凿 等效直
径应按下式计算（ 见图 猿鄄 猿）：
钢管摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 凿 越 凿员
变电站 猿 沙和粘土
Байду номын сангаас圆园园 员苑缘员
变电站 源 沙和沙砾
员猿园园 员源远源
变电站 缘 土和粘土
圆愿郾 园 缘苑员员
埋深（ 皂） 砸早 （ 计算值）（ Ω） 砸早 （ 测量值）（ Ω）
怨缘员 圆缘郾 苑 猿怨郾 园
圆愿怨远 源郾 怨苑 源郾 员园
缘源员 圆郾 缘缘 猿郾 远缘
员员远源 员远郾 员缘 员愿郾 圆园
一块实心金属板的电阻高。随着所埋导体的长度的增加，这个区别将会减小，并
且当 蕴栽 达到无限长度时，这种区别将趋近于零，即达到一块实心板的条件。 为了考虑地网深度的影响，扩展式（猿鄄 怨）为
砸早 越 ρ
员 蕴栽
垣
员 槡圆园杂
员垣
员
员 垣 澡 槡圆园 辕 杂
（猿鄄 员园）
式中摇 澡———地网深度（ 皂）。
圆）简化式（猿鄄 苑）计算值较实际值偏大，所设计出的方案更加保守，更容易
成功降阻，是当下的最佳策略。否则，一旦降阻失败，则得进行两次甚至三次改
造，各种额外的重复投资将会高得多，很不划算，而且还容易影响电网的及时运
行，所造成的整体战略损失更大。
·猿园·
接地设计与工程实践
猿郾 缘摇 变电站接地电阻的计算
尽管误差略偏大，但简化式式（猿鄄 苑）却是当前计算变电站等大型地网最常用
的公式。尽管式（猿鄄 远） 相对精确、误差较小，但却鲜有人用。究其原因主要有
两点：
员） 目前设计单位普遍不精确分析大型站址土壤分层状况，对土壤电阻率的估
值误差一般都会超过 员圆郾 愿豫 很多倍，此时在以式（猿鄄 远） 精确求解意义不大。
如果土壤在水平方向具有两个剖面结构 （ 见图 猿鄄 远），则以下式计算水平地网接地电 阻值：
式中 摇
砸 越 园郾 缘ρ员 ρ圆 槡杂
ρ员 槡杂圆 垣 ρ圆 槡杂员
（猿鄄 员缘）
杂员 、杂圆 ———分别为覆盖电阻率 为 ρ员 、
ρ圆 的土壤的面积（ 皂圆 ）；
杂———接地网总面积（ 皂圆 ）。
如果垂直方向 具 有 两 层 结 构（ 见 图 猿鄄
猿郾 缘郾 圆摇 复合地网接地电阻值的计算
水平地网（ 网状水平接地极） 的接地电阻 砸员 ，垂直接地极接地电阻为 砸圆 ，水
平地网和垂直接地极之间互接地电阻 砸皂。总的系统电阻 砸早为
砸早
越
砸员 砸圆 原 砸圆皂 砸员 垣 砸圆 原 圆砸皂
式中摇 砸员 ———水平地网的接地电阻（ Ω）；
砸圆 ———所有垂直接地极的接地电阻（ Ω）；
参摇 摇 数
铁塔接地装置
粤贼 越 员郾 苑远 蕴 越 源（ 造员 垣 造圆 ）
钢筋混凝土杆辐射形接地装置
粤贼 越 圆郾 园 蕴 越 源造员 垣 造圆
铁塔接地装置最经济高效，不仅适用于输电线路杆塔，同样适合于雷达、通 信等远离人群的基站铁塔。
钢筋混凝土杆辐射形接地装置最典型。除了对跨步电压、接触电压较高的变 电站、水电厂等人员 密 集 处 的 接 地 装 置 外， 一 般 均 应 采 取 类 似 上 述 辐 射 形 接 地 方案。