接地电阻计算

1.工频接地电阻计算
(1)垂直接地极，见图1-5-2，工频接地电阻为
(1-5-1)
式中ρ——土壤电阻率，Ω·m;
l——接地极长度，m;
d——接地极的直径或等效直径，m，当用扁钢时：d=b/2;
b——扁钢宽度，m，当用等边角钢时：d= 0.84b3;
b3——角钢的宽度，m，当用不等边角钢时：d
b1、b2——角钢两个边的宽度，m。

图1-5-2 垂直接地极
(2)不同形状水平接地极的工频接地电阻为
(1-5-2)
式中L——水平接地极的总长，m;
h——水平接地极的埋设深度，m;
d——水平接地极的直径或等效直径，m;
A——水平接地极的形状系数，见表1-5-6所列。

表1-5-6 水平接地极的形状系数A
(3)一些简单人工接地极的工频接地电阻计算公式见表1-5-7。

表1-5-7 一些简单人工接地体的工频接地电阻计算公式
(4)复合式人工接地装置的工频接地电阻计算公式见表1-5-8。

表1-5-8 复合式人工接地装置的工频接地电阻计算公式
续表
注一般工频利用系数η≈ηi/0.9≤1;但自然接地极η≈η/0.7。

ηi为冲击利用系数，见表1-5-13。

(5)杆塔自然接地体及其与人工接地装置组合后的工频接地电阻计算公式见表1-5-9。

表1-5-9 杆塔自然接地体及其与人工接地装置组合的工频接地电阻计算公式
(6)人工接地极的工频接地电阻简易计算公式见表1-5-10。

表1-5-10 人工接地体的工频接地电阻简易计算公式(Ω)
(7)各种型式接地装置的工频接地电阻简易计算公式见表1-5-11。

表1-5-11 各种型式接地装置的工频接地电阻(Ω)简易计算式接地装置
的型式
杆塔型式接地电阻简易计算式
n根水平射线(n
≤12，每根长约
60m)
各型杆塔R≈0.062ρ/n+1.2
沿装配式基础周
围敷设的深埋式接
地体铁塔R≈0.07ρ门型杆塔R≈0.04ρV型拉线的门型杆塔R≈0.045ρ
装配式基础的自
然接地体铁塔R≈0.1ρ门型杆塔R≈0.06ρV型拉线的门型杆塔R≈0.09ρ
钢筋混凝土杆的自单杆R≈0.3ρ
然接地体双杆R≈0.2ρ
拉线单、双杆R≈0.1ρ
一个拉线盘R≈0.28ρ
深埋式接地与装配
式基础自然接地的综
合铁塔R≈0.05ρ门型杆塔R≈0.03ρV型拉线的门型杆塔R≈0.04ρ
(8)线路杆塔几种常用的水平接地装置接地电阻的计算公式如下
(1-5-17)
式中hd含义同式(1-5-2); A t和L按表1-5-12选取。

表1-5-12 式(1-5-17)中的参数A t和L值
2.冲击接地电阻计算
(1)单独接地极或杆塔接地装置的冲击接地电阻为
R i＝αR(1-5-18)
式中R i——冲击接地电阻，Ω;
R——单独接地极或杆塔接地装置的工频接地电阻，Ω;
α——单独接地极或杆塔接地装置的冲击系数，按式(1-5-19) ～式(1-5-25)计算。

1)单独垂直接地极
α=2.75ρ-0.4(1.8+L)×[0.75-exp(-1.50I i-0.2)](1-5-19)
式中ρ——土壤电阻率，Ω·m;
L——接地极长度，m;
I i——流过接地极的冲击电流，kA。

2)单端流入冲击电流的水平接地极
α=1.62ρ-0.4(5.0+L)×[0.79-exp(-2.3I i-0.2)](1-5-20)
3)中部流入冲击电流的水平接地极
(1-5-21)
4)杆塔自然接地极(仅在ρ≤300Ω·m时才考虑)
(1-5-22)
式中αi——对钢筋混凝土杆及桩、铁塔的一个塔腿基础为0.053，对装配式钢筋混凝土基础的一个塔腿和拉线盘(带拉线棒)为0.038。

5)铁塔接地装置
(1-5-23)
6)钢筋混凝土杆放射型接地装置
(1-5-24)
7)钢筋混凝土杆环型接地装置
(1-5-25)
(2)由n根等长水平放射形接地极组成的接地装置，其冲击接地电阻按式(1-5-20)计算
(1-5-26)
式中R p——每根水平放射形接地极的冲击接地电阻，Ω;
ηi——考虑各接地极间相互影响的冲击利用系数，由表1-5-13选取。

表1-5-13 接地体的冲击利用系数ηi
接地体型式接地导体
的
根数冲击利
用系数
备注
n根水平
射线(每根
长10～80m) 2
3
4～
6
0.83～1.0
0.75
～0.90
0.65
～0.80
较小值用于较短的射线
续表
接地体型式接地导体
的根数冲击利
用系数
备注
以水平接
地体连接的
垂直接地体2
3
4
6
0.80～0.85
0.70
～0.80
0.70
～0.75
0.65
～0.70
D(垂直接地体间距)/
l(垂直接地体长
度)=2～3，
较小值用于D/l=2时
沿装配式一个基础的各接0.7
(1-5-27)
式中R n——每根垂直接地极的冲击接地电阻，Ω。

字数：2532
知识来源：中国电机工程学会城市供电专业委员会组编;尹庆福主编.供用电工人技能手册·送电线路.北京：中国电力出版社.2005.第54-62页.
五、冲击接地电阻计算
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(1)单独接地极或杆塔接地装置的冲击接地电阻可用下式计算
R p＝αR
(14-31) 式中R p——单独接地极或杆塔接地装置的冲击接地电阻，Ω;
R——单独接地极或杆塔接地装置的工频接地电阻，Ω;
α——单独接地极或杆塔接地装置的冲击系数，α的数值可参照式(14-34) ～式(14-39)计算。

(2) 当接地装置由较多水平接地极或垂直接地极组成时，垂直接地极的间距不应小于其长度的2倍; 水平接地极的间距不宜小于5m。

由n根等长水平放射形接地极组成的接地装置，其冲击接地电阻可按下式计算
(14-32)
式中R hp——每根水平放射形接地极的冲击接地电阻，Ω;
ηp——考虑各接地极间相互影响的冲击利用系数，其数值可参照表14-25接地极的冲击利用系数ηp选取。

(3)水平接地极连接的n根垂直接地极组成的接地装置，其冲击接地电阻可按下式计算
(14-33)
式中R vp——每根垂直接地极的冲击接地电阻，Ω;
R′hp——水平接地极的冲击接地电阻，Ω。

(4)杆塔接地极与单独接地极的冲击系数。

1)杆塔接地极接地电阻的冲击系数，可利用以下各式计算：
a.铁塔接地极
(14-34)
式中I p——流过杆塔接地极或单独接地极的冲击电流，kA;
ρ——土壤电阻率，Ω·m。

b.钢筋混凝土杆放射型接地极
(14-35)
c.钢筋混凝土杆环型接地极
(14-36)
2)单独接地极接地电阻的冲击系数，可利用以下各式计算：
a.垂直接地极
(14-37)
b.单端流入冲击电流的水平接地极
(14-38)
c.中部流入冲击电流的水平接地极
(14-39)
3)杆塔自然接地极的冲击系数：杆塔自然接地极的效果仅在ρ≤300Ω·m才加以考虑，其冲击系数α可利用下式计算
(14-40) 式中αp——系数，对钢筋混凝土杆、钢筋混凝土桩和铁塔的基础(一个塔脚)为0.053，对装配式钢筋混凝土基础(一个塔脚)和拉线盘(带拉线棒)为0.038。

(5)接地极的冲击利用系数：各种型式接地极的冲击利用系数ηp可采用表14-25所列数值。

工频利用系数η≈ηp/0.9≤1。

但对自然接地极，η≈ηp/0.7。

表14-25 接地极的冲击利用系数ηp
接地极型式接地导体的根数ηp备注
n根水平射线(每根
长10～80m)
2
3
4～6
0.83～1.0
0.75
～0.90
0.65
～0.80
较小值用于较短的射线。