什么是土壤电阻率，它如何影响防雷接地

时间：2023-03-22

在设计和安装电源和防雷系统时，正确的接地被证明是一个重要问题。任何接地系统的目标都是为故障和雷电感应电流进入大地提供低阻抗路径，确保电气系统故障和雷电的较大安全性。

正确安装的接地系统不仅有助于保护建筑物和设备免受意外故障电流或雷击浪涌造成的损坏，更重要的是，它还可以保护人员。

接地是一个非常复杂的主题。正确安装接地系统需要了解国家和国际标准、接地导体材料和成分以及接地连接和端接。然而，接地系统的设计者和安装人员不应忽视另一个重要因素——土壤条件。

下面，地凯科技（防雷）将探讨什么是土壤电阻率，如何确定它以及接地系统受各种土壤电阻率影响的方式。

什么是土壤电阻率？

很简单，土壤电阻率是土壤对电流的电阻。在大多数应用中，低接地电阻是可以选择甚至要求，因此通常可以选择低电阻率。在许多应用中，接地电阻本身并不像接地布局（即网格、网格等）那样重要。然而，尽管如此，高土壤电阻率仍然对这些设计构成挑战，并可能加剧缺点或设计不足。

优选地，在设计接地系统之前对土壤电阻率进行测量。实现这一目标的常用方法是Wenner 4点测试，它涉及四个间隔相等距离的探头，以确定不同深度的土壤电阻率轮廓。了解土壤电阻率如何随深度变化对设计人员来说很重要，因为它可以确定是否需要深接地电极或浅接地电极设计。

除了土壤的类型外，其他可能影响土壤电阻率的因素是温度和湿度水平。因此，季节或天气模式的变化会影响土壤电阻率，从而影响接地系统的性能。例如，在潮湿、温暖的季节中电阻率低的土壤在寒冷（较端冻结）或旱季可能具有更高的电阻率。

由于测试土壤电阻率并不总是可能的，因此请注意影响土壤电阻率的因素：

1.土壤类型。岩石土壤或砾石具有特别高的电阻率。

2.水分含量水平。干燥的地面，就像沙漠中的沙子一样，具有很强的抵抗力。

3.温度。冷地或冻土比暖地更具抵抗力。

4.矿物质含量。例如，火成岩比矿石矿物更具抵抗力。

5.污染物。可能是金属、盐或其他物质，如油。

为什么土壤电阻率对接地很重要

土壤电阻率接地当电流从接地电极流入周围的土壤时，它们通常被描述为流过一系列直径增加的同心壳。每个连续的外壳具有更大的电流流面积，因此电阻更低。在远离接地导体的某个点，电流耗散变得足够大，电流密度足够小，以至于电阻可以忽略不计。

如果土壤具有高电阻率，并且接地电极的布置不足以抵消这一点，则流经系统的电流耗散将导致接地系统上的电压更高。这在某些应用中具有影响，例如更高的触摸或阶跃电位，或者在更较端的情况下，过流或过压设备的可靠运行失败。

适用于高电阻率土壤的较具成本效益的接地解决方案

为了较终确定雷电流安全地进入地球的耗散，必须存在高导电接地。导电增强材料是克服高土壤电阻率的一些较具成本效益的方法。这些材料非常适合在高电阻率土壤区域使用，包括岩石土、山**和沙质土壤。这些产品可称为“接地”或“接地”增强材料。

低接地电阻也可以通过其他技术实现，例如：

接地更深的驱动电极

多根铜棒粘合在一起

平衡系统

耦合杆

化学棒

根据应用的不同，导电接地增强材料通常优于上述选项。由于该材料的导电优势，可能需要更少的接地电极来实现目标接地电阻，从而节省整个安装的时间和金钱。

增强材质如何工作？

增强材料以垂直或水平方向安装在接地电极周围，作为高导电路径，将电流耗散到地。

这些材料有多种化合物可供选择。例如，膨润土是有时使用的**化合物，而市售形式包括粉末、颗粒和凝胶。然而，增强材料通常是水泥基的，需要混合和凝固。

在考虑替代方案时，请根据以下因素进行评估：

传导率

安装方便，时间

耐用性和可靠性（即不溶解、分解或浸出）

接地电极的耐腐蚀性等。

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