5.4 接地装置

5.4 接地装置

5.4.1 接地体的材料、结构和最小尺寸应符合表5.4.1的规定。利用建筑构件内钢筋作接地装置应符合本规范第4.3.5条和第4.4.5条的规定。

表5.4.1  接地体的材料、结构和最小尺寸续表5.4.1

    注:1 热镀锌钢的镀锌层应光滑连贯、无焊剂斑点,镀锌层圆钢至少22.7g/m²、扁钢至少32.4g/m²;
           2 热镀锌之前螺纹应先加工好;
           3 不同截面的型钢,其截面不小于290mm²,最小厚度3mm,可采用50mm×50mm×3mm角钢;
           4 当完全埋在混凝土中时才可采用裸钢;
           5 外表面镀铜的钢,铜应与钢结合良好;
           6 不锈钢中,铬的含量等于或大于16%,镍的含量等于或大于5%,钼的含量等于或大于2%,碳的含量等于或小于0.08%;

           7 截面积允许误差为-3%。

5.4.2 在符合本规范表5.1.1规定的条件下,埋于土壤中的人工垂直接地体宜采用热镀锌角钢、钢管或圆钢;埋于土壤中的人工水平接地体宜采用热镀锌扁钢或圆钢。
    接地线应与水平接地体的截面相同。

5.4.3 人工钢质垂直接地体的长度宜为2.5m。其间距以及人工水平接地体的间距均宜为5m,当受地方限制时可适当减小。
5.4.4 人工接地体在土壤中的埋设深度不应小于0.5m,并宜敷设在当地冻土层以下,其距墙或基础不宜小于1m。接地体宜远离由于烧窑、烟道等高温影响使土壤电阻率升高的地方。
5.4.5 在敷设于土壤中的接地体连接到混凝土基础内起基础接地体作用的钢筋或钢材的情况下,土壤中的接地体宜采用铜质或镀铜或不锈钢导体。
5.4.6 在高土壤电阻率的场地,降低防直击雷冲击接地电阻宜采用下列方法:
    1 采用多支线外引接地装置,外引长度不应大于有效长度,有效长度应符合本规范附录C的规定。
    2 接地体埋于较深的低电阻率土壤中。
    3 换土。
    4 采用降阻剂。
5.4.7 防直击雷的专设引下线距出入口或人行道边沿不宜小于3m。
5.4.8 接地装置埋在土壤中的部分,其连接宜采用放热焊接;当采用通常的焊接方法时,应在焊接处做防腐处理。
5.4.9 接地装置工频接地电阻的计算应符合现行国家标准《工业与民用电力装置的接地设计规范》GBJ 65的有关规定,其与冲击接地电阻的换算应符合本规范附录C的规定。

 

条文说明
 

5.4 接地装置
5.4.1 表5.4.1是根据IEC 62305—3:2010第31页的表7及其2006年第1版标准的表7制定的。
5.4.2 为便于施工和一致性(埋地导体截面相同),故规定“接地线应与水平接地体的截面相同”。
5.4.3 当接地装置由多根水平或垂直接地体组成时,为了减小相邻接地体的屏蔽作用,接地体的间距一般为5m,相应的利用系数约为0.75~0.85。当接地装置的敷设地方受到限制时,上述距离可以根据实际情况适当减小,但一般不小于垂直接地体的长度。
5.4.4 “人工接地体在土壤中的埋设深度不应小于0.5m,······其距墙或基础不宜小于1m”是根据IEC 62305—3:2010第26页的5.4.3制定的。1m的距离是考虑便于维修,维修时不会损坏到基础、墙,可以敷设在散水坡之外,通常散水坡的宽度是距墙0.8m。“并宜敷设在当地冻土层以下”是根据征求的意见而加的。
    将人工接地体埋设在混凝土基础内(一般位于底部靠近室外处,混凝土保护层的厚度大于或等于50mm),因得到混凝土的防腐保护,日后无需维修。但如果将人工接地体直接放在基础坑底与土壤接触,由于受土壤腐蚀,日后无法维修,不推荐采用这种方法。若基础有良好的防水层,可将水平人工接地体敷设在下方的素混凝土垫层内。为使日后维修方便,埋在土壤中的人工接地体距墙或基础不宜小于1m,以前有的单位按大于或等于3m做,无此必要。
5.4.5 根据IEC 62305—3:2010第130页“E.5.4.3.2基础接地体”的以下内容而制定:
    “还应记住,混凝土内的钢筋产生与铜导体在土壤中产生化学电池电位的相同数值。这点给钢筋混凝土建筑物设计接地装置提供了一个良好的工程解决方法。······
    另外的问题是由于化学电池的电流引发的电气化学腐蚀。混凝土中的钢产生化学电池的电位在电气化学系列中接近于铜在土壤中的数值。所以,当混凝土基础中的钢材与土壤中的钢材连接在一起时,会产生约1V的化学电池电压,它将引发腐蚀电流从地中钢材经土壤流到潮湿混凝土内的钢材,而使土壤中的钢材溶解到土壤中产生腐蚀作用。
    在土壤中的接地体连接到混凝土基础内的钢材的情况下,土壤中的接地体宜采用铜质、外表面镀铜的钢或不锈钢导体。”
    另外,在IEC 62305—3:2010第141页“E.5.6.2.2.2混凝土中的金属”中指出:“由于钢材在混凝土中的自然电位,在混凝土外面添加的接地体宜采用铜或不锈钢接地体。”
5.4.6 本条说明如下:
    1 IEC的TC81(Secretariat)13/1984年1月的文件(Progress of WG 4 of TC81,TC81第4工作组的进展报告),在其附件(防雷接地体的有效长度)中提及:“由于电脉冲在地中的速度是有限的,而且由于冲击雷电流的陡度是高的,一接地装置仅有一定的最大延伸长度有效地将冲击电流散流入地”。在该附件的附图中画出两条线,其一是接地体延伸最大值lmax,它对应于长波头,即对应于闪击对大地的第一次雷击;另一个是最小值lmin,它对应于短波头,即对应于闪击对大地在第一次雷击以后的雷击。将lmax和lmin这两条线以计算式表示,则可得出:和lmin,取其平均值,得
    本款参考以上及其他资料,并考虑便于计算,故规定了“外引长度不应大于有效长度”,即
    当水平接地体敷设于不同土壤电阻率时,可分段计算。例如,一外引接地体先经50m长的2000Ωm土壤电阻率,以后为1000Ωm。先按2000Ωm算出有效长度为,减去50m后余39.4m,但它是敷设在1000Ωm而不是2000Ωm的土壤中,故要按下式换算为1000Ωm条件下的长度,即将以上数值代入,得。因此,有效长度为50+27.9=77.9(m),而不是89.4m。其他情况类推。
5.4.7 本条是根据本规范第4.5.6条的规定而制定。
5.4.8 放热焊接的英语为exothermic weld。 


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