為什么良好的接地很重要？

雷電的瞬態(tài)特性及其相關(guān)的快速上升時(shí)間和大電流，意味著必須特別考慮良好的接地，以使雷電保護(hù)有效。土壤電阻率變化，安裝方便性，布局和現(xiàn)有物理特征等許多因素都是特定于地點(diǎn)的，并且往往會(huì)影響所采用接地方法的決定。

低阻抗是防雷的關(guān)鍵。所有接地連接應(yīng)盡可能短且直接，以減少電感并降低連接中感應(yīng)的峰值電壓。接地電極系統(tǒng)必須通過(guò)耦合到土壤來(lái)將雷電浪涌有效地耦合到地面。接地本身對(duì)雷電流的電阻也必須減少。只有考慮到所有這些因素，才能實(shí)現(xiàn)防雷效果。

接地阻抗

土壤電阻率是重要的設(shè)計(jì)考慮因素。對(duì)于不同的土壤類(lèi)型，水分含量和溫度，它會(huì)顯著變化，并且會(huì)引起接地阻抗的變化。

短而直接的接地連接

雷電放電產(chǎn)生的電壓主要取決于電流的上升時(shí)間和接地路徑的阻抗（主要是電感）。

由于長(zhǎng)距離，間接路徑或接地導(dǎo)體布線(xiàn)中的急劇彎曲而產(chǎn)生的任何串聯(lián)電感，極快的上升時(shí)間會(huì)導(dǎo)致電壓大幅上升。這就是為什么短而直接的接地連接很重要的原因。

從電極系統(tǒng)到地面的耦合

接地電極系統(tǒng)將雷電流耦合到地面的效率取決于許多因素，包括接地電極系統(tǒng)的幾何形狀，導(dǎo)體的形狀以及有效耦合到土壤中的因素。

良好接地系統(tǒng)的特征

簡(jiǎn)而言之，四個(gè)特性對(duì)接地至關(guān)重要

1.導(dǎo)電性好

2.能夠承受可用電氣故障電流的導(dǎo)體

3.使用壽命長(zhǎng)-至少40年

4.低接地電阻和阻抗

任何接地裝置的基本原理應(yīng)是嘗試使電極或?qū)w與周?chē)寥赖谋砻娣e增大。這不僅有助于降低接地系統(tǒng)的接地電阻，而且還可以極大地提高雷電沖擊條件下接地系統(tǒng)的阻抗。

等電位鍵合

等電位聯(lián)結(jié)有助于確保在不同的輸入導(dǎo)體（例如金屬水服務(wù)，電力系統(tǒng)，電信系統(tǒng)和本地地面）之間不會(huì)出現(xiàn)危險(xiǎn)的電位差，并且還可以減小步進(jìn)和接觸電位。

良好的耐腐蝕性

接地電極系統(tǒng)應(yīng)耐腐蝕，并與埋在地下的其他導(dǎo)體兼容。

迄今為止，銅是用于接地導(dǎo)體的常用材料。通常，應(yīng)采用接地電阻測(cè)量?jī)x（或接地電阻測(cè)量裝置）維護(hù)或檢查程序，以確保接地系統(tǒng)的長(zhǎng)期有效性。

接地電阻

當(dāng)電流從接地電極流入周?chē)耐寥罆r(shí)，通常被稱(chēng)為流過(guò)一系列直徑不斷增大的同心殼。每個(gè)相繼的外殼都有較大的電流流通面積，因此電阻較低。

在遠(yuǎn)離接地導(dǎo)體的某個(gè)點(diǎn)上，電流耗散變得很大，電流密度如此之小，以至于電阻可以忽略不計(jì)。

從理論上講，接地電阻可以從以下通式得出：

R = P×L / A電阻=電阻率×長(zhǎng)度/面積

這個(gè)公式說(shuō)明了為什么同心地球的外殼距離接地棒越遠(yuǎn)，電阻會(huì)降低：

R =土壤的電阻率×外殼厚度/面積

在接地電阻的情況下，假定整個(gè)體積中的土壤（或土壤）電阻率均勻，盡管實(shí)際上情況很少。電極系統(tǒng)的方程非常復(fù)雜，通常僅表示為近似值。

單接地電極系統(tǒng)常用的公式如下：

R =ρ/2πL

參數(shù)：

R =接地棒對(duì)大地（或土壤）的電阻（以歐姆為單位）

L =接地電極的長(zhǎng)度

r =接地電極半徑

ρ =以歐姆-厘米為單位的平均電阻率。

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