决定接地电阻的主要因素是土壤电阻。土壤电阻的大小一般以土壤电阻系数来表示。土壤电阻系数是以每边长1m的正立方体的土壤电阻来表示。土壤电阻系数根据土壤性质、含水量、温度、化学成分、物理性质等情况而有所变化。因此在设计时要根据地质情况,并考虑到季节影响,选取其中****值作为设计依据。
影响土壤电阻系数的主要因素有下列几个:
(一)土壤性质
土壤性质对土壤电阻系数影响****。不同性质的土壤,其电阻系数甚至相差几千到几万倍。不同性质的土壤的电阻系数如表1所示。
(二)含水量
含水量对电阻系数也有很大的影响。绝对干燥的土壤电阻系数可以认为接近无穷大。含水量增加到15%左右时,电阻系数改变很小;当含水量超过75%时,土壤电阻系数反而增加。
含水量对土壤电阻系数的影响,不仅随土壤种类不同而有所不同,而且与所含的水质也有关系。例如在电阻系数较低的土壤中,加上比较纯洁的水,反而增加电阻系数。因此在采用加水改良土壤时,也要注意这一点。
(三)温度
当土壤温度在0℃及以下时,由于其中水分结冰,土壤冻结,电阻系数突然增加,因此一般都将接地体放在冰冻层以下,以避免产生很高的流散电阻。温度自0℃继续上升时,由于其中溶解盐的作用,电阻系数逐渐减小。温度到达100℃时,由于土壤中水分蒸发,电阻系数又增高。
(四)化学成分
当土壤中含有盐、酸、碱成分时,电阻系数会显著下降。一般即利用这种特性来进行改善土壤的电阻系数。管型接地体经过食盐处理后的电阻系数降低情况见表2.
表1 土壤的电阻率参考值
类别
|
名称
|
电阻率近似值(Ω·m)
|
不同情况下电阻率的变化范围
(Ω·m)
|
较湿时(一般地区、多雨区)
|
较干时(少雨区、沙漠区)
|
地下水含盐碱时
|
|
陶黏土
|
10
|
5~20
|
10~100
|
3~10
|
泥炭、泥灰岩、沼泽地
|
20
|
10~30
|
50~300
|
3~30
|
捣碎的木炭
|
40
|
|
|
|
黑土、园田土、陶土白垩土、黏土
|
50
60
|
30~100
|
50~300
|
10~30
|
砂质黏土
|
100
|
30~300
|
80~1000
|
10~80
|
黄土
|
200
|
100~200
|
250
|
30
|
含砂黏土、砂土
|
300
|
100~1000
|
1000以上
|
30~100
|
河滩中的砂
|
|
300
|
|
|
煤
|
|
350
|
|
|
多石土壤
|
400
|
|
|
|
上层红色风化黏土、下层红色页岩
|
500(30%湿度)
|
|
|
|
表层土夹石、下层砾石
|
600(15%湿度)
|
|
|
|
|
砂、砂砾
|
1000
|
250~1000
|
1000~2500
|
|
砂层深度大于10m、地下水较深的草原地面黏土深度不大于1.5m、底层多岩石
|
1000
|
|
|
|
岩石
|
砾石、碎石
多岩山地
花岗岩
|
5000
5000
200000
|
|
|
|
混凝土
|
在水中
在湿土中
在干土中
在干燥的大气中
|
40~55
100~200
500~1300
12000~18000
|
|
|
|
矿
|
金属矿石
|
0.01~1
|
|
|
|
表2 管形接地体经食盐处理后的有效系数表
处理前的土壤电阻系数(×104
Ω·m)
|
有效系数a(处理前后土壤电阻系数之比)
|
处理前的土壤电阻系数(×104
Ω·m)
|
有效系数a(处理前后土壤电阻系数之比)
|
0.25
0.5
1.0
2.0
|
2.3
2.7
3.2
4.0
|
3.0
4.0
5.0
6.0
|
5.0
6.0
6.5
7.5
|
|