家庭用电接地装置的性质、要求和延长使用寿命的方法

1.接地装置

接地由埋入地中的金属导体（简称接地体）和连接电气设备的金属导线（称接地线）完成，接地体和接地线总称接地装置。如图6-23所示。

（1）接地体

接地体一般分为自然接地体和人工接地体，凡埋在土壤中的金属管道物、地基内的钢筋以及其他地下金属结构等，都可作为自然接地体。

人工接地体一般采用扁钢、圆钢、铜板或角钢构成接地网，接地网的面积由接地电阻设计值而定，一般土壤接地网面积为12～16m²。水平埋入地下或采用水平放射式埋设接地体，接地体的最小尺寸不应小于表6-2所列的数值。

图6-23 接地装置示意图

1—垂直接地体 2—水平接地体 3—接地干线 4—接地支线 5—电气设备金属外壳

表6-2 接地体最小尺寸

（2）接地线

接地引入线尽量采用钢材，在地下不得利用裸铝导体作为接地体或接地线。接地线采用扁钢，其厚度不应小于4mm，截面积不应小于48mm²；接地线采用绝缘铜芯导线，其截面积不应小于1.5mm²；采用裸铜线，其截面积不应小于4.0mm²。

接地线与接地体的连接处要用加固镶块，加固镶块和接地体应采用电焊相连，焊接处均应刷沥青防腐。

2.接地电阻

接地电阻是衡量接地装置好坏的一个参数，通常电力设备的接地电阻值最好小于4Ω，最大不超过10Ω。如配电变压器总容量大于100kVA时，保护接地和变压器中性点的工作接地电阻值≤4Ω；配电变压器总容量为100kVA以下时，保护接地和变压器中性点的工作接地、重复接地以及零线的电阻值≤10Ω；如配电变压器总容量不超过100kVA时，且重复接地有三处以上时，每一重复接地电阻值≤30Ω。

接地电阻由三部分组成，（1）接地线和接地体本身电阻；（2）接地体与土壤接触电阻；（3）接地体周围土壤的电阻。上述第（1）项电阻可以做得很小，第（2）项要求接地体与土壤保持良好的接触，回填土时应分层夯实。因此接地电阻的大小主要取决于接地体周围土壤的电阻率和接地体与土壤的接触面积。

土壤电阻率与土壤的类别有关，土壤应选择潮湿的沼泽地、黑土、园田土等电阻率低的土壤。对电阻率高的砂土、多石土等土壤，可采取换土措施，即用电阻率较低的土壤替换电阻率较高的土壤。也可对土壤进行化学处理，如在接地体周围设木炭、石灰、食盐等，采用长效化学降阻剂使接地装置长期保持良好的导电性能。

土壤电阻率是以每边长为1m的正立方体的土壤电阻来表示，不同性质的土壤电阻率的参考值见表6-3。(www.xing528.com)

表6-3 不同性质的土壤电阻率的参考值

3.家庭用电的接地装置要求

为了保护家庭的安全，做到安全用电，家庭用电系统必须埋设保护接地线，把各种电器的金属外壳、框架等用接地装置与大地可靠连接。

新建住宅楼一般都要有接地装置，老式住宅楼一般都没有接地装置，应补装。自建住宅应设计安装接地装置。

接地装置的安装要求有两点：

（1）接地装置的接地电阻必须小于4Ω。

（2）接地极一般不能少于两根。

在埋设人工接地体之前，应先挖一个深约1m的地坑，然后将接地体打入地下，上端露出坑底约0.2m，供连接接地线用。接地体打入地下的深度应不小于2m，如图6-24所示。在特殊场所埋设接地体时，如果深度达不到2m，而且接地电阻不能满足要求，则应在接地体周围放置食盐、木炭并加水，以减小接地电阻。

接地装置安装完毕后，应用“接地电阻测量仪”测量接地电阻。

图6-24 埋设接地体示意图

4.延长接地装置的使用寿命

（1）接地电阻与地线寿命的关系。埋在地下的金属接地体总会逐渐锈蚀损坏，从而使接地电阻值不断增大。尤其是当接地体上有直流电通过时，由于电解作用，会损坏得更快些。因此，设置地线时尽量在电车和电气铁路的杂散电流区域以外，局（站）内地线距离电气铁路和有轨电车的路基应不少于200m，以延长其使用寿命。

（2）接地体使用寿命和衡量标准。接地体的使用年限，规定以每个接地体的重量减低到它原来重量的四分之一时为满期，这是一个漫长的过程，如果接地体设置的地域和土壤条件好，加上每年定期检测和维护保养，一般防雷地线装置会使用20年以上。

（3）避免在污水坑附近、沃土中装地线。在厩肥和污水坑附近以及肥沃的田地、菜土中安装地线，可以减小接地电阻，但由于有机物质腐烂时产生的苛性物质如氨等，容易侵蚀接地体的金属，缩短接地体的寿命。所以，应避开这些地域安装接地体。

（4）加盐改造土壤电阻率。当安装接地电阻很小的地线时，特别是在土壤电阻率高和地下水水面低的土壤内安装地线时，往往要消耗大量金属，在这种情况下，可用加盐的办法，显著地减小电阻率和降低其冻结点，使砂性土壤中的接地体电阻减低到15％左右，砂土中的减到20％左右，砂质黏土中的减到30％左右。由于在土壤中加盐，会影响到接地体的寿命，使接地体的构造和维护复杂化，因此只有在土壤电阻率很大又不可能在别的地方装置接地体的特殊情况下，才采用这种加工方法。