使用接地模塊為接地設(shè)計(jì)的天大笑話

1、接地模塊只會讓一個時代淪為恥辱叢遠(yuǎn)新摘要：接地模塊降阻效率極低，售價數(shù)百元一套的接地模塊降阻效果與價值數(shù)元的鋼筋相當(dāng)。使用接地模塊還會腐蝕地網(wǎng)，縮短地網(wǎng)壽命。接地模塊必定會成為世界性的笑柄。關(guān)鍵詞：接地模塊，降阻效果，接地電阻，腐蝕，接地網(wǎng)壽命接地模塊的工頻接地電阻值對于0.5mX0.4mX0.06m的長方形接地模塊，如埋在地表面，忽略其自身接地電阻值，則根據(jù)文【2】可計(jì)算得其接地電阻為：0.50.42-0.06i,二R0。0.50.42二二sin-0.062.0.2=0.864：如埋深h=0.3m,則可通過鏡像法計(jì)算得其接地電阻為c0.864：:R1-122二20.3=0.70：如埋深h=0

2、.6m,則可通過鏡像法計(jì)算得其接地電阻為c0.864：R2=+22二20.6=0.56：如埋深h=0.8m,則可通過鏡像法計(jì)算得其接地電阻為2二20.8=0.53：顯然，市場價售價數(shù)百元的接地模塊實(shí)際降阻效果與長2m價值5元的鋼筋相當(dāng)，在實(shí)際應(yīng)用中，降阻效果還不及5元的鋼筋，因?yàn)槟K更短，更容易被屏蔽，使用接地模塊完全是驚人的浪費(fèi)。而國內(nèi)幾乎所有的廠家都將該形狀的接地模塊的降阻效果夸大至R=0.16p左右（比如文【9】）。事實(shí)上，在體積上達(dá)模塊500多倍，直徑為2m的半球（見下圖，圖中附有同等比例下長0.5m,埋深0.8m的接地模塊大致圖形）,跟地面齊平處于均勻土壤中時，具接地電阻也才_PPc

3、R=0.16：2二r23.141至于圓柱或者梅花等其它形狀的接地模塊，效果同樣微乎其微，使用其降阻同樣是驚人的浪費(fèi)。比如，對直徑0.2m長1m的圓柱形模塊，廠家通常都將其降阻效果夸張至R=0.11P左右（比如文9）0實(shí)際上呢？直徑2m的半球置于地表，接地電阻才0.16p,而長1m、直徑0.2m,埋深0.86m的接地模塊也只是這半球中很少的一部分而已（見上圖）,與長4m的鋼筋接地電阻值相當(dāng)，在實(shí)際應(yīng)用中，效果還不及4m長的鋼筋，因?yàn)楦菀妆黄帘巍Ｓ嘘P(guān)接地模塊的論文我將維普期刊網(wǎng)上搜索到的有關(guān)論證接地模塊效果的論文全部下載下來瀏覽了一下后發(fā)現(xiàn)，沒有一篇論文能證明使用接地模塊的合理性，既沒有合理可靠

4、的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，也沒有合理的推斷過程。不過，倒是有一些論文提供的信息正好能反過來證實(shí)接地模塊不合理性?！?】輸電系統(tǒng)設(shè)備接地模塊降阻效果研究文【3】總結(jié)出如下結(jié)論：”使用接地模塊降低接地電阻效果非常明顯，試驗(yàn)測量數(shù)據(jù)顯示，使用接地模塊后接地體的接地電阻同比減少85%以上”，這是一個非?；奶频慕Y(jié)論，簡直連錯誤都稱不上。沒有給定任何明確的前提條件，就得出了85%以上降阻效果的結(jié)論。實(shí)際上，模塊對1cm長的鋼筋接地體的降阻效果可高達(dá)99.9%,可這又有什么價值意義呢？41非金屬接地模塊在變電站接地網(wǎng)中的應(yīng)用文【4】通過CDEGS軟件仿真計(jì)算非金屬接地模塊在變電站接地網(wǎng)中的降阻效果，研究數(shù)據(jù)顯示，接地模塊

5、只在10mx10m這樣的小地網(wǎng)中才會有一定作用，當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)面積增大至30mx30m時，接地模塊已經(jīng)沒有什么實(shí)質(zhì)性價值意義，當(dāng)面積增大至100mx100m時，使用接地模塊后，接地電阻變化值幾乎為零。而實(shí)際上，變電站地網(wǎng)一般都在50mx50m以上，使用接地模塊毫無價值意義，完全是浪費(fèi)。51接地用K塊在110kV商州西郊變降阻中的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析文【5】中聲稱研發(fā)出一種“新型人工接地體”，該接地體外形尺寸為：小260mm,長1000mm。并聲稱，該模塊垂直接地后，“單只接地電阻可達(dá)到：R=0.11p”。實(shí)際上呢？一個直徑2m的半球的接地電阻才0.16p，該圓柱形接地體垂直布置后，只是直徑2m的半球中的很少很

6、少的局部，接地電阻值只能大大超過0.16p,絕不可能低至0.11p。根據(jù)文【1】，可采取公式R弋。'n/v1飛計(jì)算水平地網(wǎng)的接地電阻值，而文【5】居然聲稱，使用該新型接地體可以使上述公式中的常數(shù)0.5變成0.2,從而有效降低接地電阻值。再沒有比這更荒謬的論斷了，因?yàn)榧词箤⒆冸娬舅降鼐W(wǎng)變成平板，也只能將接地電阻降至般變電站水平地網(wǎng)的接地電阻值都已經(jīng)接近同等大小的平板接地電阻值了，不斷加密水平地網(wǎng)，只會使接地電阻值不斷接近平板接地電阻值，密集布置短小垂直接地體，效果也是微乎其微。要想進(jìn)一步有效降阻，只有擴(kuò)網(wǎng)或者深打垂直接地體。文【5】還得出如下結(jié)論：”采用此種接地模塊進(jìn)行接地電阻處理的效

7、果，比外引接地極效果高出2倍以上”?？蓪?shí)際上呢？文【5】中又指出，在給商州西郊變電站進(jìn)一步降阻時，并沒有直接在站內(nèi)布置所謂的“高效”的“新型人工接地體”，而是外引了低效的“接地極”。因此，該文并未能證實(shí)接地模塊有多大效用，卻反倒證實(shí)了這樣一條道理：使用接地模塊不及外引扁鋼、圓鋼等接地極。61接地模塊在輸電線路中的應(yīng)用文【6】指出，“接地模塊已經(jīng)在南昌供電公司所轄的220kV線路上共25基桿塔的接地改造中試用，經(jīng)改造后工頻接地電阻降至10歐以下（改造前13至65歐），取得了良好的效果”但實(shí)際上呢？文【6】又指出單根圓棒形接地模塊的接地電阻約為R=0.48P,與2m長的鋼筋水平埋地0.6m深時的接

8、地電阻相當(dāng)。因此，南昌供電公司其實(shí)應(yīng)該將價值數(shù)百元的接地模塊換成2m長的鋼筋，同樣可以解決問題，還能節(jié)約90%多的材料費(fèi)用。需要說明一下的是，既然單個接地模塊接地電阻值與2m鋼筋效果相當(dāng)（實(shí)際使用中效果更低，因?yàn)楦菀妆黄帘危?，那么，接地模塊在南昌供電公司所轄的220kV線路上25基桿塔的改造中所起的效果幾乎是可以被忽略的，這25基塔的接地基本上依靠鋼筋材料降至10歐以下的。因?yàn)樵趯?shí)際改造中，每基塔所采用的鋼筋材料一般都有幾十米甚至幾百米，2m長的鋼筋幾乎沒什么影響，連2m長鋼筋都不及的接地模塊就更不比說了。81低電阻接地模塊降低凍土接地電阻技術(shù)的研究文【8】中采取四川中光公司三種類型的接地模

9、塊在凍土地區(qū)做試驗(yàn)，得出如下結(jié)論：”在凍土地區(qū)防雷接地工程中，低電阻接地模塊在降低凍土接地電阻方面具有良好的效果”。不過，文中沒給出該結(jié)論的推導(dǎo)過程。實(shí)際上呢？文中試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，9個接地模塊埋地三個月后，有8個接地模塊的接地電阻仍大于2000Qo而此時的電阻率平均值小于5000Qm,則根據(jù)文【1】中的公式-0.6):12Ri=(1n2二1hd可計(jì)算出，此時只需將一直徑12mm長2.5m鋼筋埋深0.6m,即可將接地電阻降至2000Q。41我們還可以根據(jù)又11中的公式R=(1n4-1)計(jì)算出，此時只需布置一根直2二1r徑10cm,長1.2m的垂直鋼管，也能將接地電阻值降至2000Q。這就是說，這一

10、些列每套售價達(dá)數(shù)百元的接地模塊的降阻效果還不及2.5m長的鋼筋，也不及1.2m的鋼管，這樣的數(shù)據(jù)是理論計(jì)算是相一致的。雖然單個模塊接地電阻值非常差，不過文中卻發(fā)現(xiàn)，多個模塊連接在一起后卻能產(chǎn)生奇效：各模塊連接起來以后幾乎沒有屏蔽，居然接近于電路中電阻的并聯(lián)效果了，這是其它接地材料連接起來后所遠(yuǎn)不能及的。而且，更為神奇的是，居然還有三個大于2000Q的接地模塊連接起來后的接地電阻值為510Q。對中光公司多個模塊連接起來后就能產(chǎn)生奇效的詭異現(xiàn)象，目前的科技水平尚不能給予解釋，鄙人只好將該系列數(shù)據(jù)擱在一邊等待高人作答。因此，根據(jù)文中給出單個模塊接地電阻值的數(shù)據(jù)，我們只能得出與作者相反的結(jié)論，即試驗(yàn)所

11、采取的系列接地模塊降阻效果極其差，用其來降阻是驚人的浪費(fèi)，實(shí)不可取。91接地模塊在防雷接地系統(tǒng)改造中的應(yīng)用文【9】在理論上，給出了一組的數(shù)據(jù)(見下圖)是虛夸的，之前已經(jīng)詳細(xì)分析過了，這里不在詳述。表3ZGD系列的技術(shù)指標(biāo)序號型號外形尺寸/mm質(zhì)量/kjr室溫下電阻率/m“工頻接地電阻/Q備注（估算式）1ZGDI1612Ri=0,3Oo2ZGD1-21150x8002()W4.57Rj().18p3ZGD|凸蚓或x1m504Hi«OJlorI4500x400x6()206J1*土壤電阻率取40fl,ni在實(shí)踐中，用來證實(shí)接地模塊降阻效果的數(shù)據(jù)又完全不具可比性：文中指出，使用了鋼材、接地

12、模塊等材料后，接地電阻降至理想值。但這顯然不能證明接地模塊起了作用。于是，文中又推算，若不使用接地模塊，接地電阻值則降不下來，可推算方法卻是錯誤的，因?yàn)橥寥离娮杪蕯?shù)據(jù)太粗糙，而且還取錯值了。因此，文【9】根本不能證實(shí)接地模塊的合理有效性，就留下了一些列有關(guān)接地模塊的虛夸參數(shù)。使用接地模塊為設(shè)計(jì)上的大笑話全世界的電氣工程師設(shè)計(jì)接地方案時，都會遵循如下原則：盡可能使接地體的形狀最簡單。一般只采用圓鋼、扁鋼等細(xì)長的線形接地體，絕不采用圓柱、方塊等立體的三維接地體（除非是現(xiàn)成的自然接地體）。比如，能用平板解決問題的，就不用立體的模塊、圓柱或者圓球等形狀。將一100mx100m的薄板加厚成20m厚的模塊

13、后，接地電阻值也只會下降10%,增加的材料費(fèi)卻是不可計(jì)量的天文數(shù)字。再比如，能用網(wǎng)格形狀的，就不用平板形狀。將一水平地網(wǎng)換成平板，接地電阻只會下降10%左右，材料費(fèi)卻會增加數(shù)百倍，是極為驚人的浪費(fèi)。所以，變電站水平接地體都設(shè)計(jì)成網(wǎng)格狀的，從未有哪個被設(shè)置成平板形狀的。再比如，能用輻射形接地體解決問題的，則絕不會用網(wǎng)格形狀。將一50mx50m的網(wǎng)格狀接地體換成沿著其對角線布置的4根長35m的接地體后，接地電阻值只會增大50%左右，如果換成4根長約70m的接地體后，接地電阻值則會與50R1X50m的網(wǎng)格狀接地體大致相等，材料費(fèi)又極大地降低了因此，在安全、均壓性能較低的輸變電線路上，基本上都采取輻射

14、形接地體降阻。否則，在電阻率高達(dá)數(shù)千的山頂上，如果用網(wǎng)格狀的接地體將接地電阻值降至一二十歐，費(fèi)用簡直是不可想象。再比如，就輻射形接地體而言，能用四根的，就不用八根，越少越好。所以，在輸變電線路上，一般至多布置四根輻射形接地體，很少有布置六根的，更是鮮有布置八根的，根數(shù)越多，屏蔽越大，降阻效率越低。因此，各種長方形、圓柱形的接地模塊其實(shí)是降阻效率最低的，是設(shè)計(jì)接地方案時最應(yīng)避免的，采用長方、圓柱等立體型的接地模塊是與全世界主流設(shè)計(jì)理念相悖的，與各教程、規(guī)程上所推薦的設(shè)計(jì)理念也是相悖的，與目前輸變電線路、變電站等等所用的設(shè)計(jì)理念全都相悖。由于接地模塊本身就是在離奇的悖論指導(dǎo)下開發(fā)出來的，各廠家所提

15、供的基本上是被夸大了的虛假技術(shù)參數(shù)，所能給設(shè)計(jì)院推薦的也就只能是錯亂的問題方案。比如，文【5】居然聲稱，使用接地模塊可以將5”門中的常數(shù)0.5變成0.2,從而有效降低接地電阻值，沒有比這更荒謬的了。再比如，文【7】則推薦了如下公式：pMn=-式中,n接地模塊數(shù)量，計(jì)算結(jié)果是小數(shù)時取整加1;P土壤電阻率，。時M模塊接地系數(shù)，土壤電阻率p越大，取值越小，取值范圍0,05*035；&地網(wǎng)設(shè)計(jì)接地電阻值，（1；K利用系數(shù)，模塊數(shù)量越多，K取值越小，取值范圍0.7-0.95。各參數(shù)取值關(guān)系索Tab.Valuerelatinn5hipbetweenpuramplcr土填電阻率P接地系數(shù)解利用系數(shù)K

16、p<200介*m050,85-0.9200W。<5000*m0.】40,8-0.85500pc1000Q-m0.120,75«0rap孑J000OJl0.75上述公式可變換為_1一1Rn=-,MP*nK如果電阻率為1000,那么上述公式可更直觀地表達(dá)為_1_.、1Rn=0.11Pn0.75按此邏輯，在電阻率一定的情況下，地網(wǎng)接地電阻值應(yīng)取決于模塊的用量，而非接地體的形狀（實(shí)際上，可任何一本教程或者規(guī)程上都清楚地顯示，接地電阻值取決于土壤電阻率和接地體的形狀，接地電阻也都是根據(jù)土壤電阻率和接地體形狀來計(jì)算的）。因此，如設(shè)計(jì)院采納了廠家推薦方案，想不犯錯都難。事實(shí)上，已經(jīng)有不

17、少設(shè)計(jì)院因接地模塊而鬧出笑話了。比如，某1000kV特高壓輸變電線路接地裝置就采用了接地模塊，文【10】總結(jié)該線路模塊使用經(jīng)驗(yàn)時指出，接地模塊的使用數(shù)量按以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：N=M-pdR式中：。為土壤電阻率；此為接地電阻；斶為模塊類型選取系數(shù).當(dāng)埋設(shè)深度為0.67）.8m時選取范圍為-03TM8,一般選擇為0.18*將上述公式變換一下可得1、Rj=1M0:jN即通過接地模塊數(shù)量而非接地體形狀來計(jì)算接地電阻，此為中國接地模塊廠家獨(dú)創(chuàng)的公式，參與該特高壓輸變電線路設(shè)計(jì)的某知名大型設(shè)計(jì)院居然采納了這種創(chuàng)意，對電阻率為3000Q-m的TJH30型號裝置，設(shè)計(jì)了如下方案：在面積為36mx36m的區(qū)域內(nèi)使

18、用8個模塊（要求將接地電阻值降至25。以下）。詳細(xì)見下圖:,/一.".、一口一"AQJ事實(shí)上呢，即使將36mK36m的整個區(qū)域內(nèi)全部布滿接地體，形成一塊36mx36m的整塊導(dǎo)電的平板，也只能降至一：二一3000“R平板1定0.4436二接地模塊必定會成為我們這個行業(yè)時代的笑柄，中國必將會因此而被世界同行恥笑，我們的后人也必定會因這個時代而持久蒙羞。有關(guān)接地模塊的理論和設(shè)計(jì)方案必定會成為后人的反面教材，因?yàn)槔碓睫q越明，學(xué)習(xí)和批駁接地模塊謬論，大大有助于更好地深入學(xué)習(xí)接地知識。但愿，不要淪為全世界的反面教材。必然腐蝕地網(wǎng)，縮短地網(wǎng)壽命，增大電網(wǎng)遭雷擊事故的概率各公司都不遺余力地

19、宣傳其接地模塊的長效、防腐效果，有宣稱壽命達(dá)30年，也有宣稱壽命可達(dá)50年，因?yàn)榻拥啬K的主要成分為非金屬體，不易腐蝕。事實(shí)上，接地模塊的壽命并非取決于最耐腐蝕的非金屬材料部分，而是取決于易腐蝕的兩端連接頭的金屬材料部分，該部分與接地網(wǎng)材料一樣，都是鍍鋅鋼材。而且，與地網(wǎng)焊接時，該部分鋅層還會被高溫腐蝕，壽命反不及一般的鍍鋅鋼材，所以，接地模塊的壽命只會比地網(wǎng)短，三五十年純屬無稽之談。我們絕不能因?yàn)槿梭w某個牙齒或者其它什么骨骼可以保存1000年就說某人壽命可以達(dá)到1000年。另外，接地模塊自開發(fā)至今尚不足10年，三五十年的壽命只能是猜測或推斷出來的，沒有任何有效數(shù)據(jù)可證實(shí)。而且，更為糟糕的是，接地模塊還會腐蝕地網(wǎng)，縮短地網(wǎng)壽命。接地模塊與地網(wǎng)焊接時，地網(wǎng)焊接點(diǎn)鋅層也會被高溫腐蝕，接地網(wǎng)壽命則必定會因此而減少。因此，接地模塊三五十年的壽命純屬無稽之談，接地模塊的壽命還不及一般的接地材料，而且，使用接地模塊還會腐蝕地網(wǎng)，縮短地網(wǎng)壽命，增大電網(wǎng)遭雷