杆塔接地装置接地电阻计算书
杆塔水平接地体的接地电阻，可按式（1）计算:
..............................................（1）
式中：Rh——水平接地网的接地电阻，Ω；
      L——水平接地体的总长度，m；
      ρ——土壤电阻率，Ω·m；
      h——接地体的埋设深度，m并联电阻计算；
      k——接地材料的降阻效果系数，石墨基柔性材料取0.7；
      d——接地体的直径或等效直径，m；
      A——杆塔水平接地网的形状系数，如表1所示：
表1  杆塔水平接地网的形状系数
水平接地装置形状
形状系数
1
1.76
5.65
    GB/T 50065-2011 对杆塔接地装置的接地电阻最大允许值规定如表2。 
                  表2 杆塔的工频接地电阻
土壤电阻率ρ（Ω•m）
ρ≤100
100＜ρ≤500
500＜ρ≤1000
1000＜ρ≤2000
ρ＞2000
接地电阻
10
15
20
25
30
1. 土壤电阻率ρ≤100Ω•m时,一般选择正方形的接地装置，正方形的边长根据铁塔根开确定，一般选取边长10m；埋深取h=0.8m，接地体等效直径取接地带宽度的1/2，这里取d=0.02m，
接地带的降阻效果系数取k=0.7，将参数代入公式，可以得到接地装置的最大接地电阻为：Rh =,3.49Ω。
2. 土壤电阻率100Ω•m＜ρ≤2000Ω•m时：选择正方形加4条放射线的接地装置，接地体总长度60m，将参数代入公式，可以得到接地装置的最大接地电阻计算结果如表3。
表3    土壤电阻率ρ≤2000Ω•m的接地装置接地电阻计算结果
土壤电阻率ρ（Ω•m）
ρ≤100
100＜ρ≤300
300＜ρ≤500
500＜ρ≤1000
1000＜ρ≤1500
1500＜ρ≤2000
水平接地体总长度（m）
40
60
80
120
160
200
计算接地最大电阻（Ω）
3.49
7.85
10.21
14.37
16.77
18.38
3. 土壤电阻率2000Ω•m＜ρ≤4000Ω•m时：时：选择正方形加8条放射线的接地装置，计算结果如表4。
表4    土壤电阻率2000Ω•m＜ρ≤4000Ω•m的接地装置接地电阻计算结果
土壤电阻率ρ（Ω•m）
2000＜ρ≤2500
2500＜ρ≤3000
3000＜ρ≤3500
3500＜ρ≤4000
水平接地体总长度（m）
280
344
400
480
计算接地最大电阻（Ω）
20.95
20.86
21.23
20.56
4. 土壤电阻率4000Ω•m＜ρ≤6000Ω•m时：时：选择正方形加8条放射线配合接地模块的接地装置， 接地体总长度为496m，接地模块的数量分别为8块、16块、32块、80块。
水平接地体在土壤电阻率为4500Ω•m、5000Ω•m、5500Ω•m、6000Ω•m的土壤中是的接地电阻分别为22.45Ω、24.94Ω、27.43Ω、29.93Ω。
单个接地模块的接地电阻计算公式如式（2）
.....................................................（2）
式中：Rd——接地模块接地电阻，Ω；
      kj——接地模块的降阻系数；石墨基柔性接地模块取kj=0.15
    ρ——土壤电阻率，Ω•m；
将参数代入公式，计算可得石墨基柔性接地模块在土壤电阻率为4500Ω•m、5000Ω•m、5500Ω•m、6000Ω•m的土壤中是的接地电阻分别为675Ω、750Ω、825Ω、900Ω。
接地模块的并联接地电阻的计算公式可以按照式（3）进行计算：
.....................................................（3）
式中：Rk——接地模块的并联接地电阻，Ω；
      Rd——接地模块接地电阻，Ω；
      a——接地模块的长度，m；
    η——屏蔽系数，与相邻接地模块间距D有关，取值参考表5。
表5 接地模块的屏蔽系数
接地模块间距
0.5a＜D≤a
a＜D≤2a
2a＜D≤3a
3a＜D≤4a
4a＜D≤5a
D＞5a
屏蔽系数η
1.7
1.5
1.3
1.1
1.05
1
本设计中接地模块的水平间距都不小于5m，可取η=1，将参数分别代入公式，可得接地模块的并联接地电阻分别为：84.38Ω、46.88Ω、25.78Ω、11.25Ω。
水平接地体与接地模块并联的接地电阻计算如式4。
...........................................（4）
式中:  R——接地装置的综合接地电阻，Ω；
    Rhk——水平接地体与接地模块之间的互阻，Ω，计算方法如式（5）
...............................................（5）
式中：L1——接地模块的长度，m；
      L2——水平接地体的总长度，m。
将以上各个计算参数分别代入公式可得土壤电阻率4000Ω•m＜ρ≤6000Ω•m的接地电阻如表6。
表6    土壤电阻率4000Ω•m＜ρ≤6000Ω•m的接地装置接地电阻计算结果
土壤电阻率ρ（Ω•m）
4000＜ρ≤4500
4500＜ρ≤5000
5000＜ρ≤5500
5500＜ρ≤6000
水平接地体总长度（m）
496
496
496
496
柔性接地模块数量
8
16
32
80
计算接地最大电阻（Ω）
21.81
23.61
24.71
26.88
5. 带有垂直接地极接地装置的接地电阻计算：
单根垂直接地极的接地电阻的计算公式如式（6）。
............................................（6）
式中：RV——垂直接地极的接地电阻，Ω；
      ρ——土壤电阻率，Ω•m；
      L——垂直接地极的长度，m； 
      k——接地材料的降阻效果系数，石墨基柔性材料取0.7；
      d——接地极的直径或等效直径，m；
将参数代入公式，计算可得单根φ30×2500石墨基柔性接地极在土壤电阻率为300Ω•m、500Ω•m、1000Ω•m、1500Ω•m、2000Ω•m、2500Ω•m、3000Ω•m的土壤中的接地电阻分别为：73.60Ω、122.66Ω、245.33Ω、367.99Ω、490.65Ω、613.31Ω、735.98Ω。
间距为s的n根垂直接地极并联后的接地电阻可用式（7）进行计算。
.............................（7）
式中：RV——单根垂直接地极的接地电阻，Ω；
      ρ——土壤电阻率，Ω•m； 
      n——垂直接地极的数量；
      s——相邻接地极间距，m；
根据设计参数可以计算土壤电阻率为300Ω•m、500Ω•m、1000Ω•m、1500Ω•m、2000Ω•m、2500Ω•m、3000Ω•m的土壤中的并联垂直接地极的接地电阻分别为：20.99Ω、34.98Ω、37.5Ω、56.25Ω、52.05Ω、57.28Ω、57.47Ω。
根据式（1），分别计算出土壤电阻率分别为100Ω•m、300Ω•m、500Ω•m、1000Ω•m、1500Ω•m、2000Ω•m、2500Ω•m、3000Ω•m的水平接地体的接地电阻分别为：3.49Ω、10.46Ω、13.08Ω、20.42Ω、25.26Ω、28.74Ω、31.41Ω、33.53Ω。
水平接地体与垂直接地极并联的接地电阻计算如式4。
...........................................（4）
式中:  R——接地装置的综合接地电阻，Ω；
    Rhv——水平接地体与垂直接地极之间的互阻，Ω，计算方法如式（5）
...............................................（5）
式中：L1——垂直接地极的长度，m；
      L2——水平接地体的总长度，m。
将以上各个计算参数分别代入公式可得带有石墨基柔性垂直接地极的接地装置的接地电阻计算结果如表7。
表7    土壤电阻率ρ≤3000Ω•m接地装置接地电阻计算结果
土壤电阻率ρ（Ω•m）
ρ≤100
100＜ρ≤300
300＜ρ≤500
500＜ρ≤1000
1000＜ρ≤1500
1500＜ρ≤2000
2000＜ρ≤2500
2500＜ρ≤3000
水平接地体总长度（m）
40
40
60
80
100
120
140
160
石墨基柔性垂直接地极数量
0
4
4
8
8
12
16
20
计算接地最大电阻（Ω）
3.49
9.12
11.84
18.11
23.11
26.01
28.64
29.59
6. 石墨降阻布接地电阻计算：
采用石墨基柔性降阻布的接地装置的接地电阻可以按照式（1）进行计算，取接地体的等效直径为石墨降阻布的宽度的1/2，即d=0.15.其计算结果如表8。
土壤电阻率ρ（Ω•m）
300
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
5500
6000
水平接地体总长度（m）
40
60
80
100
120
160
200
280
320
360
400
480
496
石墨基柔性降阻布长度（m）
40
60
80
100
120
160
200
280
320
360
400
480
496
计算接地最大电阻（Ω）
8.8
11.2
17.6
21.9
25
24.4
24.2
26.5
26.9
27.2
27.5
25.7
27.2