2015年，新餘市整合（hé）市級食品藥品檢（jiǎn）驗（yàn）檢測機構，組建綜合檢驗檢（jiǎn）測中心（xīn）。整合後，實驗室（shì）引入許（xǔ）多大型精密分（fèn）析儀器。由於實驗室是經辦公室改建而成的（de），沒有正確接地，導致儀器（qì）時常（cháng）出現不穩定現象，造成檢測數據（jù）缺乏準確和可靠性，儀器未能發揮出應有的（de）作用。

精密分（fèn）析儀器的安裝說明書都特別強調儀（yí）器需（xū）要有良好的接地，地線與大地有良好（hǎo）的連接，接地電阻在4Ω以下。正確的接地，不僅能起到保護（hù）操作者及設備安全的作用，而且可以屏蔽外（wài）界（jiè）電磁場對儀器的幹擾，穩定儀器電氣零點。

我們的食品藥品檢驗實驗室位於本單位辦公大樓的(3～5)層，擁有36個實驗室。大樓是一幢長54m、寬27m的11層建築，為鋼筋混凝（níng）土框（kuàng）架結構，樓頂安裝了避雷（léi）帶，屬二類防雷建築。建造時，利用混凝土框架的內部主鋼（gāng）筋立柱，建立了以此為主的自然接地體裝置（zhì）。各辦公室的接（jiē）地均引自該大樓框架立柱鋼筋連成的接地裝置。

在（zài）實驗室裝修之（zhī）前，我們對大樓(3～5)層樓房的各樓層配電箱接地母線的接地電阻進（jìn）行了測量，結果都大於（yú）4Ω，而分析儀器接地電阻要求小於2Ω，顯（xiǎn）然不符合要求。經過（guò）排查，初步判斷是大樓施工不良造（zào）成的。大樓接（jiē）地采用（yòng）框架立（lì）柱與橫梁鋼筋形成鼠籠狀的框架自然接地體，各連接體沒有很好地實（shí）施焊接，或者隻是簡單地用鐵紮絲綁紮好，隨（suí）即澆築混（hún）凝土，混凝土中的水分導致主鋼筋與輔助鋼筋，以及（jí）框架立柱與框架橫梁（liáng）中的鋼筋之間（jiān）電氣連接點的鏽蝕，最終導致接（jiē）地電阻不合格。

食（shí）品藥品檢驗實驗室精密儀器接地電阻的要求為不大（dà）於（yú）2Ω。大樓後方有一長方形綠化帶，長54m，寬24m，土壤土質為紅、白（bái）岩石粉，電阻率在(100～300)Ω·m之（zhī）間。依（yī）照現有的條件，我們采納某公司的接地實（shí）施方案。

1.對（duì）(3～5)層樓層重新敷設單（dān）獨的（de）電纜，配電房建立（lì）獨立的（de）配電櫃（guì），(3～5)層樓層用（yòng）電建立獨立接地係統。辦公用電和實驗用電分離，有效保障電源穩（wěn）定。建立獨立接地（dì）係統來承擔實驗室儀器功能性（xìng）接地。大樓初建時框架自然接地體（tǐ），依舊承擔著大樓的安全保護接地，可（kě）防電擊、防雷擊等，以及其（qí）他（tā）樓層的功能性接地。

2.建立新型獨立（lì）接地係統。依照現有的條件和要求，經（jīng）過論證，我們采用一種新型接地裝置，即電解離子接地係統。電解離子接地係統具有降阻效果明顯，施工方便，占地麵積小，使（shǐ）用壽命長等優（yōu）點。電解離子接地極(棒)是通過電極內部（bù）和外部填（tián）充材料的離子（zǐ）釋（shì）放效應，改善電極與周邊土壤的接觸環境（jìng），達（dá）到（dào）降阻的目的。管內填充高碳離子化（huà）合物晶體，外表采用純紫（zǐ）銅（tóng）材料，以確保導電性能及較（jiào）長使用壽命。導體內部填充材料含有特製（zhì）的電離子化合（hé）物。電解離子接地極在（zài）各項接地性（xìng）能和適應（yīng）性方麵具有明顯優勢（shì），已廣泛應用於電力、鐵路、石（shí）油化工、通信基站等接（jiē）地領域（yù）。

在（zài）設計接地係統之前，我們先測試了該地塊的（de）土壤電阻率。在地麵上打（dǎ）入一根（gēn）Φ50mm、3m長的鍍鋅鋼管，用（yòng）接地電阻測試儀（yí）測得接地電阻值（zhí）為67.3Ω。根（gēn）據垂直接地的簡易計算法推算出其土（tǔ）壤電阻率為ρ≈67.3/0.3=224Ω·m。綜合考慮現有條件，該公司的接（jiē）地（dì）實（shí）施方案，為采取在綠化帶內敷設水平接地網，水平網四周安裝電解離子（zǐ）接地極，離子接地極（jí）配合降阻（zǔ）劑的方法（fǎ）的接地方案。

在綠化帶內敷設水（shuǐ）平（píng）接地網，水平（píng）接地網的外緣應（yīng）閉合。水平接地網使用50mm×5mm紫銅排，總長度82m，結構為（wéi）24m×12 m矩形地網，埋深0.8m。在水平網四周安裝20根Φ50mm、3m離子接地（dì）極，每（měi）隔(5～6)米布置1根，離子接地極由水平地網紫銅排連接（jiē）形成閉合環。紫銅排與離子（zǐ）接地極之間的連接均采用放熱焊接。離子接地極安裝於口徑Φ150mm、3.5m豎井內，豎井（jǐng）內（nèi）同時填充降阻劑，用於降低接地電阻及消散泄漏電流。每米（mǐ）25kg，需降阻劑4000kg。

根據生產廠家提供的數據，離子接地極選用Φ50mm、3m規格，結合相關的經驗公式進行估算，我們（men）選（xuǎn）擇銅離子接地極(棒)的數量為（wéi）20根。該計算公式為

式中:Rd——電解離子接地係統的接地電阻；k——電解離子接地係統效率，為0.4；ρ——土（tǔ）壤電阻率(Ω·m)；γ——降阻回填降阻率，為0.55；δ——電解離子接（jiē）地係統的（de）初始離子擴散半徑，為0.5m；H——電解離子接地係統的長度，為3m。

式中:Rd——一組離子接地係統的使用效（xiào）果；R——n組離子接地係統使用後的效果；n——使用離子接地係統的組數；γ——利用係數，γ為0.95。

經計算，該接地設計方（fāng）案的接地電阻R為0.432Ω，符（fú）合設計要求R≤2Ω的要求（qiú）。

在綠化帶（dài）中心地帶，規劃出（chū）結構為(24×12)m矩形地帶，使用挖掘工具沿著（zhe）矩形地帶邊緣（yuán）挖出1m寬（kuān）、0.8m深的（de）溝槽。用鑽（zuàn）孔機在溝槽的（de）四個角上鑽出孔徑為Φ150mm×3.5m的豎井，然後（hòu）依次在溝槽上鑽出其他16個同（tóng）樣的豎井，每（měi）個相鄰的豎井距離為(5～6)m。豎井施工完成後，剝（bāo）開接地極兩端密封電極的膠帶（dài），上端為水分吸收（shōu）孔膠帶，下端為離子（zǐ）棒釋放孔膠帶（dài）。接地極放入豎井（jǐng）內。將外部填充材料與水按照比例1∶1進行混（hún）合，攪拌均勻至糊狀，先填充豎井0.5m，再灌注到接地極周圍至低於接地極頂端50mm處。為（wéi）避免空氣留在豎（shù）井（jǐng）中影響填充材料與電極的緊密接觸，用長竹竿（gān）插入孔洞中並上下晃動（dòng），讓空氣冒出來，同時保證接地極垂直（zhí）於豎井中和處（chù）在填充材料中心部位（wèi）。把紫（zǐ）銅（tóng）排水平敷設在溝槽中，銅排彎曲(厚度方向彎曲)時其內半徑不小於15mm。

為保證接（jiē）地網形（xíng）成連通回路，紫銅排和銅絞線采用放熱（rè）焊接（jiē）法連接，連接處需要可靠（kào）焊接，做到牢固、無（wú）虛焊、脫焊、漏焊。放熱焊接後生成的焊接點，接（jiē）點內部應無氣孔和瑕疵（cī），熔接頭生成物必須為銅合金，其載流能力、耐高溫能力、耐腐蝕能力與紫銅排（pái）相同。

在接地網的西北角引出接地引出線，挖出1m寬（kuān）、0.8m深（shēn）的溝槽，直線連接至地下配電室。紫銅排放熱焊（hàn）接在西北角的離子接地極（jí）上，另一端連接至地下配電室的（de）(3～5)層樓房建立的獨立接地係統母（mǔ）線上。

整個敷設和連接工作結束後，檢查連線的可靠性，確認無誤後，用回填土填蓋至與地麵齊平，回填土采用土壤電（diàn）阻率不大於30Ω·m的黏土，並在填蓋過程中分層夯（bèn）實，回填土中不能夾帶石塊、木棍、塑料等。接地係統（tǒng）完成（chéng）3天後初測接地電阻，實測結果（guǒ）為0.723Ω，符合分析儀器接地（dì）電阻要（yào）求小於2Ω的要求。

經過近半（bàn）年的運行，實驗室各大（dà）型分析儀器設備都能正常、安全地在工作範圍內工作，說（shuō）明接地係統的安裝是成功的，也證明接地係（xì）統的安裝是非常有必要的。

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本文刊發於《中國計（jì）量》雜誌2018年第11期

作者：江（jiāng）西省新餘市綜合檢驗檢測中心  裘新力  習春紅