2015年，新餘市整合市（shì）級（jí）食品藥品檢驗檢測機構，組建綜合（hé）檢驗（yàn）檢測中心。整合後，實驗室引入（rù）許多大型精密分析儀器。由於實驗室是經辦公室改建而成（chéng）的，沒有正確接地，導致儀（yí）器時常出現（xiàn）不穩定現象，造成檢測數據（jù）缺乏準（zhǔn）確和（hé）可靠性，儀器未能發揮出應有的作用（yòng）。

　　精密分析儀器（qì）的安裝說明書都特別強調儀器需要有良好的（de）接地，地（dì）線與大地有良好的連接，接（jiē）地電阻在4Ω以下。正確的接地，不僅能起到保護操作者及（jí）設備（bèi）安全的作（zuò）用，而且可以（yǐ）屏蔽外界電磁場對儀器的幹擾，穩定儀器（qì）電氣零點。

　　一、接地的設計

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

　　在實驗（yàn）室裝修之前，我們對大（dà）樓（3～5）層樓房（fáng）的各樓層配電箱接地（dì）母線的接（jiē）地電阻（zǔ）進行了測量，結果都大於4Ω，而分析儀器接地電阻要求小於2Ω，顯（xiǎn）然不符合要求。經過排查，初步判斷是大樓施工不良造成的。大樓接地采用框架立柱（zhù）與橫梁鋼筋形成鼠（shǔ）籠狀的框架自然接地體，各連接體沒有很好地（dì）實（shí）施焊接，或者隻是簡單地用鐵紮（zhā）絲綁紮好，隨即澆築混凝土，混凝土中（zhōng）的水分導致主鋼筋與輔助鋼（gāng）筋，以及框架立柱與（yǔ）框架橫梁中的鋼筋之間電氣連接點的鏽蝕，最終導（dǎo）致接地電阻不合格。

　　食品藥品（pǐn）檢驗實驗（yàn）室精密（mì）儀器接地（dì）電阻的要求為不大於2Ω。大樓後方有一（yī）長方形綠化帶，長（zhǎng）54m，寬24m，土壤（rǎng）土質為紅（hóng）、白岩石粉，電阻率在（100～300）Ω·m之間。依照現有的條（tiáo）件，我（wǒ）們采納某公司的接（jiē）地實施方案。

　　1.對（3～5）層樓（lóu）層重新敷設單獨的電纜，配（pèi）電房建立獨立的（de）配電櫃，（3～5）層樓層（céng）用電建立獨立接地係（xì）統。辦公用電和實驗用電（diàn）分離，有效保障電源（yuán）穩定（dìng）。建立（lì）獨立接地係統來承（chéng）擔實驗（yàn）室儀器功能性接地（dì）。大樓初建時框架自然接地體，依舊承擔著大樓的安全保護接地，可防電擊、防雷擊等（děng），以（yǐ）及其他樓層（céng）的功能性接地。

　　2.建立新型獨立接地（dì）係統。依照（zhào）現有的條件和要求，經過論證，我們采用一種新型接地裝（zhuāng）置，即電解離子接地係（xì）統。電解離子接地係（xì）統具有降阻效果明（míng）顯，施工方便，占地麵積（jī）小，使用壽命長（zhǎng）等優點。電解（jiě）離子接地極（棒）是通（tōng）過（guò）電極內部（bù）和（hé）外部填充材料的離子釋放效應（yīng），改善電極與周邊土壤的接觸環境，達到降阻的目的。管內（nèi）填充高碳離子化合物晶體，外表采用純紫銅材料，以確保導電性能及較長使用壽命。導體內部填充材料含有特製的電離子（zǐ）化合物（wù）。電解離子（zǐ）接地極在各項接地性能和適應性方麵具有明顯優勢，已廣泛應用於電力、鐵路、石油化（huà）工、通信基站等接地領域。

　　在設（shè）計接地係統之前，我們先測（cè）試了該地塊的土壤電阻率。在地麵上打入一根（gēn）Φ50mm、3m長的鍍鋅鋼管，用接地電阻測試儀測得接地電阻值為67.3Ω。根據垂直接地的簡易計算法推算出其土壤電（diàn）阻率為ρ≈67.3/0.3=224Ω·m。綜合考慮現（xiàn）有條件，該公司的接地實（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接地極，離子接地極配合降阻劑的方法的接地方案（àn）。

　　在綠化帶內敷設水平接地網，水（shuǐ）平接地網的外緣應閉合。水平接地網使用50mm×5mm紫銅排，總長（zhǎng）度82m，結構為24m×12 m矩形地網，埋深0.8m。在水平網（wǎng）四周安裝20根Φ50mm、3m離子接地極，每隔（5～6）米布置1根，離（lí）子接（jiē）地極由水平地網紫銅排連接形成（chéng）閉合環。紫銅排與離子接（jiē）地極之間的連接均采用（yòng）放熱焊接。離子接地極安（ān）裝於（yú）口徑Φ150mm、3.5m豎井內，豎井內同時填充降阻劑，用於降低接地電阻及消散泄漏電（diàn）流。每米25kg，需降阻劑4000kg。

　　根據生產廠家提供的數（shù）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，我們選擇銅離子接地極（jí）（棒）的數量為20根。該計（jì）算公式為

　　式（shì）中：Rd——電解離子（zǐ）接地係統的接地電阻；k——電（diàn）解離子接地係統效（xiào）率，為0.4；ρ——土壤電阻率（Ω·m）；γ——降阻回填降阻率，為0.55；δ——電解離子接地係統的初始離（lí）子擴散半徑，為0.5m；H——電解離子接地（dì）係（xì）統的長度，為3m。

　　式中：Rd——一（yī）組離（lí）子接（jiē）地係統的使用效果；R——n組離子接地係統使用後（hòu）的效果；n——使用離子（zǐ）接地係統的組數；γ——利用係數，γ為0.95。

　　經計算（suàn），該接地設計方（fāng）案的（de）接（jiē）地電（diàn）阻R為0.432Ω，符合設計要求R≤2Ω的（de）要求。

　　二（èr）、接地的實施

　　在綠化帶中心地帶，規劃出結構為（24×12）m矩形地帶（dài），使用挖掘工具沿著矩形（xíng）地帶（dài）邊緣挖出1m寬（kuān）、0.8m深的溝槽。用鑽孔機在溝槽的四個角（jiǎo）上鑽出孔徑為Φ150mm×3.5m的豎井（jǐng），然後依次在溝槽上鑽出其他16個同樣的豎井，每（měi）個相鄰的豎井距離為（5~6）m。豎井施工完成後（hòu），剝開接地極兩端密封電極的膠帶，上端為水分吸收孔膠帶，下端為離子棒（bàng）釋放孔膠帶。接地極放入豎井內。將外部填充材料與水按照比例1∶1進行混合，攪拌均勻至糊狀，先填充（chōng）豎井0.5m，再灌注到接（jiē）地極（jí）周圍至低於接地極頂端50mm處。為（wéi）避免空氣留在豎井中影響填充材料與電極的緊密接觸，用長竹竿插入孔洞中並上下晃動，讓空氣冒出來，同（tóng）時保證接地極垂直於豎井中和處在填充材（cái）料中心部位。把紫銅排水平敷設在溝槽中，銅排彎曲（厚（hòu）度方（fāng）向彎曲）時其內半徑不（bú）小於15mm。

　　為保證（zhèng）接地網形成連通回路，紫銅排和銅絞線采用放熱焊接法連接，連接處需要可靠焊接，做（zuò）到（dào）牢固（gù）、無虛焊、脫焊、漏焊。放熱焊接後生成的焊接點，接點內（nèi）部應無氣孔和瑕疵，熔接頭生成物必須為銅合金，其載流能力、耐高溫能力、耐腐（fǔ）蝕能力（lì）與紫銅排相（xiàng）同。

　　在（zài）接地網的西北（běi）角引出接地引出線，挖出1m寬、0.8m深的（de）溝槽，直線連接至地下（xià）配電（diàn）室。紫銅排放（fàng）熱焊接在西北角的離子接地極上，另一端連接（jiē）至地（dì）下配電室的（3～5）層（céng）樓房建立的獨立接地係統母線上（shàng）。

　　整（zhěng）個敷（fū）設和（hé）連接工（gōng）作結束後，檢查連（lián）線的（de）可靠性，確認無誤後，用回填土填蓋至與地麵齊平，回填土采用土壤電阻（zǔ）率不大於（yú）30Ω·m的黏土，並在填蓋過程中分層夯實，回填土中不能夾帶石塊、木棍（gùn）、塑料等。接地（dì）係統完成3天（tiān）後初測接（jiē）地電阻，實測結果為0.723Ω，符（fú）合分析儀器接地電阻要求小於2Ω的要求（qiú）。

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

本文刊發於《中（zhōng）國計量》雜誌2018年第11期

作者： 江西省新餘（yú）市綜合檢驗檢測中（zhōng）心   裘新力   習春紅（hóng）