2.多根垂直接地体
当单根垂直接地体的接地电阻不满足要求时，可用多根垂直接地体并联的办法解决，但n根并联后的接地电阻并不等于，而是要大一些，这是因为它们溢散的电流相互之间存在屏蔽影响的缘故，此时接地电阻为
??Re 式中
Re n??一利用系数＜1。
3.水平接地体
Re???L??㏑?A? 2?L?hd? 式中L —接地体的总长度，m； h—水平接地体的埋深，m；
A—形状利用系数。
如果接地体装置由n根垂直钢管或n根水平钢管构成，那么它们冲击接地电阻Ri?应为
Ri??Ri?R?ien?in?i（2-6）
式中?i—接地装置冲击利用系数，它考虑各接地极间的相互屏蔽而使溢流条件 恶化的影响，所以
?i＜1。
在防雷接地中还有另一个影响冲击电阻值的因素：在很大的冲击电流下，经接地
体流入的电流密度J很大，因而在接地体表面附近的土壤中会引起很大的电场强度，当它超过土壤的击穿场强时，在接地体的周围就会出现一个火花放电区，相当于增大了接地体的有效尺寸，因而使其冲击接地电阻变小。
2.2.2地装置的计算
接地体的型号选择
由于接地体过长会导致?i增大，从而使冲击接地电阻Ri增大，故接地体的长度不宜太长；本设计中分别对根数n=2，3，4，5长度l=2m，2.5m，3m，3.5m的钢管进行选择。
由n根垂直钢管构成的接地装置的冲击接地电阻Ri'的公式为：
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Ri'=
RiaR=ie n*?in*?i 根据题意可知Ri'=10?，?i=0.75 Re? Re?
当n=2, Re?13.16*2?26.32?
Ri'*n*?i?i?10*0.75*n?13.16n
0.57?8l20080l(ln?1)?(ln?1) 2?ld2?ld2008*2(ln?1) d=1.13m
2*3.14*2d2008*2.5(ln?1) d=0.93m l?2.5m, Re=26.32=
2*3.14*2.5d2008*3 l?3m Re =26.32=(ln?1) d=0.74m
2*3.14*3d2008*3.5(ln?1) d=0.57m l?3.5m Re=26.32=
2*3.14*3.5d l?2m，Re=26.32=
当n=3, Re?13.16*3?39.48?
2008*2(ln?1) d=0.49m
2*3.14*2d2008*2.5(ln?1) d=0.33m l?2.5m Re=39.48=
2*3.14*2.5d2008*3 l?3m Re =39.48=(ln?1) d=0.21m
2*3.14*3d2008*3.5(ln?1) d=0.13m l?3.5m Re=39.48=
2*3.14*3.5d l?2m Re=39.48=
当n=4, Re?13.16*4?52.64?
2008*2(ln?1) d=0.22m
2*3.14*2d2008*2.5(ln?1) d=0.12m l?2.5m Re=52.64=
2*3.14*2.5d l?2m Re=52.64=
2008*3(ln?1) d=0.062m
2*3.14*3d2008*3.5(ln?1) d=0.032m l?3.5m Re=52.64=
2*3.14*3.5d l?3m Re=52.64=
当n=5, Re?13.16*5?65.8?
2008*2(ln?1) d=0.095m
2*3.14*2d2008*2.5(ln?1) d=0.042m l?2.5m Re=65.8=
2*3.14*2.5d2008*3 l?3m Re=65.8=(ln?1) d=0.0179m
2*3.14*3d2008*3.5(ln?1) d=0.0075m l?3.5m Re=65.8=
2*3.14*3.5d l?2m Re=65.8=
表2-1
接地装置参数计算结果汇总表
n 2 3 4 5 Re（?） 26.32 39.48 52.64 65.8 l?2m时 d(m) 1.13 0.49 0.22 0.095
l?2.5m时 d(m) 0.93 0.33 0.12 0.042 l?3m时 d(m) 0.74 0.21 0.062 0.0179 l?3.5m时 d(m) 0.57 0.13 0.032 0.0075 2.2.3接地装置的选择与安装
要将钢管垂直打入地下，对其管径和壁厚有一定的要求，垂直打入的钢管一般采用
管径为40～60mm，长度为2~3m（一般用2.5m）。为了减小棒间的屏蔽作用棒间距离不应小于2.5~3m，为了保证接地体具有足够的机械强度，对于埋于地下的接地体，为免于腐蚀，钢管壁厚不能太小。
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表2-2
热轧一般无缝钢管的尺寸和理论重量
壁 厚（mm） 外径（mm） 理 论 重 量 （kg/m） 42 63.5 68 121 127 194 203 219 245 2.44 — — — — — 2.89 4.48 4.81 — — — 3.35 4.18 5.57 — — — 3.75 5.87 6.31 11.54 12.13 — 4.16 6.55 7.05 12.93 13.56 — 4.56 7.21 7.77 14.30 15.04 23.31 4.95 7.87 8.48 15.67 16.48 25.6 5.2 3 3.5 4 4.5 5 5.5 29.14 （壁厚至少6mm） 31.52（壁厚至少6mm） 38.23（壁厚至少6.5mm）
表2-3
钢接地体的最小尺寸
名称 圆钢，直径（mm） 建筑物内 5 24 屋外 6 48 地下 6 48 扁钢，截面（mm）厚（mm） 3 角钢，厚（mm） 钢管，壁厚（mm） 2 2.5 4 2.5 2.5 4 4 3.5 2 查阅《简明五金手册》 ,得表2-2，在本设计中选接地体根数n=5，钢管的壁厚取大于3.5mm，由表2-1可知
1. 当l=2m时，d=0.095m
参阅表2-2，取d=0.121m，代入式（2-5）得
??8l?2?102?8?2?Re??1??61.78? ?ln?1???ln2?l?d?2?3.14?2?0.121?将Re=61.78?代入式（2-6）得
Ri??Ri?R0.57?61.78?ie??9.39??10? n?in?i5?0.75每根钢管的理论重量为M =11.54×2=23.08kg
2. 当l=2.5m时，d=0.042m
参阅表2-2，取d=0.050m，代入式（2-5）得
??8l?2?102?8?2.5?Re??1??63.57? ?ln?1???ln2?l?d?2?3.14?2?0.050?将Re=63.57?代入式（2-6）得
Ri?iRe0.57?63.57Ri?????9..66??10?
n?in?i5?0.75每根钢管的理论重量为M =4.54×2.5=11.35kg
综上所述，当取l=2.5m时，d=0.050m最接近管径为48~60mm的要求，且壁厚为4mm，因此采用5根直径为50mm的钢管组成垂直接地体。
接地装置的设计图见附图2。
3入侵波的防护
输电线路是电力系统的大动脉，担负着将发电厂生产和经过变电所变压后的电能输送到各地区用电中心的任务。架空输电线路要穿越山岭，旷野，纵横延伸，受到雷击的机会很多。线路受到雷击就会被沿线入侵发电厂和变电站，而且，线路的雷击事故在电力系统的雷击事故中占有很大的比重，输电线路的防雷保护就是尽可能减少线路雷害事故的次数和损失。但是因受到线路绝缘的限制，仍有大量的雷电波沿线路入侵变电站。
变电所(特别是高压大型变电所)是多条输电线路的交汇点和电力系统的枢纽。变电所的雷害事故非常严重，往往导致大面积停电。变电所内的变电设备(其中最主要的是电力变压器)的内绝缘水平往往低于线路绝缘而且不具有自恢复功能，一旦因雷电过电压而发生击穿，后果十分严重。所以，变电所不但要对直击雷进行防护，同样对沿输电线路入侵的雷电过电压也一样要防护。
防护入侵波的侵入主要措施是装设氧化锌避雷器或阀式避雷器。它们的主要作用是限制过电压波幅值。但是为了使避雷器不至于负担过重(流过冲击电流过大)和有效发挥其功能，还需要有进线段与之配合，这是现代变电所防雷接线的基本思路。本设计选择了阀式避雷器作为入侵波的防护。
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