直读光谱仪地线的施工措施及要求

署：此文由赵登峰先生撰写

一、前言

直读光谱仪是利用电弧火花放电激发试样内部元素分析的一种精密仪器。为确保仪器正常安全工作，良好地线降低了仪器工作的安全隐患、降低了分析工作人员的人身安全危险，同时提高了仪器的抗干扰能力，降低仪器信噪比，提高了仪器分析准确和精度。

因此，仪器搬迁和安装过程中，地线施工是一个很重要的关键环节。

二、地线简介

  1、地线：

     “地线”用来将电流引入大地的导线。“地线”是对接地的设施，即按一定的要求，用金属导体或导线把电路中的某些“地”电位点连接起来，或是将电子电气的某一部位和大地连接起来。

电气和电子中的地线作用是不一样。从狭义上讲，“接地”就是与大地保持“同电位”。电气设备漏电时，电流通过地线进入大地。在电气技术中，地线的作用是起到安全保护左右。从广义上讲，“接地”是电路系统中“等电位点等电位面”的屏蔽线，它是电路系统中的基准电位，但不一定是大地电位。在无线电与电子技术中，地线的主要作用是防止外界干扰与提高无线电波的辐射频率。对直读光谱仪而言，既是保护地线又是屏蔽地线，但不是防雷地线。

  2.接地电阻

    接地电阻的大小与土壤的散流电阻（取决于土壤性质和含水量）、接地体表面与土壤的接触电阻（取决于土壤的性质及其与接地体接触的紧密程度及有效接触面积），以及接地体与接地引线的电阻有关，其中起主要作用的是散流电阻和接触电流。

三、地线选材

1、接地体材料

1.1 铜板（接地体）

   铜板选用精良的紫铜板，铜材导电率高电阻小，面积最好2平方米，厚度不小于3毫米。

1.2 铜带

  作为地下铜板至地面的接地引线。宽度不小于25毫米，厚度不小于3毫米，长度若干（视具体情况而定）

1.3  铜线

   从埋线地线沟槽敷设埋于地下连接铜带至仪器房间的接地引线。铜导线最好选用带有保护外层的电缆导线，外层可以进行有效的防腐作用，铜导线截面积不小于16平方，接地引视实际情况而定。

1.4  接地铜排

  室内地线末端要配置接线铜排。分布于直读光谱仪             房间内的电线连接铜排架，接线铜排最少有两个接线节点。

  铜排规格与铜带基本相同，宽度不小于25毫米，厚度不小于3毫米。铜排上打孔，并安装相应的螺栓。

1.5 降阻剂（矿物盐类）

由于各地区的土质不同且难以改变，为了降低电阻我们除了所能采用的良好的接地体和接地引线材料，增大接地体的有效面积（长度）、加大接地体的埋深深度，以及合理的施工方法等方法外，使用降阻剂也是一种降低接地电阻的有限措施。

降电阻剂由多种成分组成，其中含有电解质、固化剂、润滑剂及填充材料等。它是一种良好的导电体，将它施用于接地体和土壤之间，一方面能够与金属接地体紧密接触，形成足够大的电流流通面；另一方面它能够渗透，降低周围土壤电阻率，在接地体周围形成一个变化平缓的低电阻区域。

四、地线施工

 1、施工要求

施工要求要尽量符合国家标准，如有现行国家标准或地方规定，以现行为准

 1.1 选址

合理选择接地体的位置，埋设地线应尽量选择在湿度较大砂石较少的地方土壤周围，作为接地点，由于接地引入线的电阻可忽略不计，采用略长的接地引入线引至土壤电阻率较低的地方总的来说仍可大大降低接地电阻。

土壤腐蚀影响影响着土壤的电阻率，因此在选址时应适当考虑土壤腐蚀性与电阻率的关系，土壤腐蚀性等级及防腐要求如下表。

1.2  直读光谱接地线要远离大功率电力或电气设备的接地体，所设的接地体距离工频低压交流供电系统的接地体不应小于20米。

1.3 直读光谱仪接地线不能靠近建筑物防雷系统的接地体，所设的接地体距离不应小于20米。

2、施工

  2.1 槽沟

      槽沟深度一般应为2-2.5米；潮湿地区可以适当减小深度，干燥地区加大深度，槽沟的宽度和深度根据接地体的敷设方便而定。

2.2 焊接：

 所有的连接均采用搭接焊。铜带的搭接长度为铜带宽度的两倍，并应焊三个棱边。

铜导线与铜带搭接长度应至少20毫米；几块接地体（铜板）之间的连接也应搭接铜焊，铜板的搭接长度至少为50毫米，并进行两面焊接。焊缝应平整、饱满，无明显气孔及缺陷，焊接处的焊渣必须清除。

铜线与铜线焊接，或铜线与其他不同的金属相连接的焊接, 应采用热熔焊、乙炔焊、氢氧焊，不能采用锡焊。

2.3 敷设：

a.敷设接地体之前，应将槽沟底部土壤夯实，再将接地体（铜板）放入槽沟内。

c. 将接地引出线（铜带）垂直引出地面，在距离地面1.5米高处焊接铜质引入导线进入室内，也可将铜带直接引入室内。

d. 待降阻剂固化后（根据产品不同其固化时间也在1小时到十几小时不等）将土壤回填并夯实。

2.4 接地电阻测量

地线施工完毕后，就要进行接地电阻的测量。接地电阻一般可用“电流表 — 电压表”、“电桥法”、接地电阻测量仪等来测量，目前大都采用专业的接地电阻测量仪来进行测量，此方法即简单又方便，如图所示。

  直读光谱仪器的接地线不能和避雷针接地线接在一起，必须单独接地线。接地电阻应小于1Ω，最大不超过3Ω（有些厂家小于4Ω），否则不能进行仪器的正常安装。

五、结语

   接地问题是一个貌似简单，实质上却是一个十分复杂的系统工程。通过认真严格的接地施工措施，达到良好的接地系统，不仅使光谱仪器安全稳定和可靠的运行，还可以有效地抑制外来电磁干扰的侵袭，而且保证较少地向外界大自然环境施放噪声和电磁污染。反之如果马虎施工造成接地不良，不仅不能有效地抑制来自外界空间的电磁干扰，使直读光谱的电子电气系统工作紊乱，同时直读光谱光源产生的电火花还会向外界大自然环境施放噪声和电磁污染，危害大自然环境。所以，对于接地问题必须给予足够的重视，从系统工程的角度出发，去研究解决电子电气设备的接地问题，一定会收到良好的经济效果和社会效果。

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