直讀光譜儀地線的施工措施及要求

署：此文由趙登峰先生撰寫

一、前言

直讀光譜儀是利用電弧火花放電激發試樣內部元素分析的一種精密儀器。為確保儀器正常安全工作，良好地線降低了儀器工作的安全隱患、降低了分析工作人員的人身安全危險，同時提高了儀器的抗干擾能力，降低儀器信噪比，提高了儀器分析準確和精度。

因此，儀器搬遷和安裝過程中，地線施工是一個很重要的關鍵環節。

二、地線簡介

  1、地線：

     “地線”用來將電流引入大地的導線?！暗鼐€”是對接地的設施，即按一定的要求，用金屬導體或導線把電路中的某些“地”電位點連接起來，或是將電子電氣的某一部位和大地連接起來。

電氣和電子中的地線作用是不一樣。從狹義上講，“接地”就是與大地保持“同電位”。電氣設備漏電時，電流通過地線進入大地。在電氣技術中，地線的作用是起到安全保護左右。從廣義上講，“接地”是電路系統中“等電位點等電位面”的屏蔽線，它是電路系統中的基準電位，但不一定是大地電位。在無線電與電子技術中，地線的主要作用是防止外界干擾與提高無線電波的輻射頻率。對直讀光譜儀而言，既是保護地線又是屏蔽地線，但不是防雷地線。

  2.接地電阻

    接地電阻的大小與土壤的散流電阻（取決于土壤性質和含水量）、接地體表面與土壤的接觸電阻（取決于土壤的性質及其與接地體接觸的緊密程度及有效接觸面積），以及接地體與接地引線的電阻有關，其中起主要作用的是散流電阻和接觸電流。

三、地線選材

1、接地體材料

1.1 銅板（接地體）

   銅板選用精良的紫銅板，銅材導電率高電阻小，面積最好2平方米，厚度不小于3毫米。

1.2 銅帶

  作為地下銅板至地面的接地引線。寬度不小于25毫米，厚度不小于3毫米，長度若干（視具體情況而定）

1.3  銅線

   從埋線地線溝槽敷設埋于地下連接銅帶至儀器房間的接地引線。銅導線最好選用帶有保護外層的電纜導線，外層可以進行有效的防腐作用，銅導線截面積不小于16平方，接地引視實際情況而定。

1.4  接地銅排

  室內地線末端要配置接線銅排。分布于直讀光譜儀             房間內的電線連接銅排架，接線銅排最少有兩個接線節點。

  銅排規格與銅帶基本相同，寬度不小于25毫米，厚度不小于3毫米。銅排上打孔，并安裝相應的螺栓。

1.5 降阻劑（礦物鹽類）

由于各地區的土質不同且難以改變，為了降低電阻我們除了所能采用的良好的接地體和接地引線材料，增大接地體的有效面積（長度）、加大接地體的埋深深度，以及合理的施工方法等方法外，使用降阻劑也是一種降低接地電阻的有限措施。

降電阻劑由多種成分組成，其中含有電解質、固化劑、潤滑劑及填充材料等。它是一種良好的導電體，將它施用于接地體和土壤之間，一方面能夠與金屬接地體緊密接觸，形成足夠大的電流流通面；另一方面它能夠滲透，降低周圍土壤電阻率，在接地體周圍形成一個變化平緩的低電阻區域。

四、地線施工

 1、施工要求

施工要求要盡量符合國家標準，如有現行國家標準或地方規定，以現行為準

 1.1 選址

合理選擇接地體的位置，埋設地線應盡量選擇在濕度較大砂石較少的地方土壤周圍，作為接地點，由于接地引入線的電阻可忽略不計，采用略長的接地引入線引至土壤電阻率較低的地方總的來說仍可大大降低接地電阻。

土壤腐蝕影響影響著土壤的電阻率，因此在選址時應適當考慮土壤腐蝕性與電阻率的關系，土壤腐蝕性等級及防腐要求如下表。

1.2  直讀光譜接地線要遠離大功率電力或電氣設備的接地體，所設的接地體距離工頻低壓交流供電系統的接地體不應小于20米。

1.3 直讀光譜儀接地線不能靠近建筑物防雷系統的接地體，所設的接地體距離不應小于20米。

2、施工

  2.1 槽溝

      槽溝深度一般應為2-2.5米；潮濕地區可以適當減小深度，干燥地區加大深度，槽溝的寬度和深度根據接地體的敷設方便而定。

2.2 焊接：

 所有的連接均采用搭接焊。銅帶的搭接長度為銅帶寬度的兩倍，并應焊三個棱邊。

銅導線與銅帶搭接長度應至少20毫米；幾塊接地體（銅板）之間的連接也應搭接銅焊，銅板的搭接長度至少為50毫米，并進行兩面焊接。焊縫應平整、飽滿，無明顯氣孔及缺陷，焊接處的焊渣必須清除。

銅線與銅線焊接，或銅線與其他不同的金屬相連接的焊接, 應采用熱熔焊、乙炔焊、氫氧焊，不能采用錫焊。

2.3 敷設：

a.敷設接地體之前，應將槽溝底部土壤夯實，再將接地體（銅板）放入槽溝內。

c. 將接地引出線（銅帶）垂直引出地面，在距離地面1.5米高處焊接銅質引入導線進入室內，也可將銅帶直接引入室內。

d. 待降阻劑固化后（根據產品不同其固化時間也在1小時到十幾小時不等）將土壤回填并夯實。

2.4 接地電阻測量

地線施工完畢后，就要進行接地電阻的測量。接地電阻一般可用“電流表 — 電壓表”、“電橋法”、接地電阻測量儀等來測量，目前大都采用專業的接地電阻測量儀來進行測量，此方法即簡單又方便，如圖所示。

  直讀光譜儀器的接地線不能和避雷針接地線接在一起，必須單獨接地線。接地電阻應小于1Ω，最大不超過3Ω（有些廠家小于4Ω），否則不能進行儀器的正常安裝。

五、結語

   接地問題是一個貌似簡單，實質上卻是一個十分復雜的系統工程。通過認真嚴格的接地施工措施，達到良好的接地系統，不僅使光譜儀器安全穩定和可靠的運行，還可以有效地抑制外來電磁干擾的侵襲，而且保證較少地向外界大自然環境施放噪聲和電磁污染。反之如果馬虎施工造成接地不良，不僅不能有效地抑制來自外界空間的電磁干擾，使直讀光譜的電子電氣系統工作紊亂，同時直讀光譜光源產生的電火花還會向外界大自然環境施放噪聲和電磁污染，危害大自然環境。所以，對于接地問題必須給予足夠的重視，從系統工程的角度出發，去研究解決電子電氣設備的接地問題，一定會收到良好的經濟效果和社會效果。

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