接地電阻的影響因素及降阻措施

接地電阻的影響因素及降阻措施一、影響電阻（率）的因素 接地的介質(zhì)主要有土壤、混凝土和水三種，最常用的接地是將作為接地極的導(dǎo)體置于土壤中，與土壤緊密接觸，所以土壤電阻率對于作為接地的主要指標(biāo)之一，對接地電阻影響很大。有的接地系統(tǒng)利用基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋或在基礎(chǔ)內(nèi)設(shè)置接地極，此時混凝上的電阻率主要影響接地電阻值。個別接地系統(tǒng)因?yàn)橥寥离娮杪屎芨?，必須利用水源，將接地極置于水中。 （一）土壤電阻率及其確定方法 決定接地電阻的主要因素是土壤電阻。土壤電阻的大小一般以土壤電阻率來表示。土壤電阻率是以邊長為10mm的正立方體的土壤電阻來表示。土壤電阻率根據(jù)土壤性質(zhì)、含水量、溫度、化學(xué)成分、物理性質(zhì)等情況而有所變化。因此在設(shè)計(jì)時要根據(jù)地質(zhì)情況，并考慮到季節(jié)影響，選取其中最大值作為設(shè)計(jì)依據(jù)。 影響土壤電阻率的主要因素有下列幾個： 1土壤性質(zhì) 土壤性質(zhì)對土壤電阻率影響最大。不同性質(zhì)的土壤，其電阻率甚至相差幾千到幾萬倍。如沙土、黃土、紅土等。 2含水量 含水量對電阻率也有很大影響。絕對干燥的土壤電阻率可以認(rèn)為接近無窮大。含水量增加到15左右時，土壤電阻率顯著降低；如繼續(xù)增加水分直到75左右時，電阻率改變很??；當(dāng)含水量超過75時，土壤電阻率反而增加。含水量對土壤電阻率的影響，不僅隨土壤種類不同而有所不同，而且與所含的水質(zhì)也有關(guān)系。例如在電阻率較低的土壤中，加上比較純潔的水，反而增加電阻率因此在采用加水改良土壤時，也要注意這一點(diǎn) 3溫度 當(dāng)土壤溫度在0及以下時，由于其中水分結(jié)冰，土壤凍結(jié)，電阻率突然增加，因此一般都將接地極放在凍土層以下，以避免產(chǎn)生很高的流散電阻。溫度自0繼續(xù)上升時，由于其中溶解鹽的作用，電阻率逐漸減小，溫度到達(dá)100時，由于土壤中水分蒸發(fā)，電阻率又增高。 4化學(xué)成分 當(dāng)土壤中含有鹽、酸、堿成分時，電阻率會顯著下降。一般即利用這種特性來進(jìn)行改善土壤的。 5物理性質(zhì) 土壤中的物理因素可使電流密度分布的情況改變，尤以含有金屬成分時影響最大。此外，土壤本身是否緊密，與接地極是否緊接，對電阻率也都有很大影響。土壤本身的顆粒越緊密，電阻率就越低，其減低程度隨土壤的種類而異。例如砂土及巖石等受壓后，顆粒不易緊密，電阻率下降較少；粘土、黑土等受壓后，顆粒易于緊密，因此電阻率下降較大。根據(jù)試驗(yàn)證明：當(dāng)粘土含水量為10，如溫度不變，單位壓力由20MPa 增加到 200MPa 時，電阻率可下降到原來數(shù)值的 65。同時土壤與接地極接觸得越緊，流散電阻也越小。因此，為了減少接地極的流散電阻，常采用將管形接地極打入地下的辦法。這種施工方法既簡便，又可將附近土壤壓實(shí)，并可使接地極與土壤緊密接觸，從而能達(dá)到減少土壤電阻率的效果。如采用其它方法敷設(shè)接地極時，必須夯實(shí)接地極附近的土壤，以減小土壤電阻率。 6土壤熱阻系數(shù) 不同季節(jié)中，土壤的溫度不同，土壤的熱阻系數(shù)也隨之變化，接地電阻也隨季節(jié)不同而有所增減。 一般冬季最大，夏季最小，因此推薦將測得的數(shù)據(jù)換算為冬季時的最大值，以保證接地極在最不利溫度下也仍能具備其應(yīng)有的功能。由于影響土壤電阻率的因素很多，因此在設(shè)計(jì)時最好選用實(shí)測的數(shù)值。因?yàn)闇y量時的具體情況不同，土壤電阻率也有所改變。在施工后必須進(jìn)行測量核算。如接地電阻超過原設(shè)計(jì)數(shù)值，必須補(bǔ)打接地極，使具體實(shí)測的接地電阻符合設(shè)計(jì)的要求。二、降阻措施： 在施工中，如有可能，盡可能的采用以下法中的幾種就會極大的減少接地電阻的數(shù)值。1、更換土壤。 這種方法是采用電阻率較低的土壤(如：粘土、黑土及砂質(zhì)粘土等)替換原有電阻率較高的土壤，置換范圍在接地體周圍0.5m以內(nèi)和接地體的1/3處。但這種取土置換方法對人力和工時耗費(fèi)都較大。2、人工處理土壤(對土壤進(jìn)行化學(xué)處理)。 在接地體周圍土壤中加入化學(xué)物，如食鹽、木炭、爐灰、氮肥渣、電石渣、石灰等，提高接地體周圍土壤的導(dǎo)電性。采用食鹽，對于不同的土壤其效果也不同，如砂質(zhì)粘土用食鹽處理后，土壤電阻率可減小1/31/2，砂土的電阻率減小3/53/4，砂的電阻率減小7/97/8；對于多巖土壤，用1%食鹽溶液浸漬后，其導(dǎo)電率可增加70%。這種方法雖然工程造價較低且效果明顯，但土壤經(jīng)人工處理后，會降低接地的熱穩(wěn)定性、加速接地體的腐蝕、減少接地體的使用年限。因此，一般來說，是在萬不得以的條件下才建議采用。3、深埋接地極。 當(dāng)?shù)叵律钐幍耐寥阑蛩碾娮杪瘦^低時，可采取深埋接地極來降低接地電阻值。這種方法對鵝卵石集中的河灘地最有效果。據(jù)有關(guān)資料記載，在3m深處的土壤電阻系數(shù)為100%，4m深處為75%，5m深處為60%，6m深處為60%，6.5m深處為50%，9m深處為20%，這種方法可以不考慮土壤凍結(jié)和水分蒸發(fā)所增加的電阻系數(shù)，但施工困難，土方量大，造價高，在巖石地帶困難更大。 4、多支外引式接地裝置。 如接地裝置附近有導(dǎo)電良好及不凍的河流湖泊，可采用此法。但在設(shè)計(jì)、安裝時，必須考慮到連接接地極干線自身電阻所帶來的影響，因此，外引式接地極長度不宜超過100m，而且斷面必須足夠大。 5、利用接地電阻降阻劑。 在接地極周圍敷設(shè)了降阻劑后，可以起到增大接地極外形尺寸，降低與其周圍大地介質(zhì)之間的接觸電阻的作用，因而能在一定程度上降低接地極的接地電阻。降阻劑用于小面積的集中接地、小型接地網(wǎng)時，其降阻效果較為顯著。降阻劑是由幾種物質(zhì)配制而成的化學(xué)降阻劑，是具有導(dǎo)電性能良好的強(qiáng)電解質(zhì)和水分。這些強(qiáng)電解質(zhì)和水分被網(wǎng)狀膠體所包圍，網(wǎng)狀膠體的空格又被部分水解的膠體所填充，使它不致于隨地下水和雨水而流失，因而能長期保持良好的導(dǎo)電作用。這是目前采用的一種較新和積極推廣普及的方法。 6、利用水和水接觸的鋼筋混凝土體作為流散介質(zhì)。 充分利用水工建筑物(水井、水池等)以及其它與水接觸的混凝土內(nèi)的金屬體作為自然接地體，可在水下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物內(nèi)梆扎成的許多鋼筋網(wǎng)中，選擇一些縱橫交叉點(diǎn)加以焊接，與接地網(wǎng)連接起來。當(dāng)利用水工建筑物做為自然接地體仍不能滿足要求，或者利用水工建筑物作為自然接地體有困難時，應(yīng)優(yōu)先在就近的水中(河水、池水等)敷設(shè)外引(人工)接地裝置(水下接地網(wǎng))，接地裝置應(yīng)敷設(shè)在水的流速不大之處或靜水中，并要回填一些大石塊加以固定。 7、采取伸長水平接地體結(jié)合工程實(shí)際運(yùn)用，經(jīng)過分析，結(jié)果表明，當(dāng)水平接地體長度增大時，電感的影響隨之增大，從而使沖擊系數(shù)增大，當(dāng)接地體達(dá)到一定長度后，再增加其長度，沖擊接地電阻也不再下降。一般說來，水平接地體的有效長度不應(yīng)大于接地體的有效長度。根據(jù)土壤電阻率確定如下所示。在不同土壤電阻率下的水平接地體有效長度 土壤電阻率(m)500 1000 2000 水平接地體有效長度(m) 3040 4555 6080注意：長度在實(shí)際中有限制值。8采取污水引入 為了降低接地體周圍土壤的電阻率，可將污水引到埋設(shè)接地體處。接地體采用鋼管，在鋼管上每隔20cm鉆一個直徑5mm的小孔，使水滲入土壤中。9采取深井接地 有條件時還可采用深井接地。用鉆機(jī)鉆孔(也可利用勘探鉆孔)，把鋼管接地極打入井孔內(nèi)，并向鋼管內(nèi)和井內(nèi)灌注泥漿。 因此，在確定降低高土壤電阻率地區(qū)接地電阻的具體措施時，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)卦羞\(yùn)行經(jīng)驗(yàn)、氣候狀況、地形地貌的特點(diǎn)和土壤電阻率的高低等條件進(jìn)行全面、綜合分析，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來確定，因地制宜地選擇合理的方法。這樣，既可保障設(shè)備的正常運(yùn)行，又可避免使用年限過短的現(xiàn)象。再增加一種：暫且叫聯(lián)合接地吧！但要注意到一定距離是有局限性的。風(fēng)機(jī)升壓站均可以應(yīng)用。 一定要牢記具體工作中特殊處理的方法和要求，防止反擊！ 集中地網(wǎng)不是間隔就越小越好，垂直接地體也不是越深越好，接地深井深度也有要求的，用接地深井也要根據(jù)地理、地質(zhì)條件！ 垂直接地體頂面埋設(shè)深度不應(yīng)小于0.6m。因?yàn)橐话阍诘乇?