淺談降低接地裝置接地電阻的措施

前言：

隨著射洪縣經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對(duì)電力的需求逐年攀升，各種用電設(shè)備劇增。每年僅我司新增、移位安裝的配電變壓器很多，在實(shí)際工程中，發(fā)現(xiàn)很多配電變壓器的安裝位置或其它需要接地裝置的桿塔，接地阻值有的較高，如高山、坡地、河灘等處，均需要特殊處理，才能達(dá)到規(guī)程的要求。在去年由我司實(shí)施的西部農(nóng)網(wǎng)完善工程中的太興鄉(xiāng)五村高低壓配電工程等，在這幾年中涪江邊新增了很多采砂取石的砂石場(chǎng)，均有不同長(zhǎng)短距離的高低壓線路，或安裝了配電變壓器，有的采取了特殊措施，降低接地電阻，才達(dá)到了安全運(yùn)行的要求。在雷雨季節(jié)配電變壓器經(jīng)常遭受雷擊,由于接地電阻過(guò)大,達(dá)不到規(guī)程規(guī)定值,雷電流不能迅速泄入大地,造成避雷器自身殘壓過(guò)高,或在接地電阻上產(chǎn)生很高的電壓降,引起變壓器燒毀事故。因此,接地裝置的接地電阻必須符合規(guī)程規(guī)定值。對(duì)10kV 配電變壓器:容量在100 kVA 及以下,其接地電阻不應(yīng)大于10 Ω;容量在100 kVA以上,其接地電阻不應(yīng)大于4 Ω。接地裝置施工完畢應(yīng)進(jìn)行接地電阻測(cè)試,合格后方可回填土。同時(shí),變壓器外殼必須良好接地,外殼接地運(yùn)用螺栓擰緊,不可用焊接直接焊牢,以便檢修。

一、接地裝置是否符合規(guī)程要求，主要指標(biāo)為接地電阻。

接地的作用主要是防止人身遭受電擊、設(shè)備和線路遭受損壞、預(yù)防火災(zāi)、防止雷擊、防止靜電損害和保障電力系統(tǒng)正常運(yùn)行。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)許多地區(qū)連續(xù)發(fā)生多起因接地網(wǎng)不滿足要求而引起的設(shè)備損壞事故，同時(shí)雷擊是導(dǎo)致電網(wǎng)事故的主要自然災(zāi)害之一，雷擊引發(fā)的電網(wǎng)事故占總事故的50％以上，因此良好的接地裝置應(yīng)是也是防雷的重要技術(shù)措施。接地電阻實(shí)際是兩部分電阻之和，一部分是接地體金屬物的電阻，另一部分是整個(gè)大地的電阻也稱流散電阻。由于金屬接地體的電阻很小，因此接地電阻主要決定于流散電阻的大小。流散電阻主要由接地裝置的結(jié)構(gòu)和土壤電阻率決定，土壤的電阻率越低，流散電阻也就越低。一些地區(qū)土壤電阻率較大，致使接地電阻值超出規(guī)程要求。

二、接地材料的選擇。

接地材料一般選用結(jié)構(gòu)鋼制成，選用時(shí)必須對(duì)材料進(jìn)行檢查，材料不應(yīng)存在嚴(yán)重的銹蝕、厚薄或粗細(xì)不均勻等現(xiàn)象。垂直安裝的接地體通常用角鋼或鋼管制成，雖然角鋼制成的接地體在散流效果方面比鋼管差一點(diǎn)，但施工難度小、成本低，所以現(xiàn)場(chǎng)安裝一般采用角鋼。規(guī)范中要求的比較理想的為50mm×50mm×5mm的鍍鋅角鋼，但從防腐角度和增加使用年限考慮，逐漸改用63mm×63mm×6mm的鍍鋅角鋼，實(shí)踐中也證明其防腐效果較好，鍍鋅角鋼或扁鋼建議采用熱鍍鋅材料 。

接地裝置要考慮季節(jié)因數(shù)。因?yàn)?，土壤電阻率是隨季節(jié)變化的，規(guī)范所要求的接地電阻實(shí)際是接地電阻的最大許可值，為了滿足這個(gè)要求，接地網(wǎng)的接地電阻要求達(dá)到：

R=Rmax/ω式中：

Rmax--接地電阻最大值，就是我們說(shuō)的10Ω、4Ω的接地電阻值。

ω--是季節(jié)因數(shù)，根據(jù)地區(qū)和工程性質(zhì)取值，常用值為1.45。所以，我們所說(shuō)的接地電阻實(shí)際是R=6.9Ω（Rmax=10Ω），R=2.75Ω（Rmax=4Ω）

這樣，接地網(wǎng)才是合乎規(guī)范要求的，在土壤電阻率最高的時(shí)候(常為冬季)也滿足設(shè)計(jì)要求

三、降低接地裝置的技術(shù)措施有以下幾個(gè)方面，供工程技術(shù)人員參考：

(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)。這種方法可用在多巖石的地區(qū)，如高山、坡地等，但這種取土置換方法對(duì)人力和工時(shí)耗費(fèi)都較大。

(2)人工處理土壤。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。這種方法雖然工程造價(jià)較低且效果明顯，但土壤經(jīng)人工處理后，會(huì)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，通常是在萬(wàn)不得以的條件下才建議采用。

(3)深埋接地極。在不能用增大接地網(wǎng)水平尺寸的方法來(lái)降低流散電阻的情況下，如果周圍土壤電阻率不均勻，地下深處的土壤或水的電阻率較低時(shí)，可采取深埋接地極來(lái)降低接地電阻值。這種方法對(duì)含砂土壤最有效果。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％，6.5m深處為50％，9m深處為20％，這種方法可不考慮土壤凍結(jié)和干枯所增加的電阻系數(shù)，但施工困難，土方量大，造價(jià)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、水井、泉眼、水庫(kù)、大樹下等土壤電阻率較低的地方，或者敷設(shè)水下接地網(wǎng)，以降低接地電阻。外引接地裝置應(yīng)避開人行道，以防跨步電壓電擊，但在設(shè)計(jì)、安裝時(shí)，必須考慮到連接接地極干線自身電阻所帶來(lái)的影響，因此，外引式接地極長(zhǎng)度不宜超過(guò)100m。

(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，降低接觸電阻的作用。

降阻劑表面有活性劑，粒度較細(xì)，吸水后施用于接地體與土壤間，能夠使金屬與土壤緊密地接觸，形成足夠大的電流流通面，有效減小接地電阻；另一方面，它能向周圍土壤滲透，降低周圍土壤電阻率，在接地體周圍形成一個(gè)變化平緩的低電阻率區(qū)域。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(zhǎng)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。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)使用較多的是成都富蘭克林-民生的降阻劑，這種降阻劑是一種良好的導(dǎo)體，降阻效果顯著，性能穩(wěn)定，使用周期長(zhǎng)，無(wú)腐蝕性

(6)采取伸長(zhǎng)水平接地體。工程實(shí)際運(yùn)用中，經(jīng)過(guò)分析結(jié)果表明，當(dāng)水平接地體長(zhǎng)度增大時(shí)，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(zhǎng)度后，再增加其長(zhǎng)度，沖擊接地電阻也不再下降。


四、結(jié)束語(yǔ)

良好的接地裝置是電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保證，需要正確掌握降低接地電阻的施工方法，對(duì)設(shè)計(jì)規(guī)劃論證階段、接地材料和形式的選擇、導(dǎo)體截面熱穩(wěn)定和機(jī)械強(qiáng)度的校驗(yàn)、施工過(guò)程質(zhì)量管理、工程交接驗(yàn)收環(huán)節(jié)的項(xiàng)目，進(jìn)行檢查和周期性運(yùn)行維護(hù)工作。只有這樣，才能長(zhǎng)期保證接地裝置的良好質(zhì)量，從根本上防止發(fā)生電氣事故。