降低接地电阻新方法分析

蜜甩鼓本　降低接地电阻新方法分析　口李志刚　郭立红　摘　要　水利水电工程多建在山区、半山区，地质条件复杂，电阻率高。本文结合工程实践对如何有效降低接地电阻进行了　分析　关键词接地电阻　水利水电工程多建在山区、半山　区，地质条件复杂、电阻率高，通常达到　３０００１２．ｍ以上：且这些地区还是雷电活　时．其接地电阻可达最　小值：反之．把水平接地　体减少到只剩一个勾划　动频繁地带．随着技术发展．微机自动　出地网轮廓的外框时．　其接地电阻将达最大　值　目前用一４ｘ４０的扁　厂　＿＿——　——　Ｌ——　●。——　＿＿——　＿—＿—　一］　化控制应用较多．对接地电阻要求严　格．如何有效降低接地电阻对保障设备　安全运行和人身安全具有十分重要的　意义　钢做成以长孔为主的接　地网设计．应改为以方　孔为主．方孔尺寸以　５ｍｘ５ｍ见方为宜．如图　互赫　电源接地点　　Ｉ）　（　）　　１ｌ　）　（　）（　　ｌ外露导电部分　图１　１．水电工程对接地系统的要求　１．１水利水电工程接地系统形式　２．形成若干不规则的方　格网孔　这样做既节省了钢材也可取得　的最高电压为８００～１５００Ｖ．电子设备通　讯接Ｖ１只能耐受１００Ｖ以下的电压．为　防１００Ｖ以上电位差的出现．应将设备　工作地和防雷地连接在一起．构成联合　接地网和均压环境　接地电阻不应大于　１Ｑ　电气系统中按用途接地有４种形　式：工作接地、保护接地、雷电保护接　地、防静电接地。水利水电工程的电气　最小电阻值　接地网的形状可为正方　形．也可为长方形、三角形或不规则的　闭合形体等　而直线形或放射形的接地　网效果较差．通常尽量避免放射性辐　射。　系统中通常有工作接地和保护（含雷电　保护１接地．保护接地通常为防内部过　电压（操作过电压等）和外部过电压（直　击雷、感应雷和侵入波）．对弱电系统破　坏最大的为感应雷和侵入波　接地电阻　值大小对系统保护是至关重要的　在实　际工作中．工作接地和保护接地两个系　统是很难分开的．通常采取一个接地系　统，即ＴＮ—Ｓ系统．见图１。　１．２接地电阻值要求　结合工程实践．水利水电工程中无　微机监控的系统接地电阻￣＜４１２：微机　监控的系统接地电阻≤１Ｑ　２－３工程分析　２－３．１常规方法分析　现以岗南水库溢洪道起闭设施改　造工程为例对常规降低电阻值方法进　２．降低接地电阻探索　２．１降低接地电阻方法　行分析　环境条件：砂石、砂砾。　电阻率近似值Ｄ＝３０００１２・ｍ，接地　电阻为１Ｑ　垂直接地极采用ＤＮ５０镀锌钢管、　根据接地电阻的简易估算公式：ＲＪ　＝按照规范要求一般情况下（３５ｋＶ　０．５ｘｐ／、／　可知接地电阻值大小与土　以下１接地装置的接地电阻应符合下式　Ｒ≤．２０００　ｌ　壤电阻率成正比．而与水平接地网边沿　长度为２．５ｍ：水平接地体通常采用一　４０ｘ４热镀锌扁钢　组成图２所示网状　（１）　闭合面积的大小成反比　降低接地电阻　有两种办法：一是加大Ｓ；二是减小Ｐ。　２－２要尽量增加方孔接地网的面积　结构，、　长孔接地网　方孔接地网　式中：Ｒ——考虑到季节变化的最　大接地电阻．Ｑ：　Ｉ——计算用的流经接地装置的入　地短路电流．Ａ。　根据接地电阻公式Ｒ　＝０．５ｘｐ／、／Ｓ　可知：在土壤电阻率为一定值时，接地　电阻值由接地网（合理敷设接地体的接　地网）面积大小确定　当变电站占地面　积为Ａ时．那么当该面积内全部铺满钢　材．即地网成为一面积为Ａ的金属板　、　厂　、　即要求雷电的反击电压小于等于　２０００Ｖ。　Ｌ　Ｌ２　／　ｎ＝６　＼　“＝６　／　电子设备的开关电源端口能耐受　图２　收稿日期：２００５—１２—１３　作者简介：李志刚，男（汉），河北省水利工程局，助理工程师　郭立红，女（汉），河北省水利工程局，工程师：　河　嘶．ｅ　维普资讯 http://www.cqvip.com

垂直接地极数量计算：　接地电阻为Ｒｆ＝０．５ｘｐ／、／　＝０．５×　２０００／、／　＝ｌｎ。　、／，　＝０、５ｘ３０００／Ｉ：、ｖ／丽ｍ：　求其正方形的单边长１：　ｌ－、，俪　ｍ　＝３８．７ｍ　求其正方形的总边长Ｌ　Ｌ＝４ｘｌ＝４ｘ３８．７＝ｌ　５４、８ｍ　根据规程每隔５ｍ设ｌ根垂直接　地极．共需接地极个数（根）　ｌ５４．８ｍ／５ｍ＝３ｌ（根）　该工程接地网至少需３ｌ根接地极　（若考虑季节系数夏、秋为ｌ；冬、春为　２．海拔高度在ｌＯ００ｍ以上时系数应加　ｌ等因素．该工程接地网总共至少需６２　根接地极）．设置在接地网的外边缘：接　地网内用一４ｘ４Ｏｍｍ扁铁．连接成５ｍｘ　５ｍ大小的方孔　在回填接地网时最好　回填黄土或沙壤土．并夯实．以便减小　接地网金属与岩土的接触电阻　经以上计算可知：６２根接地极必　将增加大量工程量．且施工现场条件也　决定无法敷设这样大面积接地网　必须　采取新的措施　２－３．２对接地体采用更换土壤和使　用降阻剂方法分析　按设计位置．用爆破方法制作接地　坑：为梯形、下口ｌｍ、上口２ｍ、深度约　为３．３ｍ：水平沟：宽度为０．５ｍ、深度为　０．８ｍ。　接地体周围全部灌注降阻剂　降阻　剂应选择质量优良产品．符合国家现行　技术标准．并有合格证书　在使用降阻　剂前应在接地体周围注入适量清水．疏　通孔隙和裂缝．以利于降低电阻率　利　用ＤＮ１５０塑料管制作模具．长度为　ｌｍ　降阻剂通常为粉末状．按降阻剂与　水的产品比例搅拌均匀　用搅拌好的降　阻剂密实地将接地极包裹在中间．外径　约为１５０ｍｍ．灌注降阻剂后应捣实，以　提高接地装置的降阻效果和防腐能力　初凝后取下模具、回填优质黏土并夯　实　经实践证明：采用降阻剂后．岗南　水库溢洪道起闭设施改造工程只采片ｊ　２０根接地极．接地电阻小于０．６ｎ。在西　大洋水库引水口工程中亦采用同样方　法．接地电阻小于ｌｎ．独立避雷针接地　电阻小于６ｎ　采用上述方法应注意．一是不应采　用在接地体周围先使用降阻剂干粉、后　灌水施工的方法：二是坑、沟应回填优　蜜甩敲卷　质黏土．黏土夯实后用水灌坑、沟。　周围．设计选用了４０个接地极模块．在　２－３－３改造工程应用原接地装置或　新鲜岩石上打接地网．通过凿岩机．放　自然接地体分析　小炮．开凿出深度为负０．８ｍ的沟槽和　地网改造要求另外敷设新接地网　每隔５ｍ一个垂直负１．６ｍ的接地极坑．　及设备接地引下线．同时保留原接地　将接地极模块．按设计要求敷设．用沙　网．而且要求新接地网在地中要紧紧贴　壤土回填沟槽２０ｄ后．用接地摇表测　靠老接地干线敷设焊接　而新旧地网并　量．周长为１５￣３５ｍ即闭合面积为　联相当于向金属板地网靠近．故其接地　５２５ｍ２的环形独立接地网．如图３所　电阻应为减小趋势：另一方面．两根均　示．接地电阻为０－４ｎ　压带并联后．因互相　屏蔽的缘故　总的电　阻不是单根的一半、　而是要大一些．其利　用系数约为０．９．并联　后总电阻接近单根的　一半　在原有接地装置　或自然接地体的地　方．应将它们与接地　网可靠连接　如岗南　水库工程属于改造项　图３　目．原接地装置接地　电阻为４ｎ：西大洋水库工程中将引水　管道（　７００ｍｍ钢管）作为自然接地体。　３．降低接地电阻的注意事项　与接地网可靠连接．对降低整个系统接　地电阻具有重要作用　同时也应将整个　３．１接地电阻的测量　建筑物基础、梁、板、柱等主要结构钢筋　接地电阻通常用接地摇表进行测　可靠焊接（焊接长度＞６倍钢筋直径），　量．测量前确保接地摇表正确有效．选　连接为一体．与接地网可靠连接　择合适测量点（接地网应预留接地电阻　应用上述方法要注意一是对自然　测试点）　合理布置接地摇表电流极、电　接地体的选择应符合相关规范、合理选　压极位置．特别注意不要将接地摇表电　择．如煤气管道等不能作为自然接地　流极、电压极布置在接地网内和靠近接　体。　地网的位置　２．４接地极模块的应用　３－２接地模块埋设位置选择　采用ＤＮ５０镀锌钢（Ｌ＝２．５ｍ）管作　根据电气系统中“地”概念可知．距　为垂直接地体、敷设降阻剂达到接地电　离“接地点”为２０ｍ处位置．默认为无　阻要求的方法．需用爆破方法制作接地　限远．即“零电位点”　在敷设接地网时．　坑：接地坑为梯形、下口１ｍ、上口２ｍ、　要特别注意接地网敷设位置　不能仅考　深度约为３．３ｍ．开挖工程量相当大．且　虑土质好坏．而不考虑接地网距建筑物　降阻剂用量大（降阻剂价格较高）．应用　的位置　通常情况下．接地网距离建筑　钢材亦较多．增加了施工投资和工程　物不宜超过４０ｍ　量　３　３接地模块埋设深度　在张家口市友谊水库除险加固工　接地模块埋设越度．对降低接地电　程闸门启闭机室和控制室地理位置均　阻起到一定效果　但按照电流的集肤效　是开山劈岭造成的．在岩石上做接地　应特性．在高压线路单相接地短路时，　网．达到接地电阻ｌｎ的要求十分困　其短路电流会沿着浅层地表面回流到　难　后采用接地极模块．内装快速降阻　变压器的中心点．而不会绕到超深层去　剂．装设后．在很短的时间内，快速降阻　再返回变压器中心点．因此不推荐采用　剂逐渐渗透到电极周围的岩土中．使电　超深层立体接地网方案　口　极金属外壳与周围岩土紧密结合．同时　还改变了周围岩土的导电性能和土壤　电阻率（Ｐ），降低了接地电阻。　在新开平的山头上建造的控制室　河　嘶