接地電阻是接地體與零電位大地之間的所謂對地電壓與通過接地極流入地中的接地電流的比值，包含接地體周圍土壤中的流散電阻和接地線電阻、接地體電阻。一般情況下，接地線電阻、接地體電阻只在接地電阻中占很小的一部分，可以忽略不計(jì)。

　　【摘 要】隨著電網(wǎng)的發(fā)展壯大，目前送電線路入地故障電流大為增加，因此如何進(jìn)一步降低送電線路接地電阻以及保持穩(wěn)定的接地電阻值的問題也更顯突出，下面筆者就在線路施工中如何降低接地電阻提出了自己的一些看法與見解。

　　【關(guān)鍵詞】機(jī)電論文范文,接地電阻,電阻率,土壤

　　引言

　　接地體的接地電阻很難滿足設(shè)計(jì)要求，從人工接地體的工頻接地電阻的計(jì)算公式：

　　式中：Rc是指接地體的接地電阻;ρ是指土壤的電阻率;d是指接地體型材的直徑;L是指接地體的有效長度(深度);A是水平接地體的形狀系數(shù)�？梢缘贸觯�可以從兩方面降低接地電阻值：①增加接地體與土壤之間的接觸面積，其中包括接地體形式;②降低土壤的電阻率。電力線路工程上，一般要求線路桿塔要求控制在30Ω以內(nèi)。針對不同地質(zhì)條件采取不同措施來降低接地體的接地電阻。原則上接地電阻越小越好，但施工中應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)合理的原則，我們可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮：

　　1 增加接地體與土壤之間的有效接觸面積

　　根據(jù)SJD8-29《電力設(shè)備接地設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》的要求，接地體截面積的計(jì)算公式為：

　　式中：Sjd―接地體截面，mm2;

　　Ijd―流經(jīng)接地體的短路電流穩(wěn)定值，A;

　　Td―短路電流的等效持續(xù)時(shí)間，S;

　　C―接地材料的熱穩(wěn)定系數(shù)，對于鋼接地體，C=70;

　　Kf―趨膚效應(yīng)系數(shù)，對準(zhǔn)20mm及以下圓鋼或600mm2及以下扁鋼，取Kf=1.0。

　　1.1 選擇合適接地裝置結(jié)構(gòu)型式

　　在架空電力線桿塔接地電阻的計(jì)算中，推薦幾種水平接地布置型式：①適用于鐵塔，為口字型加四射線;②適用于鋼筋混凝土門型桿，為一字型兩頭兩射線形;③適用于門型桿，日字環(huán)型元射線(用于較低土壤電阻率或居民區(qū)，要求水平接地線閉合)。根據(jù)我們經(jīng)驗(yàn)，在高阻地區(qū)(>4×105Ω・cm)，如出現(xiàn)接地電阻值過大，由于雷電流特性，采用延伸接地體的埋設(shè)長度不如增加接地線，如使用4支超過100m接地線，遠(yuǎn)不如合理增加2支以上60m射線式接地線效果顯著。

　　1.2 串聯(lián)接地極

　　串聯(lián)接地極為了減少接地體與土壤之間的接觸電阻。當(dāng)接地體的接地電阻值與設(shè)計(jì)值相差不大時(shí)，在增加了幾組接地極，即可減小接地電阻值，達(dá)到設(shè)計(jì)要求，這種方法也最為簡單有效。有的地方土壤比較潮濕，土壤電阻率不高，在個(gè)別接地電阻超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的地點(diǎn)，我們串聯(lián)了2～3組接地極，測量時(shí)其接地電阻值就達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

　　1.3 增加分角地線

　　增加分角地線增加接地體與土壤的接觸面積，達(dá)到減少接地體與土壤之間的接觸電阻目的。在施工過程中，在增加射線接地線時(shí)需要注意的是：任一接地線節(jié)點(diǎn)(交匯點(diǎn))至多三線合一，即從某一節(jié)點(diǎn)出來的射線最好是兩支，根據(jù)“人工接地極工頻接地電阻的計(jì)算公式”三線交匯于一點(diǎn)時(shí)水平接地極的形狀系數(shù)A等于0.867;四線交匯于一點(diǎn)時(shí)，A=2.14;五線交匯于一點(diǎn)則A=5.27;即交匯線越多A值越大，也就是接地材料的利用率越低。作業(yè)過程中同時(shí)一定要注意控制好射線間夾角，其原因是兩射線夾角越小散流電場互相屏蔽越嚴(yán)重，平行布置時(shí)相互屏蔽最為嚴(yán)重，大大降低了接地材料利用率，從而增大接地電阻。

　　2 降低土壤的電阻率

　　土壤電阻率與土壤的結(jié)構(gòu)、可溶性電解質(zhì)、致密度、濕度、溫度等有關(guān)。影響土壤電阻率ρ的大小主要取決于土壤中導(dǎo)電離子的濃度和土壤中的含水量。

　　輸電線路桿塔接地主要是以防雷為主要目的，因而在架空線路桿塔接地裝置的設(shè)計(jì)考慮的是如何降低桿塔接地裝置的沖擊接地電阻，但在工程實(shí)際中因沖擊接地電阻與諸多因素有關(guān)，不便于實(shí)際測量和控制。因而，在實(shí)際工程中仍以考核工頻接地電阻為主，特殊地段，需要沖擊接地電阻時(shí)，用工頻接地電阻乘以沖擊系數(shù)α，或通過沖擊接地電阻的計(jì)算求得。通常采用四電極法測量土壤電阻率ρ。測試布極方法如下圖所示：

　　土壤電阻率的簡化計(jì)算公式：ρ=2π×a×Rc(其中a為地樁間的距離，Rc為測得的接地電阻值)。工程建設(shè)中，通常采用置換電阻率低的土壤和使用化學(xué)降阻法來降低土壤電阻率。

　　2.1置換電阻率低的土壤

　　置換電阻率低的土壤即用黏土、黑土及砂質(zhì)黏土，或在接地體周圍土壤中加入煤渣、木炭、爐灰、工業(yè)鹽等物質(zhì)代替原有的土壤，達(dá)到降低土壤的電阻率目的。工程中往往采用局部置換，選料不能是酸性物質(zhì)，以免腐蝕接地體，施工中一般換掉接地體上部1/3長度、周圍0.5m以內(nèi)的土壤，注意要與原土壤充分接觸。但實(shí)際操作中，由于地形條件限制、材質(zhì)容易流失、降阻效果不確定性等因素影響，往往配合使用。

　　2.2使用化學(xué)降阻法

　　降阻劑一般都含有大量金屬氧化物，遇水后電離出大量金屬離子。降阻劑施用于接地體與土壤間，能夠使金屬與土壤緊密地接觸，形成較大的電流流通面，有效減小接地電阻;另一方面，它能向周圍土壤滲透，在接地體周圍形成一個(gè)變化平緩的低電阻率區(qū)域。由于降阻劑成本較低，工程實(shí)施也比較容易，因此降阻劑在一些困難地段的電力線路施工中得到廣泛應(yīng)用。

　　某110kV送線路工程施工中，地質(zhì)較為復(fù)雜，施工時(shí)我們按照設(shè)計(jì)要求埋設(shè)接地體，驗(yàn)收時(shí)發(fā)現(xiàn)2#鐵塔接地電阻高達(dá)100Ω以上，基于該鐵塔地理位置特殊，周圍環(huán)境復(fù)雜，增加水平接地線困難，為了確保線路的接地電阻滿足設(shè)計(jì)要求及安全運(yùn)行的要求，施工班組考慮使用降阻劑，著重考慮產(chǎn)品的技術(shù)特性：

　　(1)降阻特性：根據(jù)《接地降阻劑暫行技術(shù)條件》要求，在室溫(25°±15℃)下降阻劑在工頻小電流的電阻率應(yīng)小于5Ω・m。

　　(2)降阻劑的腐蝕性：使用的降阻劑應(yīng)對接地金屬無腐蝕作用。一般地，降阻劑呈弱堿性，并且降阻劑漿料在24h內(nèi)應(yīng)能夠完全凝固。一方面，降阻劑呈弱堿性對接地體有一定的保護(hù)作用;另一方面，降阻劑如不能凝固，日久隨地表水流失，浸泡在導(dǎo)電液漿中的電極也會(huì)加速腐蝕;相反，凝固后的降阻劑將成為金屬電極的固體保護(hù)層，隔離土壤中腐蝕液體的浸入。

　　(3)降阻劑的穩(wěn)定性：使用降阻劑后，確保降阻劑的性能不會(huì)隨時(shí)間發(fā)生變化，降阻劑的導(dǎo)電物質(zhì)不隨地表水而流失，也就是說穩(wěn)定性的好壞決定了降阻劑的壽命長短。

　　2#鐵塔接地使用降阻劑后，再次測量時(shí)，其接地電阻值竟不到20Ω，滿足設(shè)計(jì)要求。

　　3 結(jié)語

　　通過以上分析，我們對電力線路施工中采取不同措施降低接地電阻，有了比較清晰的認(rèn)識。在工程建設(shè)中，應(yīng)結(jié)合工程特點(diǎn)、土壤電阻率、土壤結(jié)構(gòu)和地理環(huán)境等靈活選擇，綜合使用。

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