接地電阻的影響因素及降阻措施

1、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(shí)混凝上的電阻率主要影響 接地電阻值。個(gè)別接地系統(tǒng)因?yàn)橥寥离娮杪屎芨?，必須利用水源，?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

2、、物 理性質(zhì)等情況而有所變化。 因此在設(shè)計(jì)時(shí)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(gè)：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(shí)，土壤電阻率顯著降低；如 繼續(xù)增加水分直到 75左右時(shí)，電阻率改變很?。?當(dāng)含水量超過 75 時(shí)，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

3、較純潔的水，反而增加電阻率因此在采用加水 改良土壤時(shí)，也要注意這一點(diǎn)3溫度當(dāng)土壤溫度在oc及以下時(shí)，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0C繼續(xù)上升時(shí)，由于其中溶解鹽的作用，電阻 率逐漸減小，溫度到達(dá)100C時(shí)，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(shí)，電阻率會(huì)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(shí)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

4、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 2oMPa 增加到 2ooMPa 時(shí)，電阻率可下降到原來數(shù)值的 65%。同時(shí)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(shí)，必須夯實(shí)接地極附近的土壤，以減小土壤電阻率。

5、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(shí) 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(shí)最好選用實(shí)測的數(shù) 值。因?yàn)闇y量時(shí)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(huì)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

6、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(shí)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(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

7、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(shí)， 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 1 00%，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(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, 可采用此法。 但 在設(shè)計(jì)、安

8、裝時(shí),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(shí)，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

9、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(shí)，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

10、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 （Q m）500 1000 2000水平接地體有效長度（m） 30- 40 45- 55 60- 80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(gè)直徑 5mm 的小孔， 使水滲入土壤中。9 采取深井接地有條件時(shí)還可采用深井接地。用鉆機(jī)鉆孔 （也可

11、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(shí)，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