在高土壤電阻率地區(qū)采用砼接地體降阻的實例

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　對于在高土壤電阻率地區(qū)進(jìn)行電氣系統(tǒng)的接地工程時，存在一個采用最有效的降低接地電阻的措施和方法問題。

　　依據(jù)人工垂直接地體的簡化計算公式R=kρ（Ω）。式中k為簡化計算系數(shù)，它與接地體的材料直徑（或等效直徑）、接地體的長度及埋深有關(guān)；而ρ值為土壤電阻率，它與土壤的土質(zhì)種類，土質(zhì)的含水溶解的物質(zhì)、濃度、含水量、溫度、顆粒的大小等有關(guān)。不同地區(qū)的土壤電阻率相差可達(dá)近萬倍。也就是說在一般地區(qū)可以采用較簡單常規(guī)的方法就能達(dá)到所要求電阻的接地體，在高土壤電阻率地區(qū)必需采用一些特殊的措施和方法才能達(dá)到滿足同樣接地電阻要求的接地體。

　　筆者曾在一個由80%卵石、碎石，20%砂礫構(gòu)成，幾乎就無土層的典型高土壤電阻率地區(qū)，實施電氣系統(tǒng)的接地工程設(shè)計和施工。原設(shè)計采用φ40鋼管，長2.5m的人工垂直接地體20個，以5m間距垂直埋設(shè)于箱式變電站四周，埋深80cm，并于一個9400m2的生產(chǎn)車間鋼柱基礎(chǔ)所構(gòu)成的接地網(wǎng)相連接成一個整體。經(jīng)實測接地電阻為14Ω，并且在所埋設(shè)人工垂直接地體周圍還采取了換土措施，但仍與電氣系統(tǒng)所要求4Ω接地電阻值相差甚遠(yuǎn)。如果不考慮車間鋼柱基礎(chǔ)的自然接地因素，經(jīng)計算（k值取0.31，ρ值取2500Ωm，仍采用上述材料規(guī)格，長度的鋼管做接地體）需埋設(shè)194根垂直人工接地體，按5m間距進(jìn)行排列需占用3809.18m²的土地。也就是說采用上述常規(guī)的方法不僅要耗用大量的鋼材（Φ40的鋼管485m及-40×4扁鋼940m），而且還需占用大面積的土地。所以在高土壤電阻率地區(qū)實施接地工程必需采用特殊有效的降阻措施和方法，才能滿足電氣系統(tǒng)對系統(tǒng)接地電阻阻值的要求。

　　本文筆者曾采用四個經(jīng)特殊拌合處理的砼接地體，仍在上述高土壤電阻率地區(qū)埋設(shè)同樣的深度，經(jīng)當(dāng)?shù)毓╇姴块T現(xiàn)場反復(fù)實測，接地電阻由原14Ω降為0.7－0.8Ω（該阻值僅為四個砼接地體并聯(lián)合的接地電阻的值）。完全滿足電氣系統(tǒng)對接地電阻值的要求，降阻效果比較明顯。上述砼接地體也曾在其它類似地區(qū)（有50－80cm土層，較上述狀況稍好）也曾采用過，均取得類似較明顯效果。

　　該砼接地體，長2.5m，直徑40cm.為增強砼接地體導(dǎo)電性能，砼由鐵屑、石墨、水泥、砂子、水按一定拌合比現(xiàn)場澆灌而成。為增強砼接地體的強度和便于引接地線，接地體中心預(yù)埋Φ80長3.2m鍍鋅鋼管一根及長2m、直徑30cm由Φ18圓鋼配筋焊接而成的鐵籠。為增強接地體與所埋設(shè)的土層能較好結(jié)合，在施工中采取現(xiàn)場整體澆灌。上述砼接地體至所以能取得較滿意的降阻效果經(jīng)筆者分析原因有兩點；

　　1.砼接地體直徑為40cm，較采用Φ40鋼管直徑擴(kuò)大了10倍。

　　2.在相同接地電流強度的情況下，較之采用鋼管接地體在接地體單位面積電流密度上縮小了10倍，因而增強了砼接地體的集散電流能力。綜上所述，砼接地體能夠有效地降低接地體的接地電阻。

　　當(dāng)然在高土壤電阻率地區(qū)實施電氣系統(tǒng)接地工程時，在降低接地電阻的措施和方法上除采用砼接地體降阻外還有其它如換土，施用化學(xué)降阻劑，深埋接地體及采用接地模塊和打井等措施和方法。不過某些降阻措施會產(chǎn)生增大工程量，或者污染土質(zhì)，或者降阻效果并不明顯等問題。砼接地體還有一個最大的優(yōu)點，因為它是一個深埋在土壤中的固體，所以它不存在因雨水流失而影響它的降阻效果，它的接地電阻值基本上是較穩(wěn)定的。同時它也不存在對土質(zhì)的污染的問題。當(dāng)然具體工程中采用何種降阻措施還應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐耐临|(zhì)、溫度、含水量、土壤電阻率、施工條件及工程規(guī)模大小，電氣系統(tǒng)對接地工程的要求高低來決定尋求采取最有效、最經(jīng)濟(jì)的措施和方法。