供電系統中降低接地電阻的常用方法

張建杰

在電氣、電子裝備工程中，相當多的場合要用接地措施來保障設備的正常運行，以及維護人員和設備的安全。所有接地體以及由接地體引到電氣及電子設備上的連接導線統稱為接地裝置。接地電阻是接地裝置技術要求中最基本的技術指標，原則上要求接地裝置的接地電阻越小越好。接地裝置的電阻是以下幾部分電阻之和：土壤電阻、土壤和接地體之間的接觸電阻、接地體本身的電阻、接地體引線的電阻等。接地電阻主要由土壤電阻率及接地裝置的結構來決定。

在大地電阻率較大的砂質、巖盤等土壤中，為了滿足低接地電阻的要求，常采用由多個接地體并聯組成的接地網。但有時需要用的鋼鐵材料很多，而且接地面積甚大，欲達到所要求的接地電阻往往會有一定的困難。此時可設法降低接地體附近土壤的大地電阻率，也能夠達到降低接地電阻的目的。

1 利用低電阻系數的土壤（即換土法）

利用粘土、泥炭、黑土及砂質粘土等代替原有較高電阻系數的土壤，必要時也可使用焦碳、木炭等。置換的范圍是在接地體周圍1米～2米的范圍內和近地面側大于等于接地極長的1/3區域內。這樣處理后，接地電阻可減小為原來的3/5左右。

2 采用外引式接地

尤其在山丘地區，當接地電阻值要求較小而原地又難以達到時，若附近不遠處有水源或者電阻系數低的土壤，則可利用該處制作接地極或敷設水下接地網，然后再利用接地線（如扁鋼帶）引接過來作為外引式接地。但應注意，外引接地裝置要避開人行通道，以防跨步電壓觸電；穿過公路時，外引線的埋深應大于等于0.8米。

3 采用加食鹽等人工處理法

在接地體周圍土壤中加入食鹽、煤渣、炭末、爐灰、焦灰等，以提高土壤的導電率。其中最常用的是食鹽，因食鹽對于改善土壤電阻系數的效果較好，受季節性變動較小，且價格低廉。但是對巖石及含石較多的土壤效果不大，會降低接地體的穩定性，加速接地體的銹蝕；而且因為鹽的逐漸溶化流失而使接地電阻慢慢變大，所以在人工處理后2年左右即需進行一次處理。

4 采用導電性混凝土

在水泥中摻入碳質纖維來作為接地極使用。如在1立方米水泥中摻入約100千克的碳質纖維，制成半球狀（直徑為1米）的接地極。經測定，其工頻接地電阻（與普通混凝土相比）通常可降低30%左右。此法常用于防雷接地裝置。為了能夠進一步降低沖擊接地電阻值，還可以同時在導電性混凝土中埋入針狀接地極，使放電電暈能夠從針尖連續地波及碳質纖維，這對降低沖擊接地電阻值有明顯的作用。

5 采用降阻劑的化學處理法

用碳粉和生石灰等作為主要原料的降阻劑，因不含電介質，故能在土壤中長期使用，也不會因地下水而流失，所以能得到長期既無公害又穩定的低接地電阻（約可比采用減阻劑處理土壤前降低1/2）。對于堅硬巖盤地帶，采用埋設接地線和降阻劑并用的方法相當有效，其接地電阻比只埋接地線時約能降低40%。且此法只要在挖掘好并敷上接地線的溝內撒上粉狀降阻劑或長效降阻劑，再將舊土壤回填，就可取得良好的效果。

BBXXA液體長效降阻劑屬于高新技術產品，它由高分子材料、電介質和適量的水合成，粘度低，流動性大，滲透力強，凝固后與接地極成為一體并與土壤緊密連接，在地中形成樹枝狀導電膠體而產生“樹枝效應”。經全國多處實際應用表明，它具有現場動土少、施工簡單、占地小、省鋼材、投資低、見效快、效果顯著（可降阻40%～60%）等優點；運行中還耐沖擊、耐腐蝕、性能穩定、壽命長（可達20年），既無毒無害，又不污染環境。實際使用情況表明，降阻效果理想。

6 灌注法

在管形接地體的管壁上每隔10厘米～15厘米左右鉆幾個孔，孔徑約1厘米左右，然后將各管打入地中，再把食鹽或硫酸銅等物品的飽和溶液灌入管內，讓液體自動地通過管壁的小孔流入地中，從而達到降低接地電阻的目的。

7 鉆孔深埋法

此法所采用的垂直接地體長度，視地質條件一般為5米～10米，再長時則效果不明顯且給施工也帶來困難。接地體通常采用Φ20毫米～75毫米的圓鋼。不同直徑的圓鋼對接地電阻值的影響很小。該法適用于建筑物擁擠或敷設接地網的區域狹窄等場合。這些場合采用傳統方法很難找到埋設接地極的適當位置，且安全距離無法保證。雖可通過在接地體上覆蓋瀝青絕緣層等措施來保證安全，但增加了施工工作量和裝設成本。深埋法對含砂土壤最為有效，因其含砂層大都處在3米以內的表面層，而地層深處的土壤電阻系數較低。此外，該法也適用于多石的巖盤地區。

在施工時，可采用Φ50毫米及以上的小型人工螺旋鉆或鉆機打孔。在打出的孔穴中埋設Φ20毫米～75毫米圓鋼接地體，再灌入碳粉漿（用碳纖維拌水漿）或泥漿。最后將同樣處理的數個接地體并聯，就成了完整的接地體。采用本法施工的接地體，受季節影響小，可獲穩定的接地電阻值。同時由于深埋，也可使跨步電壓顯著減小，這對保障人身安全很有利。該法施工方便，成本不高，效果顯著，勢將獲得推廣和運用。

總之，以上幾種方法各有優缺點，換土法簡單易行，但降低接地電阻效果較低，為達到預定的要求，往往要花費很多人力；用填加焦碳、木炭的方法也是可行的，但它的電阻率也要隨含水量變化而變化，影響其穩定性；用填加化學物品（如食鹽、硫酸銅等）的辦法，對于降低接地電阻來講效果較好，但由于這些物品逐年損耗，因而需要定期檢查，及時補充或更換接地體，此外填加化學物品還會對金屬接地體帶來腐蝕。