接地新技術在應用中的探討及分析

于 良，王曉東

山東省冶金設計院股份有限公司，山東 濟南 250101

0 引言

由于土壤成分隨季節變化較大,在北方地區土壤電阻率變化較大,冬季土壤電阻率偏高。在這種環境下接地網嚴重老化。在這種情況下一般金屬材料在冬季往往無法達到接地電阻要求。本文結合萊蕪市鋼城區萊蕪鋼鐵總廠實際情況，在滿足接地電阻要求情況下，如何更經濟有效選擇接地方案。

1 接地標準及其重要性

接地是將電力系統或電氣裝置的某一部分經接地線連接到接地極稱為接地，電氣設備是指發電、變電、輸電、配電或用電的所有設備。

長期以來，雷擊事故，給電氣系統及計算機系統造成巨大經濟損失，不完全統計，2006年萊鋼地區由于雷擊造成的經濟損失超過3000萬元。雷擊主要危害供電設備、變電設備及通信設備，它不僅造成上述部門設備上的直接損壞，更嚴重的是它給工礦生產及城市生活造成影響，據資料統計遭受雷擊至使設備損壞的主要原因之一為接地不合格或接地系統嚴重老化。

接地是防雷的一個重要環節，不管是直擊雷還是感應雷或是其它形式的浪涌，都會由于接地系統的缺陷，造成地網與設備之間產生一個很大的電位差，進而導致設備損壞。現在電力系統及計算機大多采用了大量高科技，使系統網絡化、集成化、自動化，因此它們對環境要求也越來越高，有一個很小的浪涌就有可能使設備損壞。

根據國家標準，通信系統要求接地電阻小于等于5Ω，計算機系統要求小于0.6Ω，變電所要求小于0.5Ω等，而目部分接地裝置建成時間均已超過10年甚至20年。接地網絡已嚴重老化，有的接地網已被腐裂，由于深埋地下因此不宜被發現，接地網的腐烈給設備安全造成很大隱患。

我們在改造萊蕪鋼鐵廠特鋼廠一35kV變電站時，其變電站建于1998年，其接地網的老化已讓人慘不忍睹，40×4熱鍍鋅扁鋼，經挖開后其截面已不足原來的1/3，Ф10圓鋼大部分已被腐蝕斷裂，接地網的接地電阻值普遍升高，已不能滿足安全使用要求，給現有設備及人員留下較大的安全隱患。

2 接地新技術與傳統方式的比較

2.1 傳統接地概述

傳統的接地方式基本有3種，一種是普通直埋式，將角鋼，扁鋼直接連成地網埋入地下，此種方法施工量大，壽命在5年～7年左右，而且接地電阻逐年升高，另一種是鹽碳法，將直埋扁鋼、角鋼周圍加上木碳和食鹽澆充足的水份，這種方法雖說能夠把接地電阻降低，但是增加施工量，扁鋼、角鋼腐蝕嚴重，壽命也在6年～8年左右，還有一種方法是在扁鋼、角鋼周圍加大量降阻劑，降阻劑能夠在當時很快降低接地電阻，但降低劑在二三年后即失效，反而使接地電阻有一快速升高的過程，這是安全生產的一個大的隱患。我們在改造萊鋼型鋼廠一變電站時，其地網原來使用降阻劑，經開挖后發現其降阻劑已板結象混凝土一樣堅硬，不僅起不到降阻作用，反而對整個地網的接地電阻起到阻礙作用。

2.2 接地新技術的應用

隨著微電子技術的迅猛發展，人們對接地系統的認識性也逐步提高，接地技術在最近二三十年得到長足的發展。出現了一系列先進技術和高科技產品。

在空間要求比較高的，不可能大面積破土做地網，而現代電子技術對接地電阻值要求也越來越高，如室內變電所要求接地電阻值不大于0.5Ω，這是常規接地很難達到的一個數值。隨著電解離子接地體實踐應用，完全可以滿足現代電子通信技術對接地的要求，它獨有的內填充劑能長時間的緩慢地向周圍土壤釋放無機鹽離子，使接地電阻不斷呈下降趨勢，而精制的外填充劑具有環保型保濕因子使外填充劑始終處于濕潤狀態，而又能保護接地極免受外界腐蝕，其壽命可達30年，且無須有專人維護，它的長效緩釋降阻，免維護，防腐性是原始降阻技術無法比擬的。

在土壤電阻率較大的環境中，使用原有接地技術已無法應用，這時我們采用膨脹石墨非金屬接地體，配以獨制外填充劑，它具有接地電阻值穩定，不反彈，防腐性能好，大電流沖擊性能穩定，它特別適合山區、沙石地等惡劣的自然環境，萊鋼型鋼廠四周均為石山，其表土為石塊與沙土混合物，厚度約為20cm，以下為巖石，采用膨脹石墨非金屬接地體及其外填充劑，改造后其接地電阻由原來20Ω降為2.7Ω,效果明顯。

2.3 傳統接地方式與接地新技術的比較

施工方法價格 使用年限 年均造價 備注傳統接地 復雜 低 3年～5年 不低于3000元維護3年～5年必須必改造電解離子接地體 簡單 較免維護30年無須改造石墨接地體 一般 一高 30年以上 不高于400元般 30年以上 不高于400元免維護30年無須改造

3 結論

從上表可以看出，電解離子接地棒，膨脹石墨非金屬接地體年均造價均不高于400元，且30年內免維護，其性能價比顯而易見，傳統的接地方式工藝方法及性能價格比已不適應現代電子技術發展，新的接地技術應用已是大勢所趨。