淺談220千伏變電站降低接地電阻研究

馬丙林

摘? 要：本文分析了接地電阻降低對220千伏變電站的重要性，并提出相關降阻策略。

關鍵詞：變電站;接地電阻;降阻策略

一、接地電阻構成

（一）接地極和接地線電阻。接地極與接地線電阻都屬于接地電阻上最關鍵的構成部分，因為其是金屬導體，其相應部分電阻一般只僅僅占據整體接地電阻很小部分，大約為1%至2%之間，這部分相關阻值會直接受到對應幾何尺寸與材質影響。

（二）土壤接地和接地體表面電阻。土壤接觸與接地體表面相關的電阻，對應阻值是與土壤顆粒的大小以及性質、含水量是息息相關的，并且其還和相關地面接觸面積有很大的關系。這部分阻值在總體接地電阻中占據的比例很大，大約為20%至

60%之間。

（三）散流電阻。所謂散流電阻就是因接地體緩緩向外界不斷延伸到大約20米圓周范疇之內，并在擴散電流經過相關土壤所存在的電阻，對應阻值與土壤之中的電阻率和接地極幾何大小以及形狀有著很密切的關聯。接地電阻雖然是這三部分所組成，不過其第一部分占據的比重較小，其最關鍵并起著決定性因素的是對應接觸電阻及散流電阻。所以，將接地電阻合理降低務必要在這兩個方面著手，在接地體相關材料選擇上，接地網組成通常與特別環境之下降低接地電阻方式等這幾個方面，科學合理的降低接觸電阻及散流電阻策略。

二、變電站接地電阻降低方式及策略

（一）選材上降低接地電阻。一般接地體金屬材料包含了不銹鋼、銅包鋼、扁鋼以及鍍鋅圓鋼與純銅剛這幾個類型。現如今，鍍鋅圓鋼是國內各大變電站應用較為廣泛并非常經濟的接地體材料。其配有較高強度的特種鋼所制的驅動頭以及鉆頭，在施工時能夠輕松的把對應的棒子打進地下，其深度大約在30米之上，這樣來獲得恒定低電阻。除過相關金屬接地體材料之外，其他適宜于變電站接地的對應接地產品可為電解離子接地極。電解離子接地體系（IEA），其接地體系相關運作原理是因為大氣所產生的壓力改變與自然空氣之間的流動，這樣可以很好的促使相關空氣流進IEA的最頂端通氣孔，以便促使其和接地極內部的相關金屬鹽化合，并且經由一定的吸濕處理則呈現為電解液。并且，相關電解液會積聚在接地極低處再溢出，以至于不斷的向四周擴散進而呈現為接地根，促使對應土壤電阻合理降低，以達到接地電阻不斷保持著降低成效。這可以適宜于各種高接地以及接地工程難度大的變電站相關需求及標準。接地網變電站設計中，通常接地電阻最簡單目標值一般是0.5歐，這樣能夠將接地網及IEA接地環網合理的結合在一起，便于呈現最好的接地電阻降低。

（二）利用多支外引式接地設備。若是相關變電站接地電阻不能滿足對應設計需求與標準，則對其展開一定程度降阻能夠對周邊地理事物加以更好的利用，不過在實際的施工設計過程中，務必要對各個方面因素考慮在內，一般外引式接地極的長度應小于100米

（三）土壤更換。很多電阻率較高變電站，就可以利用電阻率較低的土壤。比如，砂質粘土、黑土等。在真正的降阻中可以使用上述的幾類土壤來替換原有土壤，相應的替換范圍通常要控制在接地體周邊0.5米之內，利用這種處理策略后相關接地電阻就能夠降低大約40%。

（四）導電性混凝土。在實際的接地電阻降低中，可以往相關水泥中摻加適宜的碳質纖維，在將碳質纖維作為最有效的接地極，比如在水中摻加些許碳質纖維，并制作我半徑大約是0.5米半球狀的接地極。這種人工頻接地電阻與以往混凝土比較，電阻最小可以降低大約30%，這類方式通常會在很多防雷設備上使用。想要促使電阻值獲得合理有效的降低，導電性能較好的混凝土中裝置針狀接地極，其能夠合理有效的降低沖擊性接地電阻值數值。

（五）電解接地。電解接地系統在國內近年來應用較為廣

泛，其屬于一種非常合理有效的降阻接地保護設施，國內很多區域也已經得到了非常廣泛的使用。電解接地系統在實際使用中，關鍵是選擇土壤中對預制性金屬管道展開一定程度的敷設，在相應管道內混進些許電解性強的化學物質，并且該化學物質會在自然條件之下出現化學反應，從而呈現出能夠合理降低電阻的最終目的。想要確保其正常實行以及相關效果，更是需要對相關金屬管道進行一定層度的回填，在相應回填中更要使用電阻材料附加使用，來確保土體保持著很好的滲透性及吸水性、防腐性等幾類功能。并且，盡量促使金屬管道深進至土層深部，促使其呈現為一個合理的樹狀降阻土體網絡狀，便于合理的泄流面積能夠持續提升，這對于散流式電阻實行控制，以達到接地電阻合理有效降低的最終目的。

結語：隨著國內經濟建設持續增加，還是需要將相關電網進行有效的改造，在實際的改造中變電站接地電阻降低是極為關鍵的，對于相關土壤電阻率高的變電站在保障其運作安全穩定之下，以及其工程造價的合理控制，科學有效的降阻策略更是極為重要。

參考文獻：

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