鐵路變電所接地電阻的降低方法研究論述

程曉來

摘 要 當前鐵路建設工程數量不斷增加，鐵路變電所接地電阻降低在鐵路變電所中是重要的任務之一。當前，國內外在鐵路變電所接地電阻降低方面的研究還很少。實踐表明，要研究鐵路變電所接地電阻的降低方法，就需要對該地段鐵路的地質條件等等進行相應的研究與了解。本文主要針對鐵路變電所接地電阻的降低方法進行分析，旨在充分的了解鐵路變電所節點電阻降低的方式，并為日后的研究提供資料參考。

關鍵詞 接地電阻：鐵路變電；降低方法

中圖分類號 U2

文獻標識碼 A

文章編號 1674-6708（2016） 154-0043-02

本文研究主要以某一地區的鐵路地段為主，由于該地段的海拔比較高，凍土層較多，并且人員較少，氣候條件比較差等。這些條件的存在，使得變電所接地電阻受到了極大的影響。同時由于接地電阻常年處于凍土層，這給雷電流的散流與電氣設備的保護效果帶來了消極的影響，為此，要降低鐵路變電所接地電阻，就需要對該路段展開深入的研究，從而為更加有效的降低電阻提供保障。

1 某地區路段凍土區域存在的地質特點分析

眾所周知，凍土層的形成與發展最為主要的因素是氣候。本文研究的路段有著多年凍土的特點，海拔高，氣溫低。在設計各種接地的過程中，必不可少的參數是土壤電阻率。實際上，在凍土土層往往存在較多的影響因素，例如土壤中所含的可溶性溶解鹽等。土壤電阻率的兩個重要影響因素是土壤的含水量和環境溫度。如果溫度降至零度以下，那么便會出現凍土層，這將有效的降低接地電阻。土壤之中溶解鹽的水分一般會由液態變為固態，在零下1度到O度之間土壤電阻率會存在著一個突然的階躍，在此部位土壤電阻率會不斷上升，并且增高的幅度較為明顯。通過對該地段的兩季勘測，其數據表明該地段的非凍土區域土壤電阻率要低于500Q·m，在現有接地技術中，能夠滿足凍土層接地電阻技術已經很多。如果凍土區凍結期的土壤電阻率較高，在（3000-5000）Q·m2之間，那么該區域應屬于高土壤電阻率地區。如果在此地區設置接地裝置，使得該地區的接地電阻能夠與規范要求相符和，其難度是非常大的。

由于凍土區域和融土之間的地質特征存在顯著差異，距離地表不遠的地層融化于凍結會給土壤電阻帶來直接的影響，同時也會給地體的散流效果帶來一定的影響，因此準確的區分多年凍土與季節融化層界面極為必要，同時也是重要的任務。影響多年凍土與季節融化層界面主要包括兩大類因素，一類是土壤自身的因素，另一類是外界環境的影響因素。這兩方面的因素給凍土層等帶來多方面的影響，因此應該引起高度重視。

2 降低該地段電阻的主要方式分析

以往已經有很多國家研究了凍土地區的接地問題，并且也得到了一些經驗，例如在凍土地區可以應用電加熱的方式等。但這種方式的使用有一定的限制性，一定要有明顯特點的地區才能夠使用。本文針對該地區的特點等提出了一些降低接地電阻的方法。

首先，可以充分的利用自然接地的方式。這過程中需要應用混凝土結構中的鋼筋骨架和金屬結構等進行接地，這樣一來不僅能夠減小接地電阻，還能夠起到節約作用。基于建筑物的基礎，一般其基礎都需要深埋地下，因此記仇與地面的而接觸面積較大。與一般的巖石相比，混凝土的吸濕性較好，在濕潤狀態之下，電阻率會處于極低的狀態之下，并且與周圍土壤電阻率相比較低。因此可以應用鋼筋混凝土和鋼骨架鋼筋混凝土所造建筑物基礎去實現降低建筑物接地電阻的目的。

除此之外，要降低接地電阻，也可以通過架空地線的方式來達到此目的。而要達到接地電阻的目的，架空電線往往需要鋼絞線的幫助，其原因在于它的單位長度阻抗較大。如果應用良導體去減小架空地線的阻抗，那么可以通過增大分流的作用的方式實現減小流經地網的入地短路電流。

其次，可以采用立體地網的方式來實現降低接地電阻的目的。將水平接地體為主的立體接地網埋設后，不同深度凍土土壤電阻率會呈曲線分布，電阻會隨著土壤深度漸漸的減小。在土壤中存在的垂直電極，與各個部分的散流呈反比。在氣溫逐漸回升后，土壤的凍層會逐漸的融化，時間久了在季節融化層內便會形成低土壤的電阻率。經過實踐研究我們可以得出：應用垂直接地體的立體地網進行操作，在降低雷電流的散流與接地電阻值方面有著積極的作用。

另外，可以通過使用物理降阻劑降低接地電阻。由于該地區的氣候較為惡劣，交通不便，土壤很容易出現凍層，在日常所使用的換土降阻方式在該地區無法實現，因此可以應用物理降阻劑的方式進行降阻。當前降阻劑主要有化學與物理兩大類降阻劑。那些化學降阻劑的組成主要是高分子材料和電解質等組成，一旦注入土壤以后，可以在短時間內形成電阻率低的根須狀連續膠體，從而有效增加接地面積，提升接地體的散流效果。

最后，可利用較為有利的地理條件實現降低接地電阻的目的。在距配、變電所2km的區域內，如果存在著低土壤電阻率地區，那么便能夠應用外接地的方式進行連接，將的土壤電阻埋設在土壤當中。以相同的道理，在對線路桿塔接地裝置進行設置的時候，可以對低土壤電阻率區段桿塔接地集中加強，在此之后引出接地線，并把高土壤電阻率的桿塔連接起來，以達到降低接地電阻的目標，并且能夠滿足電阻值方面的規范要求。

本文所研究的低端區域有季節性河流存在，這些水體附近與凍土層貫穿，因此這些地區的電阻率較低，散流性也比較好。要有效的降低該地區的接地電阻，就需要對實際地質情況等進行調查，了解其周邊狀況等。

3 結論

本文主要以某地區的地段為主，對該地段的接地電阻降低的方式進行研究，主要著手于兩個方面，一方面分析了該地段的凍土區域存在的地質特點，另一方面分析了降低該地段電阻的主要方式，從分析中明確，以往在平原內所使用的降低接地電阻的方式，如換土法在該地區內無法發揮其作用。因此，只有使用其他的方式進行降阻，如物理降阻劑降阻的方式、利用有利的地理條件降阻的方式等等。這些方式在該地段的降阻方面取得了較為有效的效果，因此應該給予高度重視。