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    在電氣、電子裝備及通信工程中，有相當(dāng)多的場(chǎng)合要用接地措施來(lái)保障設(shè)備的正常工作，以及維護(hù)人員和設(shè)備的安全。
所有接地體以及由接地體引到電氣及電子設(shè)備上的連接導(dǎo)線統(tǒng)稱為接地裝置。
接地電阻是接地裝置技術(shù)要求中最基本的技術(shù)指標(biāo)。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(jié)構(gòu)來(lái)決定。

1. 接地電阻允許值的確定和具體要求

    1.1  系統(tǒng)及設(shè)備接地電阻允許值的確定

    限定接地裝置的接地電阻，實(shí)際上就是限定了接觸電壓和跨步電壓的高低。反過(guò)來(lái)說(shuō)，從安全角度出發(fā)，已經(jīng)限定了接觸電壓和跨步電壓的高低，也就確定了接觸電阻允許值的大小。

    部頒接地規(guī)程中規(guī)定，大接地短路電流系統(tǒng)的電力設(shè)備，其接地裝置的接地電阻應(yīng)符合公式的要求：R<=2000/Id (Ω)  (當(dāng)Id>4000A時(shí)，取R<=0.5Ω)。

    式中，R指考慮季節(jié)影響的最大（工頻）接地電阻（Ω）；Id為流經(jīng)接地裝置的最大單相穩(wěn)態(tài)短路電流（A）。
中性點(diǎn)非直接接地的小接地短路電流系統(tǒng)的電力設(shè)備，接地電阻值應(yīng)符合下述要求：

    （1）高壓與低壓電力設(shè)備共用的接地裝置R<=120/Ijd，（Ω）

    （2）只用于高壓電力設(shè)備的接地裝置R<=250/Ijd，（Ω）

    式中，R指考慮季節(jié)影響的最大（工頻）接地電阻（Ω）；Ijd為單相接地時(shí)的故障（電容）電流（A）。

    1.2  各類常用接地電阻的允許值

    為確保接地裝置在運(yùn)行中能發(fā)揮應(yīng)有的作用，其接地電阻均應(yīng)符合規(guī)程要求。對(duì)于各類常用的接地裝置，其允許接地電阻值（Ω）分別為：

    （1）電源容量100kVA以上的變壓器或發(fā)電機(jī)的工作接地，R<=4Ω。

    （2）電源容量小于等于100kVA的變壓器或發(fā)電機(jī)的工作接地，R<=10Ω。

    （3）100kVA以及以下低壓配電系統(tǒng)的零線重復(fù)接地，R<=10Ω；當(dāng)重復(fù)接地有3處以上時(shí)，R<30Ω。

    （4）電氣設(shè)備不帶電金屬部分的保護(hù)接地，R<=4Ω；引入線裝有25A以下熔斷器的設(shè)備保護(hù)接地，R<=10Ω。

    （5）低壓線路桿塔的接地或低壓進(jìn)戶線絕緣子腳的接地，R<=30Ω。

    （6）變配電所母線上FZ型閥型避雷器的接地，R<=4Ω。

    （7）線路出線端FS型閥型避雷器的接地；管型避雷器的接地；獨(dú)立避雷針接地（個(gè)別可取R<=30Ω），工業(yè)電子設(shè)備（包括X光機(jī)）的保護(hù)接地，均為R<=10Ω。

    （8）煙囪的防雷保護(hù)接地，R<=30Ω （包括水塔或料倉(cāng)的防雷接地均同此項(xiàng)要求）等。

2.降低接地電阻的常用方法

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

    2.1 利用低電阻系數(shù)的土壤（即換土法）

    利用粘土、泥炭、黑土及砂質(zhì)粘土等代替原有較高電阻系數(shù)的土壤，必要時(shí)也可使用焦碳、木炭等。置換的范圍是在接地體周圍1~2米的范圍內(nèi)和近地面?zhèn)却笥诘扔诮拥貥O長(zhǎng)的1/3區(qū)域內(nèi)。這樣處理后，接地電阻可減小為原來(lái)的3/5左右。

    2.2 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(dǎo)電率，其中最常用的是食鹽，因食鹽對(duì)于改善土壤電阻系數(shù)的效果較好，受季節(jié)性變動(dòng)較小，且價(jià)格低廉。處理方法是，在每根接地體的周圍挖直徑為0.5~1.0米左右的坑，將食鹽和土壤一層隔一層地依次填入坑內(nèi)。通常食鹽層的厚度為約1厘米，土壤的厚度大約為10厘米，每層鹽都要用水濕潤(rùn)，一根管形接地體的耗鹽量約為30~40千克；這種方法對(duì)于砂質(zhì)土壤可把接地電阻降為原來(lái)的（1/6~1/8）左右，而砂質(zhì)粘土中則可降為原來(lái)的（2/5~1/3）左右。如果再加入10千克左右的木炭，效果會(huì)更好。因木炭是固體導(dǎo)電體，不會(huì)被溶解、滲透和腐蝕，故其有效時(shí)間較長(zhǎng)。對(duì)于扁鋼、圓鋼等平行接地體，采用上述方法處理也能得到較好的結(jié)果。但是，該法也有缺點(diǎn)，如對(duì)巖石及含石較多的土壤效果不大；降低了接地體的穩(wěn)定性；會(huì)加速接地體的銹蝕；會(huì)因?yàn)辂}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(jìn)行一次處理。

    2.3 采用外引式接地

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

    2.4 采用導(dǎo)電性混凝土

    在水泥中摻入碳質(zhì)纖維來(lái)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(zhì)纖維，制成半球狀（直徑為1米）的接地極。經(jīng)測(cè)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(jìn)一步降低沖擊接地電阻值，還可以同時(shí)在導(dǎo)電性混凝土中埋入針狀接地極，使放電電暈?zāi)軌驈尼樇膺B續(xù)地波及碳質(zhì)纖維，這對(duì)降低沖擊接地電阻值有明顯的作用。

    2.5 采用降阻劑的化學(xué)處理法

    用碳粉和生石灰等作為主要原料的阻降劑，因不含電介質(zhì)，故能在土壤中長(zhǎng)期使用，也不會(huì)因地下水而流失，所以能得到長(zhǎng)期既無(wú)公害且又穩(wěn)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(duì)于堅(jiān)硬巖盤(pán)地帶，采用埋設(shè)接地線和降阻劑并用的方法相當(dāng)有效，其接地電阻比只埋接地線時(shí)約能降低40%。且此法只要在挖掘好并敷上接地線的溝內(nèi)撒上粉狀降阻劑或長(zhǎng)效降阻劑，再將舊土壤回填就可取得良好的效果。

    BBXXA液體長(zhǎng)效降阻劑屬于高新技術(shù)產(chǎn)品。它由高分子材料、電介質(zhì)和適量的水合成，粘度低，流動(dòng)性大，滲透力強(qiáng)，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(shù)枝狀導(dǎo)電膠體而產(chǎn)生“樹(shù)枝效應(yīng)”。經(jīng)全國(guó)多處實(shí)際應(yīng)用表明，它具有現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)土少、施工簡(jiǎn)單、占地小、省鋼材、投資低、見(jiàn)效快、效果顯著（可降阻40%~60%）等優(yōu)點(diǎn)，運(yùn)行中還耐沖擊、耐腐蝕、性能穩(wěn)定、壽命長(zhǎng)（可達(dá)20年），既無(wú)毒無(wú)害，又不污染環(huán)境。實(shí)際使用情況表明，降阻效果理想。

    2.6 鉆孔深埋法

    該法在國(guó)外早有報(bào)道，并在實(shí)際使用中取得了良好的效果。近年來(lái)，我國(guó)也已經(jīng)開(kāi)始采用這種降阻的新方法。此法所采用的垂直接地體長(zhǎng)度，視地質(zhì)條件一般為5~10米，再長(zhǎng)時(shí)則效果不明顯且給施工也帶來(lái)困難。接地體通常采用Φ20~75毫米的圓鋼。不同直徑的圓鋼對(duì)接地電阻值的影響很小。該法適用于建筑物擁擠或敷設(shè)接地網(wǎng)的區(qū)域狹窄等場(chǎng)合。這些場(chǎng)合采用傳統(tǒng)方法很難找到埋設(shè)接地極的適當(dāng)位置，且安全距離無(wú)法保證。雖可通過(guò)在接地體上覆蓋瀝青絕緣層等措施來(lái)保證安全，但增加了施工工作量和裝設(shè)成本。深埋法對(duì)含砂土壤最為有效，因其含砂層大都處在3米以內(nèi)的表面層，而地層深處的土壤電阻系數(shù)較低。此外，該法也適用于多石的巖盤(pán)地區(qū)。

    在施工時(shí)，可采用Φ50毫米及以上的小型人工螺旋鉆或鉆機(jī)打孔。在打出的孔穴中埋設(shè)Φ20~75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(shù)個(gè)接地體并聯(lián)，就成了完整的接地體。采用本法施工的接地體，受季節(jié)影響小，可獲穩(wěn)定的接地電阻值。同時(shí)由于深埋，也可使跨步電壓顯著減小，這對(duì)保障人身安全很有利。該法施工方便，成本不高，效果顯著，勢(shì)將達(dá)到推廣和運(yùn)用。

    2.7 灌注法

    在管形接地體的管壁上每隔一定距離鉆上小孔，孔徑約1厘米左右，每隔10~15厘米左右鉆幾個(gè)孔，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(nèi)，讓液體自動(dòng)地通過(guò)管壁的小孔流入地中，從而達(dá)到降低接地電阻的目的。

    2.8 其他

    以上幾種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，換土法簡(jiǎn)單易行，但降低接地電阻效果較低，為達(dá)到預(yù)定的要求，往往要花費(fèi)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(wěn)定性；用填加化學(xué)物品（如食鹽、硫酸銅等）的辦法，對(duì)于降低接地電阻來(lái)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(shí)補(bǔ)充或更換接地體，此外填加化學(xué)物品還會(huì)對(duì)金屬接地體帶來(lái)腐蝕。

    在瑞典是把兩種或若干種溶于水的電解質(zhì)分別放進(jìn)土中，使之組成導(dǎo)電性能良好而不溶于水的諸化合物。其中有一種化合物（凝膠體）在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)具有吸收和保持潮濕的能力。凝膠體是將濃縮硫酸銅溶液和濃縮堿性氰化亞鐵鹽溶液混合得到的無(wú)機(jī)化合物。在此情況下，得到不溶于水的亞鐵氰化銅產(chǎn)物，它在一定條件下成均勻狀態(tài)的水凝膠。水凝膠的電氣性能和物理性質(zhì)不會(huì)由于長(zhǎng)期受水的作用而發(fā)生顯著的改變。并且當(dāng)溫度在（—60?~60?C）范圍內(nèi)時(shí)是穩(wěn)定的。

    前蘇聯(lián)用加硫酸鈣的辦法來(lái)改善土壤電阻率，1立方米土壤約需4~8千克。這種化合物不會(huì)引起金屬腐蝕，并且對(duì)植物有利。當(dāng)土壤用硫酸鈣加工后，接地電阻可降為原來(lái)的1/10，改良土壤的作用可保持10~20年。

    對(duì)于凍結(jié)的土壤采用以上方法有時(shí)也不能達(dá)到要求。這時(shí)最好將接地體埋在經(jīng)常有水分融化的土壤中，如建筑物的下面；或在冬天采用填泥炭或用6~12V電壓使地內(nèi)通過(guò)電流以保持接地體埋設(shè)點(diǎn)附近的土壤處于溶化狀態(tài)。后一方法除不得已外一般不要采用，因需要消耗電能，增加維護(hù)費(fèi)用。

    如接地體附近有導(dǎo)電良好的土壤及不凍的湖泊、河流和海洋時(shí)，一般來(lái)說(shuō)，采用外引式接地是比較合理的。如接地體附近有導(dǎo)電良好的土壤，則外引式接地根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r采用一排或回路式布置；如接地體附近為湖泊、河流和海洋，在水中設(shè)接地體較為經(jīng)濟(jì)、合理時(shí)，應(yīng)采用扁鋼成網(wǎng)格狀沉于河底，如在海水或其他有腐蝕性的水中敷設(shè)時(shí)，扁鋼還要鍍鋅，為了減少屏蔽作用，扁鋼間的距離應(yīng)為10~15米，扁鋼網(wǎng)格的大小根據(jù)接地電阻的要求和水的電阻率決定；如必須在水底裝設(shè)接體時(shí)，最好將接地體裝在可能有河沙堆積的地方，因?yàn)楹由车碾娮杪室话阒挥?80Ω?m，它比水的電阻率小的多。

    對(duì)于必須裝外引式接地的電氣設(shè)備與外引式接地裝置至少要有兩處連接，連接線一般采用扁鋼，在特別容易銹蝕的地區(qū)，則采用裸銅線，以免銹蝕。如在一個(gè)地區(qū)內(nèi)采用外引式接地的設(shè)備較多，可根據(jù)經(jīng)濟(jì)比較，決定采用共同的外引式接地或采用單獨(dú)的外引式接地，然后再將這些設(shè)備與外引式接地裝置連接起來(lái)。
上所述各種降低接地電阻的方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，我們應(yīng)結(jié)合國(guó)內(nèi)各地區(qū)具體情況進(jìn)一步探索更好的方法。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，
一方面要求施工簡(jiǎn)便易行；另一方面還要求穩(wěn)定的接地電阻降低的效果，以便達(dá)到降低接地電阻的目的。

參考文獻(xiàn)

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2.談文華 、萬(wàn)載揚(yáng)   主編《實(shí)用電氣安全技術(shù)》機(jī)械工業(yè)出版社 1998年6月

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