在高土壤电阻率的场地，降低防雷击冲击接地电阻宜采用哪些方法
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解决时间 2021-01-25 22:54
- 提问者网友：書生途
- 2021-01-24 22:03
在高土壤电阻率的场地，降低防雷击冲击接地电阻宜采用哪些方法
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- 五星知识达人网友：山河有幸埋战骨
- 2021-01-24 23:08
1 降低接地电阻的具体方法
决定接地电阻的因素很多，接地电阻的大小不仅与土壤电阻率有关，还与接地网的尺寸、形状、接地体金属的材料、横截面大小等因素密切相关。《建筑物防雷设计规范》规定了一、二、三类建筑物建筑物防雷装置的冲击接地电阻分别不大于10欧、30欧，防雷电电磁脉冲的冲击接地电阻不大于20欧，由于工程实践中，防雷通常与建筑物内的电子信息系统一起考虑，于是就规定了共用接地系统的接地电阻值取各接地电阻的最小值，即在设计中常取接地电阻不大于4欧或1欧的要求。正因为在很多情况下。下垫面地质条件很差，接地电阻一时达不到规定的电阻值，工程设计和施工的大部分精力放到了如何降低接地电阻的问题上。
1.1 更换土壤
土壤电阻率主要受温度和湿度以及土壤性质的影响，温度引起土壤电阻率变化的比率，从20℃～-15℃变化的范围，同一土地中电阻率随温度可增加459倍，这主要是因为水的电阻率会因温度的变化而引起敏锐的变化，因此接地点的选择应在土壤湿度大的地方，如办公楼的背影面，地下水的出口等，其次再考虑温度对它的影响。
更换土壤是采用土壤电阻率较低的土壤（如黏土、黑土及砂质粘土等）替换原有电阻率较高的土壤，置换范围在接地体周围0.5m以内和接地体的1/3处。这种换土方法降低接地电阻的效果较好，但缺点是人力、物力消耗较大。
1.2 人工处理土壤
在接地体周围土壤中加入食盐、电石渣、石灰等，对土壤进行化学处理。采用食盐，对于不同的土壤效果也不同，如砂质粘土用食盐处理后，土壤电阻率可减小1/3～1/2，沙土电阻率减少3/5～～3/4，砂的电阻率减少7/9～7/8；对于多岩土壤，用1%食盐溶液浸渍后，其导电率可增加70%。这种方法虽然工程造价较低且效果明显，但此种方法在土壤经过人工处理后，会降低接地的热稳定性、加速接地体的腐蚀、减少接地体的使用年限。
1.3 深埋接地极
当地下深处的土壤或水的电阻率较低时，可采取深埋接地极来降低接地电阻值。这种方法对含沙土壤最有效果。据有关资料记载，在3m深处的土壤电阻系数为100%，4m深处为75%，5m深处为60%，6.5深处为50%，9m深处为20%，这种方法可以不考虑土壤冻结和干枯所增加的电阻系数，但施工困难，土方量大，造价高，在岩石地带困难更大。
1.4 多支外引式接地装置或扩大地网面积
如接地装置附近有导电及不冻的河流湖泊，可采用此法。但设计、安装时，必须考虑到连接接地极干线自身电阻所带来的影响，因此，外引式接地极长度不宜超过100m。
合理采用接地装置形式，扩大地网面积。以水平接地为主的环形接地网，当地网的接地电阻值达不到要求时，应扩大其面积，具体做法是：在地网外围增设1圈或2圈环形接地装置。环形接地装置由水平接地体和垂直接地体组成。水平接地体的长度一般不应大于100m，如水平接地体过长，由于电感的影响，对降低冲击接地电阻无效。对于水平接地体应根据现场的地势、地形、沿建筑物四周向外放射水平射线为主，水平接地体与地网宜在同一水平面上，环形接地装置与地网之间以及环形接地装置之间均应每间隔3～5m相互焊接连通一次；也可在建筑物四角设置辐射式延伸接地体。
1.5 添加相应降阻剂
利用接地电阻降阻剂后，可以起到增大接地极外形尺寸，降低与周围大地介质之间的接触电阻的作用，因而能在一定程度上降低接地极的接地电阻。降阻剂用于小面积的集中接地、小型接地网时，其降阻效果较为显著。
降阻剂是由几种物质配制而成的化学降阻剂，是具有导电性能良好的弱电解质和水分。这些强电解质和水分被网状胶体所包围，网状胶体的空格又被部分水解的胶体所填充，使它不至于随地下水和雨水而流失，因而能长期保持良好的导电作用。降阻剂这是目前采用的一种较新的和积极推广普及的方法。
1.6 利用不和水接触的钢筋混凝土体作为流散介质
充分利用水工建筑物（水井、水池等）以及其它与水接触的混凝土内的金属体作为自然接地体，可在水下钢筋混凝土结构物内绑扎成的许多钢筋网中，选择一些纵横交叉点加以焊接，与接地网连接起来。当利用水工建筑物作为自然接地体仍不能满足要求，或者利用水工建筑物作为自然接地体有困难时，应优先在就近的水中（河水、池水等）外引接地装置，接地装置应敷设在水的流速不大之处或静水中，并回填一些大石块加以固定。
1.7 采取伸长水平接地体
结合工程实际运用，经过分析，结果表明，当水平接地长度增大时，电感的影响随之增大，从而使冲击系数增大，当接地体达到一定长度后，再增加其长度，冲击接地电阻也不再下降。
1.8 采取污水引入
为了降低接地体周围土壤的电阻率，可将污水引到埋设接地体处。接地体采用钢管，在钢管上每隔20cm钻一个直径5mm的小孔，使水渗入土壤中。
1.9 采取深井接地
有条件时，还可以采用深井接地。用钻机钻孔，把钢管接地极打入井孔内，并向钢管内和井内灌注泥浆。
2 小结
接地的主要目的是防雷，所以接地装置的形式，设备接地的方式都应以防雷为目的，在降阻措施的采用上也应以降低冲击接地电阻为主。不宜采用特长的外延接地和较深的深井接地。可以结合现场地形采用放射形接地，深埋接地体和采用适当的降阻剂的方法进行降阻。
在确定降低高土壤电阻率地区地区接地电阻的具体措施时，应根据当地原有运行经验、气候状况、地形地貌的特点和土壤电阻率的高低等条件进行全面、综合分析，通过技术和经济比较来确定，因地制宜地选择合理的方法。这样，既可保障设备的正常运行，又可避免接地装置工程投资过高情况的发生，收到理想的防雷效果。
决定接地电阻的因素很多，接地电阻的大小不仅与土壤电阻率有关，还与接地网的尺寸、形状、接地体金属的材料、横截面大小等因素密切相关。《建筑物防雷设计规范》规定了一、二、三类建筑物建筑物防雷装置的冲击接地电阻分别不大于10欧、30欧，防雷电电磁脉冲的冲击接地电阻不大于20欧，由于工程实践中，防雷通常与建筑物内的电子信息系统一起考虑，于是就规定了共用接地系统的接地电阻值取各接地电阻的最小值，即在设计中常取接地电阻不大于4欧或1欧的要求。正因为在很多情况下。下垫面地质条件很差，接地电阻一时达不到规定的电阻值，工程设计和施工的大部分精力放到了如何降低接地电阻的问题上。
1.1 更换土壤
土壤电阻率主要受温度和湿度以及土壤性质的影响，温度引起土壤电阻率变化的比率，从20℃～-15℃变化的范围，同一土地中电阻率随温度可增加459倍，这主要是因为水的电阻率会因温度的变化而引起敏锐的变化，因此接地点的选择应在土壤湿度大的地方，如办公楼的背影面，地下水的出口等，其次再考虑温度对它的影响。
更换土壤是采用土壤电阻率较低的土壤（如黏土、黑土及砂质粘土等）替换原有电阻率较高的土壤，置换范围在接地体周围0.5m以内和接地体的1/3处。这种换土方法降低接地电阻的效果较好，但缺点是人力、物力消耗较大。
1.2 人工处理土壤
在接地体周围土壤中加入食盐、电石渣、石灰等，对土壤进行化学处理。采用食盐，对于不同的土壤效果也不同，如砂质粘土用食盐处理后，土壤电阻率可减小1/3～1/2，沙土电阻率减少3/5～～3/4，砂的电阻率减少7/9～7/8；对于多岩土壤，用1%食盐溶液浸渍后，其导电率可增加70%。这种方法虽然工程造价较低且效果明显，但此种方法在土壤经过人工处理后，会降低接地的热稳定性、加速接地体的腐蚀、减少接地体的使用年限。
1.3 深埋接地极
当地下深处的土壤或水的电阻率较低时，可采取深埋接地极来降低接地电阻值。这种方法对含沙土壤最有效果。据有关资料记载，在3m深处的土壤电阻系数为100%，4m深处为75%，5m深处为60%，6.5深处为50%，9m深处为20%，这种方法可以不考虑土壤冻结和干枯所增加的电阻系数，但施工困难，土方量大，造价高，在岩石地带困难更大。
1.4 多支外引式接地装置或扩大地网面积
如接地装置附近有导电及不冻的河流湖泊，可采用此法。但设计、安装时，必须考虑到连接接地极干线自身电阻所带来的影响，因此，外引式接地极长度不宜超过100m。
合理采用接地装置形式，扩大地网面积。以水平接地为主的环形接地网，当地网的接地电阻值达不到要求时，应扩大其面积，具体做法是：在地网外围增设1圈或2圈环形接地装置。环形接地装置由水平接地体和垂直接地体组成。水平接地体的长度一般不应大于100m，如水平接地体过长，由于电感的影响，对降低冲击接地电阻无效。对于水平接地体应根据现场的地势、地形、沿建筑物四周向外放射水平射线为主，水平接地体与地网宜在同一水平面上，环形接地装置与地网之间以及环形接地装置之间均应每间隔3～5m相互焊接连通一次；也可在建筑物四角设置辐射式延伸接地体。
1.5 添加相应降阻剂
利用接地电阻降阻剂后，可以起到增大接地极外形尺寸，降低与周围大地介质之间的接触电阻的作用，因而能在一定程度上降低接地极的接地电阻。降阻剂用于小面积的集中接地、小型接地网时，其降阻效果较为显著。
降阻剂是由几种物质配制而成的化学降阻剂，是具有导电性能良好的弱电解质和水分。这些强电解质和水分被网状胶体所包围，网状胶体的空格又被部分水解的胶体所填充，使它不至于随地下水和雨水而流失，因而能长期保持良好的导电作用。降阻剂这是目前采用的一种较新的和积极推广普及的方法。
1.6 利用不和水接触的钢筋混凝土体作为流散介质
充分利用水工建筑物（水井、水池等）以及其它与水接触的混凝土内的金属体作为自然接地体，可在水下钢筋混凝土结构物内绑扎成的许多钢筋网中，选择一些纵横交叉点加以焊接，与接地网连接起来。当利用水工建筑物作为自然接地体仍不能满足要求，或者利用水工建筑物作为自然接地体有困难时，应优先在就近的水中（河水、池水等）外引接地装置，接地装置应敷设在水的流速不大之处或静水中，并回填一些大石块加以固定。
1.7 采取伸长水平接地体
结合工程实际运用，经过分析，结果表明，当水平接地长度增大时，电感的影响随之增大，从而使冲击系数增大，当接地体达到一定长度后，再增加其长度，冲击接地电阻也不再下降。
1.8 采取污水引入
为了降低接地体周围土壤的电阻率，可将污水引到埋设接地体处。接地体采用钢管，在钢管上每隔20cm钻一个直径5mm的小孔，使水渗入土壤中。
1.9 采取深井接地
有条件时，还可以采用深井接地。用钻机钻孔，把钢管接地极打入井孔内，并向钢管内和井内灌注泥浆。
2 小结
接地的主要目的是防雷，所以接地装置的形式，设备接地的方式都应以防雷为目的，在降阻措施的采用上也应以降低冲击接地电阻为主。不宜采用特长的外延接地和较深的深井接地。可以结合现场地形采用放射形接地，深埋接地体和采用适当的降阻剂的方法进行降阻。
在确定降低高土壤电阻率地区地区接地电阻的具体措施时，应根据当地原有运行经验、气候状况、地形地貌的特点和土壤电阻率的高低等条件进行全面、综合分析，通过技术和经济比较来确定，因地制宜地选择合理的方法。这样，既可保障设备的正常运行，又可避免接地装置工程投资过高情况的发生，收到理想的防雷效果。
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