供电系统中降低接地电阻的常用方法

张建杰

在电气、电子装备工程中，相当多的场合要用接地措施来保障设备的正常运行，以及维护人员和设备的安全。所有接地体以及由接地体引到电气及电子设备上的连接导线统称为接地装置。接地电阻是接地装置技术要求中最基本的技术指标，原则上要求接地装置的接地电阻越小越好。接地装置的电阻是以下几部分电阻之和：土壤电阻、土壤和接地体之间的接触电阻、接地体本身的电阻、接地体引线的电阻等。接地电阻主要由土壤电阻率及接地装置的结构来决定。

在大地电阻率较大的砂质、岩盘等土壤中，为了满足低接地电阻的要求，常采用由多个接地体并联组成的接地网。但有时需要用的钢铁材料很多，而且接地面积甚大，欲达到所要求的接地电阻往往会有一定的困难。此时可设法降低接地体附近土壤的大地电阻率，也能够达到降低接地电阻的目的。

1 利用低电阻系数的土壤（即换土法）

利用粘土、泥炭、黑土及砂质粘土等代替原有较高电阻系数的土壤，必要时也可使用焦碳、木炭等。置换的范围是在接地体周围1米～2米的范围内和近地面侧大于等于接地极长的1/3区域内。这样处理后，接地电阻可减小为原来的3/5左右。

2 采用外引式接地

尤其在山丘地区，当接地电阻值要求较小而原地又难以达到时，若附近不远处有水源或者电阻系数低的土壤，则可利用该处制作接地极或敷设水下接地网，然后再利用接地线（如扁钢带）引接过来作为外引式接地。但应注意，外引接地装置要避开人行通道，以防跨步电压触电；穿过公路时，外引线的埋深应大于等于0.8米。

3 采用加食盐等人工处理法

在接地体周围土壤中加入食盐、煤渣、炭末、炉灰、焦灰等，以提高土壤的导电率。其中最常用的是食盐，因食盐对于改善土壤电阻系数的效果较好，受季节性变动较小，且价格低廉。但是对岩石及含石较多的土壤效果不大，会降低接地体的稳定性，加速接地体的锈蚀；而且因为盐的逐渐溶化流失而使接地电阻慢慢变大，所以在人工处理后2年左右即需进行一次处理。

4 采用导电性混凝土

在水泥中掺入碳质纤维来作为接地极使用。如在1立方米水泥中掺入约100千克的碳质纤维，制成半球状（直径为1米）的接地极。经测定，其工频接地电阻（与普通混凝土相比）通常可降低30%左右。此法常用于防雷接地装置。为了能够进一步降低冲击接地电阻值，还可以同时在导电性混凝土中埋入针状接地极，使放电电晕能够从针尖连续地波及碳质纤维，这对降低冲击接地电阻值有明显的作用。

5 采用降阻剂的化学处理法

用碳粉和生石灰等作为主要原料的降阻剂，因不含电介质，故能在土壤中长期使用，也不会因地下水而流失，所以能得到长期既无公害又稳定的低接地电阻（约可比采用减阻剂处理土壤前降低1/2）。对于坚硬岩盘地带，采用埋设接地线和降阻剂并用的方法相当有效，其接地电阻比只埋接地线时约能降低40%。且此法只要在挖掘好并敷上接地线的沟内撒上粉状降阻剂或长效降阻剂，再将旧土壤回填，就可取得良好的效果。

BBXXA液体长效降阻剂属于高新技术产品，它由高分子材料、电介质和适量的水合成，粘度低，流动性大，渗透力强，凝固后与接地极成为一体并与土壤紧密连接，在地中形成树枝状导电胶体而产生“树枝效应”。经全国多处实际应用表明，它具有现场动土少、施工简单、占地小、省钢材、投资低、见效快、效果显著（可降阻40%～60%）等优点；运行中还耐冲击、耐腐蚀、性能稳定、寿命长（可达20年），既无毒无害，又不污染环境。实际使用情况表明，降阻效果理想。

6 灌注法

在管形接地体的管壁上每隔10厘米～15厘米左右钻几个孔，孔径约1厘米左右，然后将各管打入地中，再把食盐或硫酸铜等物品的饱和溶液灌入管内，让液体自动地通过管壁的小孔流入地中，从而达到降低接地电阻的目的。

7 钻孔深埋法

此法所采用的垂直接地体长度，视地质条件一般为5米～10米，再长时则效果不明显且给施工也带来困难。接地体通常采用Φ20毫米～75毫米的圆钢。不同直径的圆钢对接地电阻值的影响很小。该法适用于建筑物拥挤或敷设接地网的区域狭窄等场合。这些场合采用传统方法很难找到埋设接地极的适当位置，且安全距离无法保证。虽可通过在接地体上覆盖沥青绝缘层等措施来保证安全，但增加了施工工作量和装设成本。深埋法对含砂土壤最为有效，因其含砂层大都处在3米以内的表面层，而地层深处的土壤电阻系数较低。此外，该法也适用于多石的岩盘地区。

在施工时，可采用Φ50毫米及以上的小型人工螺旋钻或钻机打孔。在打出的孔穴中埋设Φ20毫米～75毫米圆钢接地体，再灌入碳粉浆（用碳纤维拌水浆）或泥浆。最后将同样处理的数个接地体并联，就成了完整的接地体。采用本法施工的接地体，受季节影响小，可获稳定的接地电阻值。同时由于深埋，也可使跨步电压显著减小，这对保障人身安全很有利。该法施工方便，成本不高，效果显著，势将获得推广和运用。

总之，以上几种方法各有优缺点，换土法简单易行，但降低接地电阻效果较低，为达到预定的要求，往往要花费很多人力；用填加焦碳、木炭的方法也是可行的，但它的电阻率也要随含水量变化而变化，影响其稳定性；用填加化学物品（如食盐、硫酸铜等）的办法，对于降低接地电阻来讲效果较好，但由于这些物品逐年损耗，因而需要定期检查，及时补充或更换接地体，此外填加化学物品还会对金属接地体带来腐蚀。