浅谈电力线路接地电阻阻值的分析和治理

崔国鹏

摘 要：线路杆塔接地体是为了在线路遭受雷击时快速泄放雷电流的防雷装置。但是由于部分线路的接地电阻阻值过大达不到防雷的效果，导致线路跳闸，就需要对其接地体进行改造，降低杆塔接地电阻，防止雷害事故的发生，达到提高设备健康水平、减少日常维护工作量、保证电网安全稳定运行、提高供电可靠性的目的。

关键词：电力线路；接地电阻阻值；分析和治理；

降低接地电阻的措施多种多样，在实际工程中，要达到降低接地电阻的目的，首先考虑扩大接地网的面积，其次再考虑添加降阻剂，使用防腐离子接地体等措施；在管道及阴保设备的接地时，应采用锌包钢做接地。在复杂土壤地区，确定降低接地电阻的具体措施时，对站址要作详细的勘测，根据当地的气候状况、地形地貌和土壤电阻率高低等条件全面、综合分析，通过技术、经济比较确定合理的方法。

1 影响接地电阻阻值的因素

（1）在接地电阻周围存在强磁场。强磁场的存在会对电流的流向造成影响。一旦电流的流向发生改变，接地电阻本身所存在的磁场也会被改变。雷达、卫星发射器等设备的周围都存在很强的电磁场。在这些设备周围的接地电阻基本上无法准确的测量。（2）天气因素对接地电阻的影响。接地体的接地电阻与土壤特性及接地体形状有关。土壤电阻率是衡量土壤电性能的季节变化最主要的参数，受含水量、温度、外界电场等因素的影响。当含水量较小时，土壤电阻率随含水量的增加而减小；温度在0℃以上，随着温度的升高，电阻率缓慢减小，而当温度在0℃以下，随温度的降低电阻率明显升高。（3）接地装置的腐蚀。接地装置热容量严重不足，有的因腐蚀造成，有的因设计、施工不当造成；接地装置事故持续时间长，保护不能快速切除，给事故提供了时间条件。由于热镀锌钢存在点蚀，而点蚀速度比年平均腐蚀值高几倍，因此，接地网7～8年便腐蚀断，造成接地电阻增大。 （4）接地体（极）之间的连接或焊接。接地体之间，以及接地体与接地极之间，搭接倍数不够，或者焊接长度、宽度不足。仅采用单面焊接，而且焊缝不饱满、焊接倍数不够等情况时，直接影响接地电阻值的大小。应采用双面焊接，并且做好焊接点的防腐处理。

2 增加接地体与土壤之间的考虑

（1）串联接地极。串联接地极的原理工作就是要增加接地体与土壤的接触面积，以此来减少对接地体与土壤之间的接触电阻。在当接地极的接地电阻值与设计值相差不大时，只要增加几组接地极，把几组接地极串联起来，就可以减小接地电阻值，从而达到设计要求，在施工过程中，这种情况会经常发生，也最为简单有效，投入的成本也不高。其主要适用于线路跨越和设备杆接地。（2） 使用接地网。在使用接地网的原理工作主要也是用于增加接地体与土壤的接触面积，从而达到减少接地体与土壤之间的接触电阻。在当接地网的接地电阻值与设计值相差不大，其土壤结构主要是土或土夹石时，只要增加其接地的范围，从而来减小接地电阻值，达到设计要求，在施工过程中，这种情况时有发生，实施起来简单有效，投入的成本也不多。主要适用于山区线路的铁塔接地。

3 高土壤电阻率地区接地设计

在高土壤电阻率地区，仅靠常规接地方式很难满足接地要求。所以一般采用如下几种方式来降低接地电阻：。（1）扩大接地面积：根据接地网接地电阻估算公式：R=0.5ρL/S； 其中ρ———土壤电阻率（Ω·m）；S———接地网有效散流面积（㎡）；可以看出：扩大接地网的占用面积，增大接地导体的散流面积，可有效地降低接地网的电阻。（2）使用降阻剂或者增大接地极的直径。在接地面积一定的情况下，降低接地电阻的方法是减小土壤电阻率，传统的方法是采用换土，但是换土工程造价太高。一般采用降阻剂来降阻，垂直接地極的接地电阻值如下：

K—使用降阻剂后接地极的修正系数，从上式可以看出使用降阻剂或者增大接地极的直径能有效的降低接地电阻值。投资较少，目前应用较为广泛。（3）使用防腐离子接地极。单套防腐离子接地极的接地电阻，K—为土壤改良系数，（50%～5%）；L—为垂直接地极的长度，m。防腐离子接地极能有效改善土壤的导电能力，改良土壤电阻率。在接地面积受限等高土壤电阻率地区，把单个垂直接地极的电阻降到最小是解决高土壤电阻率地区接地电阻的关键。在使用防腐离子接地极时要保证接地极间的距离，距离较远效果较好，缺点是价格较高。（4）深井钻孔接地降阻。深井钻孔接地技术主要是利用地下比较深处的土壤电阻率相对较低，往深处钻孔，将垂直接地极埋入，水平接地极要求与垂直接地极可靠连接，利用这种方式来降低接地电阻值。这种方式适合地下层土壤电阻率低的区域，但是一般地区深层土壤的电阻率均高于上层土壤，特别是深层为岩石的山区和丘陵地区，不适合采用深井钻孔接地降阻。（5）向引外接地网。本方法适合周边区域土壤电阻率比较低的地区。主要是在土壤电阻率低的地区打辅助接地网，然后与主接地网连接，以达到降低接地电阻的目的。如果附近区域土壤电阻率较高则不适合本方法。由于辅助接地网在建设区域以外，不容易被保护，所以，在敷设辅助接地网时需深埋，做好保护措施，防止引起人身触电等安全事故。同时，由于这种方法接地网比较大，不容易保护，易遭受破坏，所以采用此方法时应全面考虑周围发展规划再确定是否采用。

4 减小接地电阻的措施

（1）更换土壤。使用电阻率较小的土壤，如粘土、黑土等。这在一定程度上能减少土壤对接地电阻的影响。但是，这种方法会消耗大量的人力物力财力，还会浪费很多的时间。 （2）对土壤进行化学处理。在土壤中加入某些导电性的物质，如食盐、木炭、石灰等。这种方法简单易操作，并且不会增加时间成本。但是，在土壤中加入化学物质，会降低土壤的稳定性，减少土壤的使用年限。所以，一般情况下，并不采用这种方法。（3）使用降阻剂。一般在接地要求较高的设备接地时采用这种方法。在接地体周围敷设降阻剂后，可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，可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，降阻效果较为显著。这是目前采用的一种较新和积极推广的方法，现已出现了无毒、无味的不同型号的降阻剂。 （4）使用高导活性离子接地。高导活性离子通过电解离子接地极内部和外部填充材料的离子释放效应，改善电解离子接地极与周边土壤的接触环境，达到降阻的目的，在土壤中形成良好的导电流。特别是在高山等特殊的地质结构中，高导活性离子的存在显得尤为重要。这些地理环境中，接地电阻的作用本身就会受到影响。为了降低环境的影响，就需要使用高导活性离子。 （5）深埋接地体到最佳深度。对于接地电阻的使用，埋入地下的深度也会对其产生影响。可以多次进行实验，找出最佳的深度，然后将接地体埋入，以此来达到最佳的接地效果。

5 工程实例

在新疆吐哈油田项目中，土壤电阻率为500～700Ωm；土壤电阻率较高，在工程中经过计算，采用增大接地网面积和使用降阻剂综合利用的方式，将综合楼，工艺装置区等整个站内接地网连接在一起，有效的增大了接地面积，同时添加导电性能好的强碱弱酸盐为主要成分的化学降阻剂，改善土壤电阻率，从而达到降低接地电阻的目的。

6 结论

通过对电力变压器接地线和中性线断线及接地电阻升高的现象分析、总结，对日常维护电力变压器检修中的技术水平有一定的提高，从而保证了系统的稳定运行。

参考文献

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