降低接地电阻的多种实用方法
降低接地电阻的多种实用方法
接地电阻是衡量电气设备接地效果的重要指标,其值越小,表示接地效果越好。在实际应用中,由于土壤条件、环境因素等多方面的影响,有时需要采取特定的方法来降低接地电阻。本文将介绍多种降低接地电阻的有效方法,包括土壤改良、接地体设置、使用降阻材料和特殊接地体以及其他辅助措施。
土壤改良
换土法:采用电阻率较低的土壤,如粘土、泥炭、黑土及砂质粘土等,替换原有电阻率较高的土壤。置换范围一般在接地体周围 0.5 米至 1 米以及接地体的 1/3 处,但此方法人力和工时消耗较大。
人工处理土壤:在接地体周围土壤中加入化学物,如食盐、木炭、炉灰、氮肥渣、电石渣、石灰等,提高接地体周围土壤的导电性。其中食盐效果较好且价格低廉,但该方法会降低接地体的稳定性,加速接地体的锈蚀,且随着盐的逐渐溶化流失,接地电阻会慢慢变大,一般在人工处理后 2 年左右需再次处理。
接地体设置
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,这种方法对含砂土壤最为有效。接地体通常采用圆钢,其长度视地质条件一般为 5-10 米。
多支外引式接地装置:若接地装置附近有导电良好及不冻的河流湖泊,可采用此法,但外引式接地极长度不宜超过 100 米,同时在设计、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。
采取伸长水平接地体:当水平接地体长度增大时,虽然电感的影响会随之增大,冲击系数也增大,但在一定范围内,接地电阻仍可降低。一般说来,水平接地体的有效长度不应大于其根据土壤电阻率确定的数值。
利用降阻材料和特殊接地体
使用降阻剂:在接地极周围敷设降阻剂后,可增大接地极外形尺寸,降低与周围介质之间的接触电阻,从而在一定程度上降低接地极的接地电阻,其用于小面积的集中接地、小型接地网时降阻效果较为显著。
采用导电性混凝土:在水泥中掺入碳质纤维作为接地极使用,如在 1 立方米水泥中掺入约 100 千克的碳质纤维,制成半球状的接地极,其工频接地电阻通常可降低 30% 左右。还可同时在导电性混凝土中埋入针状接地极,进一步降低冲击接地电阻值。
非金属接地体:由导电能力优越的非金属材料复合经浇筑或机械压膜加工成型,可作为接地体使用。
其他措施
潜深接地技术:城市区域土壤深度越深,电阻率越低,含水分也相对越大,因此可以采用潜深接地技术,直接将垂直接地极打入地下,尤其适用于建筑物拥挤、设地网区域狭窄的场合。
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。
深井接地:有条件时可采用深井接地,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。深井接地极主要通过增加接地极的长度、利用电阻率较低的深层土壤以及在接地极周围形成低电阻率材料填充区等因素来提高接地电阻的降低效率。
爆破制裂压力灌浆法:在岩石地区,可采用爆破制裂压力灌浆法来降低接地电阻。通过爆破制裂,在裂缝中安装接地极,再用压力机械将降阻剂浆料压入裂隙中,从而改变较大范围的土壤导电性能,以降低接地电阻。