关于大中型接地装置降阻措施的讨论

文章摘要： 式中h--水平接地体埋深,m; s--地网面积,m2;L—水平接地体总长度,m;L0—接地网的外延长度,m;ρ—平均视在土壤电阻率,Ω.m; d—水平接地极的直径或等效直径,m;RG—等值方形地网的接地电阻,Ω;Re—任意形状边缘闭合接地因的接地电阻,Ω。 对于边缘不封闭的外引接地可用下式计算其接地电阻, 式中 Rg—工频接地电阻, Ω; ρ—平均视在土壤电阻率,Ω.m; L—水平接地体总长度,m; h--水平接地体埋深,m; d—水平接地极的直径或等效直径,m;A—屏蔽系数。 对于外引接地除要满足降阻的需要外,更重的要满足安全的要求,即要严格限制高电位外引,即

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    式中h--水平接地体埋深,m; s--地网面积,m2;L—水平接地体总长度,m;L0—接地网的外延长度,m;ρ—平均视在土壤电阻率,Ω.m; d—水平接地极的直径或等效直径,m;RG—等值方形地网的接地电阻,Ω;Re—任意形状边缘闭合接地因的接地电阻,Ω。

    对于边缘不封闭的外引接地可用下式计算其接地电阻,

    式中 Rg—工频接地电阻, Ω; ρ—平均视在土壤电阻率,Ω.m; L—水平接地体总长度,m; h--水平接地体埋深,m; d—水平接地极的直径或等效直径,m;A—屏蔽系数。

    对于外引接地除要满足降阻的需要外,更重的要满足安全的要求,即要严格限制高电位外引,即对引外接地要验算外延处的跨步电压要绝对满足

    式中ρs—外延处的地表土壤电阻率,Ω.m; t—接地短路电流持续时间s; uk—跨步电压v。

    对外延接地的跨步电压在外延接地设计时应进行最大跨步电压的计算,外延接地的跨步吨可按下式计算

    最大跨步电压为；

    U = K U （7）

    式中 U --最大跨步电压,v; K --最大跨步系数。

    对边缘闭合的地网

    式中n—地网网孔数; L—水平接地体总长度,m;L0—接地网的外延长度,m; h--水平接地体埋深,m; s--地网面积,m2。

    要保证外延地网的安全必须满足

    U <Uk （12）

    所以在设计外延接地时,应首先考虑降阻的需要决定外延地网的大小;再考虑安全的需要决定外延地网的网格布置、埋深和形状;还要考虑外延地网不被破坏和妨碍以后的建设等综合因素。同时在设计外延接地时还要尽量的考虑减少接地体之间的相互屏蔽,使之发挥最大的降阻效果,节约投资。

    2、深井式接地极及其应用

    当地下深层有较低土壤电阻率的地质结构时可采用深井式接地极进行降阻,或构成立体地网。采用深井式接地极时要求对接地装置及其四周测出垂直方向上的土壤电阻率分布。现场可采周等距四极法测量土壤电阻率,用等距四极法测量土壤电阻率时,改变间距离a时,可测出不同深度的土壤电阻率。因为等距四极法测土壤电阻率的极间距离与反应的土壤电阻率有0.75a的关系［2］,所以改变不同的极间距离可测出不同深度的土壤电阻率。单个深井式接地极接地电阻可按下式计算

    式中ρ—平均视在土壤电阻率,Ω.m; l—垂直接地极的长度,m; a—垂直接地极的半径,m; R—接地电阻, Ω。

    采用深井式接地极可减少占地,接地装置的接地电阻受气候影响较小,因接地问题在厂、站内解决不与周围农民发生关系,因而受到电力系统的偏爱。但采用深井式接地极同样要考虑屏蔽问题,深井式接地极一般应设在水平地网的边缘,深井式接地极之间的间距应达到接地极长度的2—3倍,才能取得较好的降阻效果［3］。现场适合于采用深井式接地极的场所较少,只有在地下有金属矿,或北方地表土壤干燥,而地下水丰富的场所才适用;而一般的地区往往都是深层土壤的土壤电阻率高于表层的土壤电阻率,特别是深层为岩石的山区和坵坽地区,深层土壤电阻率往往运高于上层土壤的电阻率，这时是不适合于采用深井式接地极的。再则深井式接地极的施工费用往往大于水平接地体施工费用的若干倍,就是均匀土壤采用深井式接地极也是不经济的。对于线路杆塔接地、避雷针接地等以防雷为主要目的的接地装置就更不宜采用深井式接地极, 而应以有效降低冲击接地电阻为主，因为雷电流是高频电流，有很强的趋肤性，一般沿地表散流，深层土壤散流作用很差［4］，所以深井式接地极对以防雷为主的接地效果不大。

    3、采用降阻剂降阻

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