电气系统中对接地电阻的要求和降低接地电阻的方法

电气系统中对接地电阻的要求和降低接地电阻的方法

邓庭海

华坪供电有限公司云南丽江674800

摘要：现如今，随着国民经济的不断发展，人们生活水平有了显著提高，使用的电气设备也越来越多，电对于人们的工作和日常生活越来越重要。而要想确保电力系统能够安全稳定运行，就比确保接地方式足够合理，要做好系统接地工作，需要对接地电阻的要求加以充分考虑。本文中，笔者从电气系统对接地电阻的要求着手，提出了降低接地电阻的有效方法。

关键词：电气系统；接地电阻；降低方法

Groundingresistanceofelectricsystemandmethodforreducinggroundingresistance

Dengtinghai

（HuapingpowersupplyLimitedcompany.LijiangYunna674800）

Abstract:Nowadays,withthedevelopmentofnationaleconomy,people'slivingstandardhasbeengreatlyimproved,theuseofelectricalequipmentismoreandmore,thepowerofpeople'sworkanddailylifeismoreandmoreimportant.Inordertoensurethepowersystemtooperatesafelyandstably,itismorereasonabletomakesurethegroundingmethodisreasonable.Inthispaper,theauthorputsforwardaneffectivemethodtoreducethegroundingresistancefromtherequirementofthegroundingresistanceoftheelectricsystem.

Keywords:electricalsystem;groundingresistance;reductionmethod

一、接地电阻允许值的确定和具体要求

（一）接地电阻允许值的确定

对接地装置接地电阻值进行限制，实际上也对接触电压和跨步电压加以限制的高低。换个思路看，如果已经限定了接触电压值和跨步电压值的高低，接触电阻允许值也就得以确定了。

根据有关接地规程的规定，任何电力设备接地装置的接地电阻应满足如下公式：R<=2000/Id(Ω)（当Id>4000A时，R<=0．5Ω）。其中R值指的是考虑季节因素的接地电阻的最大值；Id则指的是流经接地装置的单相稳态短路电流的最大值；采用中性点接地的电力设备，其接地电阻值满足的要求如下：(1)对于满足高压与低压电力设备共用的接地装置，最大接地电阻不大于120/Ijd，（Ω）；(2)对于只用来满足高压电力设备的接地装置，最大接地电阻值不应超过250/Ijd，（Ω）。其中Iid为单相接地时产生的故障电流(A)。

（二）常用的各类接地电阻允许值

常用接地装置的接地电阻允许值如下：

（1）对于电源容量大于100kVA及以上的变压器或者发电机，应满足R<=4Ω。

（2）对于电源容量在100kVA以下的变压器或发电机，应满足R<=10Ω。

（3）对于不足100kVA的低压配电系统，其零线重复接地应满足R<=10Ω，如果重复接地存在3处及以上，应满足R<30Ω。

（4）对不带电金属保护接地的电气设备来说，应满足R<=4Ω；对引入线装有25A以下熔断器的设备，采取保护接地时，应满足R<=10Ω。

（5）对于低压线路杆塔接地以及绝缘子脚的接地，应满足R<=30Ω。

（6）对变配电所，FZ型阀型避雷器的接地，应满足R<=4Ω。

（7）对烟囱的防雷保护接地，应满足R<=30Ω。对水塔或料仓的防雷接地均可参照此项要求。

二、降低接地电阻的常用方法

（一）换土法

一般地，土壤的电阻系数比粘土、泥炭、黑土及砂质粘土等要高，因此，可以利用这个原理来降低接地电阻，具体做法是，在接地体周围1-2米的范围内以及近地面侧大于等于接地极长的1/3区域内，用电阻系数低的粘土、泥炭、黑土及砂质粘土对土壤进行替换，如有必要，焦碳、木炭均可投入使用，实践证明，采用这种处理方式后，接地电阻能在原来的基础上减少2/5左右，效果显著。

（二）采用加食盐等人工处理法

常态下的土壤导电率很低，因此为了提高土壤导电性能，可以在接地体周围土壤加入易导电物质，如食盐、煤渣、炉灰以及焦灰等，使用的最普遍的就是食盐，这是因为食盐能够有效改善土壤的电阻系数，不易受季节因素的影响，代价也不高。具体做法是在接地体周围挖出直径为约1米左右的坑，逐层逐层地分别将食盐和土壤填入坑内，但要注意必须将每层盐用水进行湿润。通常，单根管形接地体大约需要食盐30-40公斤，使用这种方法，能将砂质土壤的接地电阻降至原有电阻值的1/6-1/8左右。能够砂质粘土的接地电阻值降至原有电阻值的2/5-1/3左右。在加入食盐的同时加上适量木炭，会取得更好的效果。我们知道木炭属于固体导电体，具有耐渗透、耐溶解、耐腐蚀的特性，持续的有效时间往往会比较长。即使是扁钢、圆钢此类接地体，这种方法取得的效果也会很好，但是，如果将这种方法应用于岩石及含石较多的土壤中，不仅效果不明显，还会加速接地体的锈蚀过程，原因在于接地电阻值会随着盐的逐渐溶化而逐渐变大，通过隔个1-2年左右就需要进行接地体更换处理。

（三）采用外引式接地

在很多山丘地区，经常会存在接地电阻值的要求较小，但在接地体预埋处无法实现，恰好附近有流动水源或者存在电阻系数值低的土壤，因此就可以对这种区域加以充分利用，进行接地极制作或者水下接地网的敷设，进而就可以通过接地线进行引接，通常这种做法被称之为外引式接地。当采用这种方法，应尽可能的避开人行通道，这样可以有效防止跨步电压触电。

（四）采用降阻剂的化学处理法

一般来说，制作降阻剂的主要原料是碳粉和生石灰，通过这种原料制作出来的降阻剂不含任何电介质，能够进行长期使用，在使用过程中，降阻剂不会因地下水流动而发生流失，通过这种方法得到接地电阻既无公害且稳定性好，通常能将土壤电阻值降低50%左右。有实践数据表明，在坚硬岩盘地带，同时使用接地线埋设和降阻剂，接地电阻值只相当于只埋接地线时的60％，具体采用此法时，只需要在已经敷设好接地线的沟内撒上粉状降阻剂，土壤回填后即可取得较好的效果。有一种常用的液体长效降阻剂，名为BBXXA液体长效降阻剂，这种降阻剂是由高分子材料、电介质和水组成的高新技术产品，产品粘性小、流动性和渗透力都比较强，一旦凝固过后即可与接地极融为一体，在土壤中形成树枝状导电胶体，这种产品目前已经在多处得到了实际应用，具有动土量少、施工简单、占地小、经济实用的优点，一般可降低接地电阻值的40％一60％左右，实际使用时性能还比较稳定，既耐冲击又耐腐蚀、使用周期较长，最多可持续20年。

（五）钻孔深埋法

实际上，这种方法很早就已经在国外得到了应用，并取得了比较好的效果。我国在近些年也开始使用这种方法，通常这种方法采用的垂直接地体长度，在一般的地质条件下，长度约为5～10米，过长会影响效果，施工起来也会存在较大难度。接地体材料一般使用的是20～75毫米的圆钢，一般圆钢直径并不会对接地电阻值产生很大的影响，这种方法在建筑物拥挤或接地网敷设区域过于狭窄的情形下适用性比较强。通常，钻孔深埋法在含砂土壤中使用效果最为明显，因为含砂层大都在地面以下3米内，在土壤深处，电阻系统一般比较低，另外，这种方法在多石岩盘地区应用效果也比较好。

(六)其他方法

前面介绍的几种方法各有其优缺点，换土法虽然操作简单，但往往很难达到预期的降阻效果，为了达到预期效果，会花费很多的人力；同时，通过焦碳、木炭的添加会降低接地电阻值，但是通过该法处理过的电阻值会受到土壤含水量的影响，稳定性比较差；再拿填加化学物品等人工处理方法虽然能够取得较好的降阻效果，但是这些物质会随着时间的推移而发生损耗，需要进行定期检查以及进行接地极的补充和更换，另外，化学物品的添加也会对接地体造成腐蚀。下面介绍几种其他方法：

比如说，前苏联为了降低土壤电阻率，在土壤中加入硫酸钙，一般在1立方米的土壤中大约放4～8千克。这种方法既不会造成金属腐蚀，而且还有利于植物生长。据有关资料表明，在土壤中加入硫酸钙后，接地电阻值会下降到之前0.1倍，这种效果能够持续l0～20年之久。

在纬度较高的地区，土壤会经常发生冻结，如果采用以上方法也不能满足要求，这时候，对于接地体的埋设就有一定讲究，通常是要求埋设的土壤会有水分融化，比如说建筑物的下面，当然了也可以接地体埋设区域填充泥炭，还可以在接地体埋设点附近通上低压电，让土壤随时保持溶化状态。

三、结束语

上面所论述的各种降低接地电阻的方法，既有优点又有缺点，在实际选用时，我们应对结合实际情况，以及需要满足的要求，不仅要施工简单易行，而且能有比较好的降阻效果，尽可能的降低接地电阻值。

参考文献：

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[2]高明.浅析电气设计中降低接地电阻的方法[J].沿海企业与科技,2012(4):54-56.

[3]郭鸿.浅议降低接地电阻的几种方法[J].广西电业,2012(9):89-90.

作者简介：

1、邓庭海,男,云南,大专,工程师邮箱:44678435@qq.com