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如何有效降低接地电阻——实用方法大盘点

在生产过程中,确保设备与线路的安全运行至关重要。其中,接地保护作为一项有效的技术措施,对于保障安全起着举足轻重的作用。以下将介绍几种常用的接地保护方法,以便大家更好地理解和应用。
首先,更换土壤是一种简单有效的接地保护方法。通过使用电阻率较低的土壤(如粘土、黑土及砂质粘土等)替换原有电阻率较高的土壤,来降低接地电阻。但这种方法需要大量人力和物力投入,成本较高。
其次,人工处理土壤(对土壤进行化学处理)也是一种常用的接地保护方法。在接地体周围土壤中加入化学物质,如食盐、木炭、炉灰等,以提高土壤的导电性。虽然这种方法成本低廉,但会降低接地体的热稳定性,并加速腐蚀,缩短使用寿命。
第三,深埋接地极法适用于地下深处土壤或水的电阻率较低的情况。将接地极深埋于土壤中,可以有效降低接地电阻值。然而,这种方法施工难度大,成本较高,且在岩石地带更为困难。
第四,多支外引式接地装置法适用于接地装置附近有良好导电性河流湖泊的情况。连接接地极干线自身电阻的影响,外引式接地极长度不宜超过100米。
第五,利用接地电阻降阻剂是一种较新且积极推广的接地保护方法。降阻剂由强电解质和水分组成,可有效降低接地电阻。适用于小面积的集中接地和小型接地网。
第六,利用水和水接触的钢筋混凝土体作为流散介质,通过充分利用水工建筑物(水井、水池等)及与水接触的混凝土内的金属体作为自然接地体,实现接地保护。
第七,采取伸长水平接地体法。通过增大水平接地体长度,提高接地体的有效长度,从而降低接地电阻。但需要注意的是,水平接地体的有效长度不应超过一定范围。
第八,采取污水引入法。将污水引入接地体周围土壤,通过水分渗透降低土壤电阻率。
第九,采取深井接地法。利用钻机钻孔,将钢管接地极打入井孔内,并向钢管内和井内灌注泥浆。
在确定接地保护方法时,应综合考虑当地原有运行经验、气候状况、地形地貌特点、土壤电阻率等因素,因地制宜地选择合理的方法。这样既能保障线路、设备的正常运行,又能避免接地装置工程投资过高。总之,接地保护在安全生产中具有重要意义,应引起我们的高度重视。

  安全生产重于泰山,除了加强管理外,技术措施也是一个重要的环节。保障线路、设备安全运行的直接、有效的技术措施就是做好接地保护。根据技术设计、工程施工管理经验,目前采取的方法主要有以下几种:

如何有效降低接地电阻——实用方法大盘点

1 更换土壤

  这种方法是采用电阻率较低的土壤(如:粘土、黑土及砂质粘土等)替换原有电阻率较高的土壤,置换范围在接地体周围0.5m以内和接地体的1/3处。但这种取土置换方法对人力和工时耗费都较大。

2 人工处理土壤(对土壤进行化学处理)

  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。采用食盐,对于不同的土壤其效果也不同,如砂质粘土用食盐处理后,土壤电阻率可减小1/3~1/2,砂土的电阻率减小3/5~3/4,砂的电阻率减小7/9~7/8;对于多岩土壤,用1%食盐溶液浸渍后,其导电率可增加70%。这种方法虽然工程造价较低且效果明显,但土壤经人工处理后,会降低接地的热稳定性、加速接地体的腐蚀、减少接地体的使用年限。因此,一般来说,是在万不得以的条件下才建议采用。

3 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有效果。据有关资料记载,在3m深处的土壤电阻系数为100%,4m深处为75%,5m深处为60%,6m深处为60%,6.5m深处为50%,9m深处为20%,这种方法可以不考虑土壤冻结和干枯所增加的电阻系数,但施工困难,土方量大,造价高,在岩石地带困难更大。

4 多支外引式接地装置

  如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,因此,外引式接地极长度不宜超过100m。

5 利用接地电阻降阻剂

  在接地极周围敷设了降阻剂后,可以起到增大接地极外形尺寸,降低与起周围大地介质之间的接触电阻的作用,因而能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,其降阻效果较为显著。

  降阻剂是由几种物质配制而成的化学降阻剂,是具有导电性能良好的强电解质和水分。这些强电解质和水分被网状胶体所包围,网状胶体的空格又被部分水解的胶体所填充,使它不致于随地下水和雨水而流失,因而能长期保持良好的导电作用。这是目前采用的一种较新和积极推广普及的方法。

6 利用水和水接触的钢筋混凝土体作为流散介质

  充分利用水工建筑物(水井、水池等)以及其它与水接触的混凝土内的金属体作为自然接地体,可在水下钢筋混凝土结构物内梆扎成的许多钢筋网中,选择一些纵横交叉点加以焊接,与接地网连接起来。

  当利用水工建筑物做为自然接地体仍不能满足要求,或者利用水工建筑物作为自然接地体有困难时,应优先在就近的水中(河水、池水等)敷设外引(人工)接地装置(水下接地网),接地装置应敷设在水的流速不大之处或静水中,并要回填一些大石块加以固定。

7 采取伸长水平接地体

  结合工程实际运用,经过分析,结果表明,当水平接地体长度增大时,电感的影响随之增大,从而使冲击系数增大,当接地体达到一定长度后,再增加其长度,冲击接地电阻也不再下降。一般说来,水平接地体的有效长度不应大于 。接地体的有效长度根据土壤电阻率确定如表1所示。

表1 在不同土壤电阻率下的水平接地体有效长度

土壤电阻率(Ωm) 500 1000 2000
水平接地体有效长度(m) 30~40 45~55 60~80


8 采取污水引入

  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。

9 采取深井接地

  有条件时还可采用深井接地。用钻机钻孔(也可利用勘探钻孔),把钢管接地极打入井孔内,并向钢管内和井内灌注泥浆。

在确定降低高土壤电阻率地区接地电阻的具体措施时,应根据当地原有运行经验、气候状况、地形地貌的特点和土壤电阻率的高低等条件进行全面、综合分析,通过技术经济比较来确定,因地制宜地选择合理的方法。这样,既可保障线路、设备的正常运行,又可避免接地装置工程投资过高情况的发生。

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