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土壤電阻率范文第1篇

中圖分類號：TF748文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

1 引言 接地電阻是直接反映接地情況是否符合規(guī)范：要求的一個(gè)重要指標(biāo)。對于接地裝置而言，要求其接地電阻越小越好，接地電阻越?。⒘髟娇?，跨步電壓、接觸電壓也越小。影響接地電阻的主要因素有土壤電阻率．接地體的尺寸、形狀及埋入深度，接地線與接地體的連接等。其中土壤電阻率對接地電阻的大小起著決定性作用。因此，研究影響土壤電阻率的主要因素。有效地改善土壤電阻率及正確地測量土壤電阻率，對接地裝置的正確設(shè)計(jì)起著決定性作用，具有重要的意義。

2 影響土壤電阻率的主要因素

土壤電阻率不是一個(gè)恒定的值，影響土壤電阻率的因素很多。主要有以下幾個(gè)方面的影響：

2．1土質(zhì)的影響

不同土質(zhì)的土壤電阻率不同．甚至相差幾千到幾萬倍。表1 為幾種不同土質(zhì)在不同含水量時(shí)的ρ值。不同土質(zhì)的土壤電阻率不同，甚至相差幾千到幾萬倍。表1為幾種不同土質(zhì)在不同含水量時(shí)的ρ值。

2．2溫度的影響

溫度對土壤電阻率的影響也較大。一般來說．土壤電阻率隨溫度的升高而下降。當(dāng)土壤溫度

0．5 m(北方地區(qū)應(yīng)為當(dāng)?shù)貎鐾翆右韵聻橐?。溫度自0℃繼續(xù)上升時(shí)，由于溶解鹽的作用，電阻率逐漸減少，但當(dāng)溫度達(dá)到100 o C時(shí)，由于土壤中的水分蒸發(fā)。電阻率又增高。

2．3 土壤的致密性的影響

土壤的致密與否對土壤電阻率也有一定的影響。試驗(yàn)表明，當(dāng)粘土的含水量為10％，溫度不變，單位壓力由1 961 Pa增大到19 610 Pa時(shí)，p可下降到原來的65％。因此，為了減少接地電極的流散電阻。必須將接地體四周的回填土夯實(shí)，使接

地極與土壤緊密接觸。從而達(dá)到減小土壤電阻率的效果。

2．4 季節(jié)因素的影響

季節(jié)的變化也將引起土壤電阻率的變化。季節(jié)不同，土壤的含水量和溫度也就不同，影響土壤電阻率最明顯的因素就是降雨和冰凍。在雨季，由于雨水的滲入，地表層土壤的P降低，低于深層土壤；在冬季，由于土壤的冰凍作用，地表層土壤

的P升高，高于深層土壤。這樣，使土壤由原來的均勻結(jié)構(gòu)變成了分層的不均勻結(jié)構(gòu)，引起p的變化。多年凍土的p極高，可達(dá)沒有凍土?xí)r的幾十倍。在我國東北地區(qū)，冬季凍土的厚度可達(dá)1．6 m。

2．5 土壤中導(dǎo)電離子的濃度和土壤中的含水量

土壤電阻率的大小主要取決于土壤中導(dǎo)電離子的濃度和土壤中的含水量，它是土壤中所含導(dǎo)電離子濃度A 的倒數(shù)，也就是說。土壤中所含導(dǎo)電離子濃度越高，土壤的導(dǎo)電性就越好，P就越?。悍粗驮酱?。

如沙河中，河底的P較大，就是由流水的沖刷，使導(dǎo)電離子濃度減小所致。土壤越濕，含水量越多，導(dǎo)電性能就越好，p就越小：反之就越大。這就是接地體的接地電阻隨土壤干濕變化的原因。

當(dāng)含水量達(dá)到15～2O％ 以上時(shí)，p下降很少。

3 測量土壤電阻率的主要方法

3.1土壤電阻率的影響因子有：土壤類型、含水量、含鹽量、溫度、土壤的緊密程度等化學(xué)和物理性質(zhì)，同時(shí)土壤電阻率隨時(shí)深度變化較橫向變化要大很多。因此，對測量數(shù)據(jù)的分析應(yīng)進(jìn)行相關(guān)的校正。本技術(shù)要求只對接地裝置所在的上層（幾米以內(nèi)）土壤層進(jìn)行測量，不考慮土壤電阻率的深層變化。

在進(jìn)行土壤電阻率測量之前，宜先了解土壤的地質(zhì)構(gòu)造，并參閱表B.1，對所在地土壤電阻率進(jìn)行估算。

3.2 測量方法

土壤電阻率的測量的測量方法很多，如地質(zhì)判定法、雙回路互感法、自感法、線圈法、偶極法以及四極電測深法等。四極電測深法通過實(shí)踐檢驗(yàn)，其準(zhǔn)確性，完全能滿足工程計(jì)算要求，這種測量方法所需儀表設(shè)備少，操作簡單，成為工程設(shè)計(jì)中的一種常用的方法。

。

四極法測量土壤電阻率原理圖如上圖所示。測量的時(shí)候先在地面插入四個(gè)電極A、B、C、D，埋入深度一致，使用穩(wěn)壓電源E 向外側(cè)電極A 和B施加電流I，電流由電極A 流入，由電極B 返回電源，這時(shí)電流場將在電極上產(chǎn)生電勢，可以用電位差計(jì)或者高電阻電壓表測量電極C 和D 間的電位差。

用四極法測量土壤電阻率時(shí)，應(yīng)注意電流極之間的距離不宜太大，一般不超過300m，否則引線間互感將對測量結(jié)果造成較大的影響。

3.3 測試布極方法如圖 B.1 所示（測試儀表以 ZC—8 型接地電阻測量儀為例

注意事項(xiàng)：

1.a 的取值為接地體的埋設(shè)深度。a 一般取 5m，對于基礎(chǔ)較深的大樓其基礎(chǔ)作為接地體一部分的，則 a 可取10m；

2．四根極棒布設(shè)在一條直線上，極棒的間距相等為 a；

3．接線時(shí)，將儀表上的P2、C2接線端子間的短路片斷開；

4．極棒與儀表上接線端子的連接順序不能顛倒；

5．各極棒的打入地下深度不應(yīng)超過極棒間距 a的 1/20；

6．為避免地下埋設(shè)的金屬物對測量造成的干擾，在了解地下金屬物位置的情況下，可將接地棒排列方向與地下金屬物（管道）走向呈垂直狀態(tài)。

3.4 測量操作方法與接地電阻的測量方法相同。

3.5 測量結(jié)果計(jì)算

式中：ρ－土壤電阻率（Ω•m） ；

R－所測電阻（Ω） ；

a－測試電極間距（m） ；

b－測試電極入地深度（m） 。

當(dāng)測試電極入地深度b不超過 0.2a時(shí)，可假定b＝0，則計(jì)算公式可簡化為：

3.6 土壤電阻率應(yīng)在干燥季節(jié)或天氣晴朗多日后進(jìn)行，因此土壤電阻率應(yīng)是所

測的土壤電阻率數(shù)據(jù)中最大的值，為此應(yīng)按下列公式進(jìn)行季節(jié)修正：

4降低土壤電阻率的措施

（1）深埋 如果接地點(diǎn)的深層土壤電阻率較低，可適當(dāng)增加接地體的埋入深度。深埋還可以不考慮土壤凍結(jié)和干枯所增加電阻率的影響。

（2）外引接地 通過金屬引線將接地體埋設(shè)在附近土壤電阻率較低的地點(diǎn)。

（3）化學(xué)處理 在接地點(diǎn)的土壤中混入爐渣、木炭粉、食鹽等化學(xué)物質(zhì)，以及采用專用的化學(xué)降阻劑，可以有效地降低土壤電阻率。

（4）保土 采取措施保持接地點(diǎn)土壤長期濕潤。

（5）對凍土進(jìn)行處理 在冬天往接地點(diǎn)的土壤中加泥炭，防止土壤凍結(jié)，或者將接地體埋在建筑物的下面。

（6）換土 用電阻率較低的黑土、粘土和砂質(zhì)粘土等替換電阻率較高的土壤。一般換掉接地體上部1／3長度、周圍0.5米以內(nèi)的土壤。

5 結(jié)論

土壤電阻率的大小直接關(guān)系到接地裝置接地電阻的大小，是接地計(jì)算中一個(gè)重要的參數(shù)。而它又是一個(gè)不易確定的量，主要受土壤中導(dǎo)電離子的濃度、土壤中的含水量、土質(zhì)、季節(jié)因素、溫度及土壤的致密性等因素的影響。對于高土壤電阻率地區(qū)，可采用換土法和降阻劑法減小土壤電阻率。在采用四極法測量土壤電阻率時(shí)，應(yīng)考慮引線互感對測量結(jié)果的影響，兩電流極之間的距離一般不超過300m。

參考文獻(xiàn)

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土壤電阻率范文第2篇

Abstract： This article introduces the resistance reduction condition， region concept of ground resistance， and the application and comparison of the new resistance reducing agent and hollow grounding. Suggestions are put forward for work improvement， material selection and construction method in the future.

關(guān)鍵詞：高土壤電阻率地區(qū)；降低接地電阻；研討

Key words： high soil resistivity area；reduce the grounding resistance；discussion

中圖分類號：TM862 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2015）36-0161-03

1 概述

我國自上世紀(jì)70年代研究開發(fā)化學(xué)降阻劑，改進(jìn)傳統(tǒng)降阻方法，30年來研制出多種新產(chǎn)品，應(yīng)用后效益顯著，也出現(xiàn)一些問題有待改進(jìn)。本文擬據(jù)此研討和提出一些建議。

輸電線路經(jīng)過高土壤電阻率地區(qū)（以下簡稱高ρ區(qū)），多為高大山區(qū)交通及運(yùn)輸不便，線路易受雷擊成為主要問題，當(dāng)?shù)刭|(zhì)為巖石（如礫石、碎石、花崗巖等或多石土壤、砂礫、土夾石與頁巖等，其電阻率ρ值高達(dá)500～1000Ω?m，傳統(tǒng)方法很難改善接地電阻達(dá)到規(guī)程[1]要求。設(shè)計(jì)采用放射型接地敷設(shè)4～6根射線或更多，需要開鑿?fù)潦綌?shù)十m3，耗費(fèi)眾多的人力、財(cái)力（含賠償），仍難解決接地電阻高達(dá)百歐、數(shù)百歐的難題。為此開展的科研研制出不少新產(chǎn)品，應(yīng)用后有一定效果，也有待改進(jìn)之處。

2 機(jī)理

2.1 采用一定量的降阻劑圍在接地極周圍，擴(kuò)大了有效直徑，提高了導(dǎo)電性能，減少了與土壤的接觸電阻。接地體、降阻劑與土壤電阻比較見表1。

由表1中可看出：化學(xué)降阻劑ρ值比金屬（鋼、鋁、銅）ρ大105倍；不同土壤ρ值比降阻劑ρ大103～104倍，即充填降阻劑后，接地極周圍的ρ值可下降千倍至萬倍。

2.2 降阻劑有效直徑的求算[2]

設(shè)半球形電極處于均勻土壤中。

2.2.1 從電極表面r到半徑為rn的總電阻Rn為：

可以看出：從電極中心2r處的接地電阻占總接地電阻的50%，到20r處占95%，到30r處占97%，這就是接地電阻的“區(qū)域”概念。所以只要設(shè)法減少接地極附近的電阻，即增加電極旁土壤的導(dǎo)電度（置換降阻劑），就可大幅度降低總的接地電阻。設(shè)采用Φ12mm圓鋼做接地極，則20r=120，30r=180mm，即降阻劑直徑為240mm時(shí)已改善95%，直徑為360mm時(shí)已改善97%。

3 新型化學(xué)、物理降阻劑與空腹接地

3.1 化學(xué)降阻劑：用電解質(zhì)做導(dǎo)電劑，為防導(dǎo)電劑流失配上絮凝劑，再加上固化劑成膠乳狀即可應(yīng)用，可灌注在水平接地極近旁或垂直接地極孔徑中。

①導(dǎo)電性：良好的產(chǎn)品ρ=k×10-1Ω?m，比山地ρ103～104小得多，若按表2 20r-30r灌注，則其導(dǎo)電性能大為提高。問題在于優(yōu)質(zhì)的化學(xué)降阻劑，對外應(yīng)近似中性，且電解質(zhì)被“絮凝”后不易流失，性能達(dá)到或優(yōu)于行標(biāo)《接地降阻劑技術(shù)條件》。

②腐蝕性：良好的降阻劑據(jù)試驗(yàn)其ρ≤0.3Ω?m，對鋼材腐蝕速度因不同廠家有一定分散性，且不同埋設(shè)方式下平均年腐蝕率不同[3]：全部埋入土壤中，V=0.0342mm/年；而1/3段長度包覆在降阻劑，2/3埋入土壤中V=0.4442mm/年；全部埋入降阻劑中V=0.0036mm/年?？梢娙绶侄伟矐?yīng)在接口處采取措施。

上世紀(jì)90年代中期，一度因某些化學(xué)降阻劑本身質(zhì)量不良，造成對接地極腐蝕嚴(yán)重，某省電力局（公司）曾下文暫時(shí)中止使用降阻劑?？梢姡承┗瘜W(xué)降阻劑曾存在過制造質(zhì)量差的問題，主要原因可能是未選好適當(dāng)?shù)男跄齽﹣肀Ｗo(hù)導(dǎo)電劑，即具有腐蝕性的導(dǎo)電劑不能直接接觸接地極。

③長效性：要求降阻劑20～25年性能不變，做到與線路壽命同步。實(shí)際上由于化學(xué)降阻劑離不開水的作用，當(dāng)干旱時(shí)降阻效果受到影響，而當(dāng)受地下水不斷沖洗時(shí)，則將產(chǎn)生電解質(zhì)的流失積累，故化學(xué)降阻劑是逐漸“老化”的。

3.2 新型物理降阻劑：是以固體粉末為導(dǎo)電材料，加膠凝劑、防腐劑、擴(kuò)散劑而成。如石墨金屬礦石（渣）、導(dǎo)電塑料等，屬于非電解質(zhì)。其導(dǎo)電性能基本不受水分影響，不受酸堿鹽、高低溫、干濕度所限，而直接靠本身導(dǎo)電粉末起到降阻作用。這對于干旱、少雨、高寒地區(qū)更適于應(yīng)用。在高、低溫狀態(tài)下電阻率始終穩(wěn)定在1Ω?m以下[4]?？山?jīng)水泡，60℃烘烤24h，停放1周、2周，-32℃冷凍24h，ρ=0.2～0.89Ω?m，可調(diào)整接近化學(xué)降阻劑的電阻率，而導(dǎo)電性能又比化學(xué)降阻劑長效。

另外，將化學(xué)降阻劑與物理降阻劑分別包在鐵塊外面，與未包降阻劑的分別埋于酸性土壤中，60天后檢查發(fā)現(xiàn)，這三種情況只有包物理降阻劑的金屬幾乎無腐蝕斑點(diǎn)，其余兩種分別出現(xiàn)銹斑及嚴(yán)重腐蝕。

早在上世紀(jì)80年代，曾有供電運(yùn)行單位采用石墨、焦炭、鐵粉等原狀材料降阻，但在近10年來，已研制成接地模塊，導(dǎo)電水泥等正式產(chǎn)品，受到用戶歡迎。2006年12月，某供電局對采用的新型物理降阻劑總結(jié)其效果如表3[5]。

3.3 WJ型空腹式可地面注水接地裝置（以下簡稱空腹接地）

外形似一橢圓形空腹鐵罐，內(nèi)裝粘土并注水，埋設(shè)于電桿根部或鐵塔四腳的基礎(chǔ)坑中。當(dāng)新建工程采用時(shí)，可結(jié)合基礎(chǔ)工程施工，毋須另挖接地溝（坑）。且因埋于桿塔基坑內(nèi)，開挖面小，適用于開挖難度大的堅(jiān)硬巖石地區(qū)，埋設(shè)較深，不易被盜[5]。

DL/T621-1997規(guī)程及若干書籍，未提及這種新產(chǎn)品的接地電阻計(jì)算方法，文獻(xiàn)[6]對其接地電阻計(jì)算進(jìn)行了研究，建立計(jì)算模型時(shí)采用“鏡像法”，“其接地電阻是全空間下接地電阻的2倍”。利用表面電荷法計(jì)算接地電阻

3.4 三種降阻方法比較（見表4）

綜合以上利弊，建議推廣使用物理降阻劑及空腹接地，在外力破壞嚴(yán)重地區(qū)，要謹(jǐn)防接地引下線及放射線的被盜。

4 結(jié)束語

4.1 輸電線路經(jīng)過高ρ區(qū)，尤其ρ>2000Ω?m地區(qū)，當(dāng)無降阻措施時(shí)，規(guī)程要求“可采用6～8根總長度不超過500m的放射形接地”。其土石方量高達(dá)100m3，而Ф10mm放射線500m的耗鋼量近310kg，且賠償費(fèi)巨大。從不利于自然植被及環(huán)保出發(fā)，更不可取。

4.2 在高ρ區(qū)，推薦采用物理降阻劑與空腹接地的方法，即物理降阻劑做水平接地，而空腹接地做垂直接地（見圖4）。

經(jīng)工程實(shí)踐在ρ=2000Ω?m時(shí)，

減少土石方量（500-160）×0.2m3/m+4m3（指4個(gè)垂直電極）=72m3。

4.3 在ρ=1000～2000Ω?m地區(qū)，92基桿塔降阻用料平均為：接地模塊9塊/基，或?qū)щ娝?噸/基，或空腹接地2.5個(gè)/基，以上三者接地電阻平均降幅為77.87%、75.20%、82.83%[5]。與不用降阻劑時(shí)的多項(xiàng)開支（含賠償）要少得多，且對環(huán)保綠化與自然和諧則采用時(shí)顯出巨大優(yōu)越性。

4.4 采用化學(xué)接地的費(fèi)用不高于物理接地，但從技術(shù)上看其導(dǎo)電性隨時(shí)間有下降趨勢，其腐蝕性比之另兩種方法要大，而且降阻劑中斷處腐蝕速度增加一個(gè)數(shù)量級，其本身對環(huán)境污染尚無可資證明為無污染，從環(huán)保出發(fā)，應(yīng)到環(huán)保部門辦理使用手續(xù)，有一定難度。故總體上不支持使用化學(xué)接地類多種產(chǎn)品。

4.5 空腹接地直徑1m時(shí)，圓周3m，比Φ10圓鋼圓周30mm大100倍，故其與土壤接觸面積也大大增加，在施工挖掘基礎(chǔ)時(shí)安放于邊角即可，可減免挖掘水平射線土石方量，其突出優(yōu)點(diǎn)是符合環(huán)保要求和施工期短。故推薦在中、高土壤電阻率采用，在高ρ區(qū)則宜與物理降阻劑比較采用。

參考文獻(xiàn)：

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[4]張國春，李峻明.降阻劑的降阻機(jī)理及兩種不同類型的降阻劑介紹[J].青海電力，2004（2）：59.

土壤電阻率范文第3篇

關(guān)鍵詞:高電阻率降阻；不等間距；接觸電壓；跨步電壓

中圖分類號:TM862　文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A　文章編號:1009-2374(2011)24-0083-03

一、概述

隨著電力系統(tǒng)電網(wǎng)容量的不斷增加，流經(jīng)接地網(wǎng)的短路電流也越來越大，因此要確保人身和設(shè)備的安全，維護(hù)供電系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T621197規(guī)定，接地裝置的接地電阻應(yīng)滿足R≤2000/I，即IR

隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，輸電線路的電壓等級越來越高，入地短路電流越來越大，采用自然水平復(fù)合接地網(wǎng)設(shè)計(jì)，接地電阻、跨步電勢、接地電勢往往達(dá)不到要求，危及操作人員和電氣設(shè)備安全。為了降低接地電阻，現(xiàn)在在工程設(shè)計(jì)中采取了增大地網(wǎng)面積、增設(shè)接地體、采用降阻劑或局部換土、深孔爆破制烈壓灌、電解離子接地系統(tǒng)、并聯(lián)集中式接地體等許多方法。

二、變電站接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

合理的設(shè)計(jì)一個(gè)安全地網(wǎng)，使得變電站有較低的足夠安全的接觸電位差、跨步電位差、地電位是設(shè)計(jì)安全地網(wǎng)的目的。

(一)設(shè)計(jì)要求

220kV神火變(室內(nèi)變電站)地處戈壁灘火燒巖層上，土壤電阻率在700Ω?m，且干旱少雨，設(shè)計(jì)接地網(wǎng)面積為173m×27m的220kV神火變電站接地網(wǎng)，設(shè)計(jì)要求混合接地電阻≤O.4Ω，室內(nèi)變電站一周接地網(wǎng)設(shè)計(jì)79根3米長的/70×70×7熱鍍鋅角鐵接地極。

(二)接地系統(tǒng)施工方案

設(shè)計(jì)時(shí)考慮設(shè)施作用、設(shè)施設(shè)計(jì)壽命、土壤電阻率、土壤的自然腐蝕性、場地面積和形狀、目前的建筑物和接地系統(tǒng)、季節(jié)因素和環(huán)境因素、道路和公共設(shè)施、臨近設(shè)施和電力系統(tǒng)、遠(yuǎn)期增加設(shè)備因素等。

1.施工方案一。施工方案一見圖1所示。具體說明如下:

(1)接地主干線和分支線在凍土層下采用電阻降阻劑后并更換周圍的土壤方法。這種方法是采用電阻降阻劑和電阻率較低的土壤(如粘土、黑土及砂質(zhì)粘土等)替換原有電阻率較高的土壤，置換范圍在接地體周圍0.8m以內(nèi)。

(2)接地接采用電阻降阻劑后并更換周圍的土壤方法。

這種方法是在接地極處凍土層下開挖一個(gè)直徑1米、深3.5米的坑，放入3米長的∠70×70×7的熱鍍鋅角鐵，采用電阻降阻劑和電阻率較低的土壤(如粘土、黑土及砂質(zhì)粘土等)替換原有電阻率較高的土壤然后再夯實(shí)蓋土。

2.施工方案二。施工方案二見圖2所示。具體說明如下:

(1)接地主干線和分支線在凍土層下采用電阻降阻劑后并更換周圍的土壤方法。這種方法是采用電阻降阻劑和電阻率較低的土壤混合物，混合物由黃土、粉煤灰(或炭渣)、石灰、食鹽混合，混合物體積比4.5:4.5:0.5:0.5，夯實(shí)蓋土，替換原有電阻率較高的土壤，置換范圍在接地體周圍0.8m以內(nèi)。

(2)接地接采用電阻降阻劑后并更換周圍的土壤方法。這種方法是在接地極處凍土層下開挖一個(gè)直徑1米、深3.5米的坑，放入3米長的Z70×70×7的熱鍍鋅角鐵，采用電阻降阻劑和電阻率較低的土壤混合物，混合物由黃土、粉煤灰(或炭渣)、石灰、食鹽的混合物，混合物體積比4.5:4.5:O.5:O.5，替換原有電阻率較高的土壤然后再夯實(shí)蓋土。地表上面覆蓋O.8米厚混合物。

3.降阻劑主要技術(shù)參數(shù)及性能指標(biāo)。

(1)降阻率:50％～95％(土壤電阻率越高，降阻效果越顯著)。

(2)穩(wěn)定性及長效性:物理降阻劑的理論有效期為20年以上。

(3)產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn):降阻效果明顯；減少工作量，可少打接地體，尤其可用水平接地體代替難以施工的垂直接地體(在山區(qū)及巖石地區(qū)等)；施工方便，可解決施工場地受局限的困難；可大量節(jié)約金屬材料；具有長效性和穩(wěn)定性；防腐性能好。

(4)降阻劑施工方法:按接地設(shè)計(jì)要求，挖好水平接地溝和垂直接地孔。降阻劑與水按3:2的比例在容器內(nèi)攪拌成糊狀；將攪拌好的降阻劑敷設(shè)于水平接地溝(或垂直接地孔)內(nèi)，再填滿細(xì)土；降阻劑敷設(shè)16～24小時(shí)后封土，再澆水并夯實(shí)。在缺水地區(qū)施工時(shí)，可將粉狀降阻劑直接置于接地體及四周(其用量大于一般用量的30％左右)，再填滿細(xì)土并夯實(shí)。

(5)注意事項(xiàng):攪拌降阻劑時(shí)要戴乳膠手套，如粉末濺到手、臉、眼上時(shí)可用清水洗凈；降阻劑要嚴(yán)防受潮，須儲存在不受雨淋的干燥處。

(6)根據(jù)220kV神火變電站所處位置電阻率是700 Ω?m，結(jié)合下表采用在接地體上的敷設(shè)厚度為8～25cm之間，用量20kg/m。

三、兩個(gè)方案比較

方案一:

1.采用粘土、黑土及砂質(zhì)粘土替換接地極、主干線和分支線周圍土壤，降低了接地網(wǎng)周圍的電阻率，增大了短路電流散流面積，從而提高了變電站的安全水平。

2.降阻劑是一種良好的導(dǎo)電體，將它使用于接地體和土壤之問，一方面能夠與金屬接地體緊密接觸形成足夠大的電流流通面；另一方面，它能向周圍土壤滲透，降低周圍土壤電阻率，在接地體周圍形成一個(gè)變化平緩的低電阻區(qū)域。同時(shí)降阻劑有較強(qiáng)的吸水性和保濕性能，使用降阻劑后，能使接地體周圍的土壤長期保持濕潤狀態(tài)。凝固后的降阻劑呈弱堿性，結(jié)構(gòu)緊密。此外降阻劑還具有良好的均壓作用，改善電位分布，從而降低跨步電壓和接觸電壓。

3.在同樣安全水平下，優(yōu)化設(shè)計(jì)的接地網(wǎng)施工方案較常規(guī)布置的接地網(wǎng)，一般能節(jié)省相應(yīng)的接地工程投資30％以上，在技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上較為合理。

方案二:

1.采用混合物(由黃土、粉煤灰或炭渣、石灰、食鹽按體積比4.5:4.5:0.5:0.5混合)替換接地極、主干線和分支線周圍土壤，降低了接地網(wǎng)周圍的電阻率，增大了短路電流散流面積，從而提高了變電站的安全水平。

2.降阻劑是一種良好的導(dǎo)電體，將它使用于接地體和土壤之間，一方面能夠與金屬接地體緊密接觸形成足夠大的電流流通面；另一方面，它能向周圍土壤滲透，降低周圍土壤電阻率，在接地體周圍形成一個(gè)變化平緩的低電阻區(qū)域。同時(shí)降阻劑有較強(qiáng)的吸水性和保濕性能，使用降阻劑后，能使接地體周圍的土壤長期保持濕潤狀態(tài)。

方案一內(nèi)使用的粘土、黑土及砂質(zhì)粘土在五彩灣本地不宜購買，而方案二使用的混合物配比材料黃土、粉煤灰或炭渣、石灰、食鹽都很容易購買，經(jīng)過比較決定采用方案二進(jìn)行施工。

220kV神火變按方案二設(shè)計(jì)進(jìn)行施工完畢后，請專業(yè)人員對整個(gè)接地網(wǎng)接地電阻進(jìn)行測試，測試結(jié)果小于O.4Ω，完全滿足設(shè)計(jì)要求。

四、結(jié)語

綜合220kV神火變電站的接地網(wǎng)設(shè)計(jì)，在接地網(wǎng)中最重要的參數(shù)是接地網(wǎng)的接地電阻和電位升。得到的結(jié)論歸納如下:

1.在計(jì)算接地電阻時(shí)，選用一個(gè)合適的土壤電阻率，是計(jì)算結(jié)果與實(shí)測值吻合的關(guān)鍵之一。

2.在交接和預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程中，關(guān)于接地電阻限值為O.4 Q，應(yīng)加上跨步電壓和接觸電位差制約的數(shù)值較為合理，以保證人身和設(shè)備的安全。無論接地電阻高或者低，對流入變電站內(nèi)大地的故障電流而言，都應(yīng)該按其電位升進(jìn)行深入的分析和研究，接地網(wǎng)的尺寸、接地體的位置、形式、土壤特性及其它因素都會影響到電位升和跨步電壓和接觸電壓。＼

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土壤電阻率范文第4篇

關(guān)鍵詞：變電站；電氣；接地網(wǎng)；電阻

中圖分類號：TM41 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1工程簡述

本變電站的110kV配電設(shè)備以及裝置是戶外的中型設(shè)置，布設(shè)在變電站的東面，110kV輸出線則從變電站的東面拉入站里；10kV的配電設(shè)備裝置布設(shè)在變電站的西面，并以雙列布設(shè)的方式布置在綜合樓的一樓，采用中置式的高壓開關(guān)柜；10kV小電阻的成套接地設(shè)備布設(shè)在綜合樓一樓的高壓控制室里；10kV集合式的并聯(lián)電容器組則布設(shè)在變電站西南方向的戶外空地處。110kV的側(cè)電氣主要接線是線路總變壓器的基本接線。110kV的遠(yuǎn)期出線布設(shè)為三回，本期出線布設(shè)為二回。主變壓器110kV的中性點(diǎn)通過隔離開關(guān)等直接進(jìn)行接地；10kV的中性點(diǎn)則通過小電阻進(jìn)行接地。10kV的接線遠(yuǎn)期采取單母線的四分式接線，出線則布設(shè)為36回，本期則采用單母線兩分式接線，線布設(shè)為24回。無功補(bǔ)償?shù)倪h(yuǎn)期容量是，無功補(bǔ)償?shù)谋酒谌萘渴恰?/p>

2實(shí)地勘測

接地網(wǎng)是保證變電站能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要的措施，因此行業(yè)內(nèi)的工程師都十分重視接地性能的設(shè)計(jì)。變電站的接地網(wǎng)不但可以給變電站里面所有的電氣設(shè)備構(gòu)建出公共安全的的參考地，還可以在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時(shí)候，把故障產(chǎn)生的電流直接快速的排到地下，從而穩(wěn)定的控制地網(wǎng)額定電位的具體數(shù)值，確保相關(guān)工作人身以及電氣設(shè)備的安全。所以科學(xué)合理的接地網(wǎng)設(shè)計(jì)在電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的工作中至關(guān)重要。實(shí)地勘測具體分為：地形以及地質(zhì)的勘測，實(shí)際占地面積測量以及土壤電阻率的確定，實(shí)地勘測時(shí)土壤電阻率的確定是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。所以實(shí)地勘測也是接地網(wǎng)設(shè)計(jì)中不可或缺的環(huán)節(jié)。

2.1確定土壤電阻率的必要性

土壤電阻率直接決定著接地電阻的大小，同時(shí)其還影響著接地電阻是否能夠滿足系統(tǒng)的要求、接地系統(tǒng)的使用壽命與接地系統(tǒng)的配置和運(yùn)行成本。土壤電阻率的數(shù)值對接地網(wǎng)的接地電阻有決定性作用，同時(shí)還應(yīng)滿足接地電阻盡量小，所以也就需要土壤的電阻率保持在比較低的數(shù)值。科學(xué)分析土壤以及確定土壤的電阻率是整個(gè)接地網(wǎng)設(shè)計(jì)中的核心環(huán)節(jié)。

2.2土壤電阻率的影響因子

土壤所含導(dǎo)電離子濃度及含水量直接影響著土壤電阻率ρ的數(shù)值范圍，土壤里含有的導(dǎo)電離子濃度與土壤的導(dǎo)電性能正相關(guān)，土壤的含水量同樣也與土壤的導(dǎo)電性能正相關(guān)。各類土質(zhì)的電阻率千差萬別，有時(shí)可以達(dá)到千萬倍的差異。外界溫度同樣對土壤的電阻率也有著很大的影響，通常情況下，土壤的電阻率與外界溫度變化方向相反，也就是溫度上升時(shí)電阻率下降，溫度降低時(shí)電阻率升高。土壤是否致密同樣也影響著土壤的電阻率。另外土壤的電阻率還受到季節(jié)變化的影響，不同季節(jié)里土壤的含水量以及溫度差異很大。

2.3實(shí)地測量數(shù)據(jù)

通過實(shí)地的測量，施工現(xiàn)場的土壤電阻率是1100Ω·m，屬于較高的水平。綜合分析深層土壤的實(shí)際情況與外界溫度、濕度以及季節(jié)的綜合影響，我們將土壤電阻率1100Ω·m暫時(shí)確定為后續(xù)運(yùn)算的基礎(chǔ)。實(shí)際測量到地下15m處的電阻率是125.6Ω·m，地下35m處的土壤電阻率是100Ω·m。按照上述實(shí)地測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行推算，我們認(rèn)為地下35m以下的土壤電阻率將會更低，于是就采取土壤電阻率100Ω·m來做后續(xù)運(yùn)算的依據(jù)。

3減小土壤電阻率的方法

（1）更換土壤。用電阻率相對低的黑土及砂質(zhì)粘土換掉原高電阻率土壤。通常要更換接地體上面1/3左右長度、四周0.5米左右土壤。（2）增加埋入深度。一旦出現(xiàn)接地點(diǎn)深處土壤電阻率低的情況，就應(yīng)將接地體深埋。這種做法能避免因土壤結(jié)冰及干旱而提高電阻率。（3）外引接地處理。借助金屬引線把接地體埋在周邊土壤電阻率相對低的地方。（4）化學(xué)處理。將爐渣等摻入接地點(diǎn)處土壤里，還可使用專業(yè)的化學(xué)降低電阻劑，這樣也能降低現(xiàn)場土壤的電阻率。（5）保土。利用適當(dāng)方法使接地點(diǎn)處的土壤長時(shí)間保持濕潤。（6）處理凍土。冬季時(shí)向接地點(diǎn)處的土壤里添加泥炭，避免土壤出現(xiàn)凍結(jié)的情況，也可以把接地體埋入建筑物底下。

4具體方案的設(shè)計(jì)

按照變電站復(fù)合接地體的總體設(shè)計(jì)以及現(xiàn)場勘測的土壤電阻率數(shù)值，經(jīng)過仔細(xì)運(yùn)算和分析，如果按照通常做法進(jìn)行布設(shè)復(fù)合接地體的話，無法滿足接地電阻應(yīng)該低于0.5的設(shè)計(jì)要求，一定要附加接地深井才能達(dá)到要求。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)整體分析了實(shí)際接地電阻、現(xiàn)場地質(zhì)與地形等條件，設(shè)計(jì)了如下方案：（1）在接地網(wǎng)四周與均壓網(wǎng)里布設(shè)組豎直接地極。各組豎直接地極使用1條，長度為2.5m的鍍鋅角鋼組建。各組接地極的距離大約是6m，用來排出電流以及減小接地電阻，還能夠避免跨步電壓以及接觸電壓的產(chǎn)生。（2）在變電站的周邊打6眼深35m的井，在各井中打進(jìn)1條半徑是125mm、長度是35m、外壁厚度是8mm的鍍鋅鋼管，總計(jì)6條。同時(shí)，在井內(nèi)布設(shè)降阻劑用來減小接地電阻。（3）水平接地網(wǎng)使用半徑是9mm的鍍鋅圓鋼，彼此間距是5m至11m之間，總計(jì)903m。（4）接地系統(tǒng)和變電站的關(guān)鍵設(shè)備實(shí)行多點(diǎn)相連，同時(shí)還需要和自然接地極彼此連接。

5具體的施工流程

（1）首先挖掘接地極需要的溝槽，在挖溝的時(shí)候應(yīng)科學(xué)使用輔助工具，溝槽的深度應(yīng)大于0.8m。（2）借助適當(dāng)?shù)墓ぞ甙沿Q直接地極埋入地下，深度在3m上下。對于35m的深井布設(shè)的接地，需要使用鉆機(jī)進(jìn)行打孔之后再將接地極埋入孔中。（3）把水平接地極埋入溝槽里，擺放整齊并置于溝底。（4）把水平接地極與其他部分緊密連接，再和豎直接地極緊密連接。（5）在變電站里和各核心電氣設(shè)備進(jìn)行多點(diǎn)連接。（6）在深井里灌入降阻劑。（7）將土回填，夯實(shí)、清理干凈。

結(jié)語

一次主接地網(wǎng)施工過程要以降低工程量、節(jié)省資金投入、保證設(shè)計(jì)與施工安全為原則。本變電站至今所有設(shè)備運(yùn)行良好，各技術(shù)指標(biāo)也符合相關(guān)規(guī)范及設(shè)計(jì)的要求，證明設(shè)計(jì)是成功的，可以保證變電站運(yùn)行安全、穩(wěn)定以及經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

土壤電阻率范文第5篇

中圖分類號：TN710-34; TM934.14 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-373X(2011)21-0208-03

The Methods of Reducing Grounding Resistance

PENG Zhi-bo, HUANG Zhen-feng

(Mechanical Engineering College of Guangxi University, Nanning 530004, China)

Abstract：

The influence factors of grounding resistance are introduced. Through analyzing the factors affected soil resistivity and the relationship between grounding electrode and grounding resistance value, seven methods ofreducing grounding resistance by reducing the soil resistivity and improving the grounding electrode are summed up. A reference and choice for all kinds of inspections and tests in which the grounding electrode must be required is provided.

Keywords： grounding electrode; grounding resistance; soil resistivity; electrical method inspection

在眾多電法類的檢測中，如管道滲漏檢測、土壤電阻率檢測等，需要將電極接地。電極接地?zé)o可避免會產(chǎn)生接地電阻。接地電阻是接地電極的對地電阻，對檢測結(jié)果有著重大的影響。如果接地電阻過大，必然會造成采集的電壓或電流值降低，影響采集的準(zhǔn)確度。因此在電法類的檢測中，需盡量降低接地電極的接地電阻值。電極接地電阻值主要由與接地電極相接觸的土壤的電阻率及接地電極的尺寸決定。因此，要降低接地電極的接地電阻，可以從土壤電阻率和接地電極尺寸兩方面著手。由此，將降低電極接地電阻的方法分為兩類：降低接地電極周圍土壤的電阻率；改進(jìn)接地電極。

1 降低土壤電阻率

影響土壤電阻率的因素有土壤的含鹽量、溫度、濕度及土壤的緊密度［1］，它們之間的關(guān)系圖如圖1~圖3所示。

從圖1~圖3可知［1］，土壤電阻率隨著土壤中含鹽量的增加而降低；隨著土壤的濕度及溫度的上升而降低。因此要降低土壤電阻率，從而降低接地電極的接地電阻，需要從土壤的含鹽量、溫度、濕度著手。除此之外，土壤的電阻率還與土壤的緊密度有關(guān)，還可以從土壤的緊密度方面去降低接地電極的接地電阻。

1.1 增加土壤的含鹽量、濕度、溫度

表1中列出的是土壤溫度在0 ℃以上時(shí)\[2\]，常見的黃土和砂土的土壤電阻率隨溫度及濕度(含水量)變化的情況。從表1可以看出,在含水量一定的條件下，土壤的電阻率隨著溫度的升高而降低。砂土在含水量為16.2%時(shí)，電阻率從3 ℃時(shí)的156 Ω•m降至22 ℃時(shí)的52 Ω•m，降幅達(dá)67%；在溫度相同的情況下，土壤的電阻率隨著含水量的增加而明顯降低。溫度為22 ℃時(shí)，黃土在含水量為19.6%時(shí)的電阻率僅為含水量為4.75%時(shí)的3%。溫度上升及含水量增加之后，土壤中電解質(zhì)的溶解度以及電離度都將上升，導(dǎo)致土壤電阻率降低。因而再適當(dāng)增加土壤中的含鹽量，即增加電解質(zhì)濃度，還能進(jìn)一步降低土壤的電阻率。

因此在室外進(jìn)行檢測工作時(shí)，可選擇在夏季或氣溫較高時(shí)進(jìn)行作業(yè)，同時(shí)在接地電極附近灑些鹽水，增加土壤的濕度和土壤中電解質(zhì)的濃度。

1.2 增加土壤的致密性

土壤的致密程度對土壤電阻率也產(chǎn)生一定的影響。試驗(yàn)表明，在溫度不變的條件下，含水量為10%的粘土，在單位壓力由196 Pa增大10倍到1 960 Pa時(shí)，土壤電阻率下降到原來的65%［3］。因此，為了減少接地電極的接地電阻值，可以將接地電極四周的土壤夯實(shí)，增加土壤的致密性。一方面可以降低土壤電阻率，另一方面還可以使接地極與土壤緊密接觸，從而達(dá)到減小接地電阻的效果。

1.3 換土法

對于高電阻率的土壤層，增加濕度等方法有時(shí)不一定能夠有效地降低電極的接地電阻。此時(shí)可以考慮運(yùn)用換土法。換土法［4-5］是用電阻率低的土壤替代電阻率高的土壤?？梢栽诟唠娮杪释寥兰半姌O難以插入的石礫土壤層上直接覆蓋一層電阻率低，濕度高的土壤，然后將檢測電極插入低電阻率的土壤層中。將換土法應(yīng)用于高電阻率土壤中降低電極的接地電阻，能夠獲得很好的效果。在所換土壤中還可以適當(dāng)添加食鹽來增加土壤中導(dǎo)電離子濃度，降低土壤的電阻率。

在選用換土法時(shí)應(yīng)注意兩點(diǎn)［3］：

(1) 所選擇的土壤應(yīng)能與接地電極及原土壤緊密接觸，否則效果將大大削弱，甚至比直接將電極插入原土壤的接地電阻更大；

(2) 選用的土壤最好呈中性或堿性。避免使用酸性土壤，否則會腐蝕接地電極，導(dǎo)致接地電阻增加。

1.4 降阻劑法

除了換土法能有效降低接地電極在高電阻率土壤中的接地電阻值外，還可以采用另外一種有效的方法：降阻劑法。降阻劑法是將降阻劑施加在接地電極周圍，利用它的擴(kuò)散和滲透作用來改善土壤電阻率［3,6］。降阻劑由多種成份組成，其中含有細(xì)石墨、膨潤土、固化劑、劑、導(dǎo)電水泥等。降阻劑是一種良好的導(dǎo)電體，將它使用于接地體和土壤之間，一方面能夠與接地電極緊密接觸，形成足夠大的電流流通面；另一方面隨著降阻劑的擴(kuò)散與滲透，增加土壤中的導(dǎo)電離子的濃度，降低接地電極周圍土壤的電阻率。同時(shí)降阻劑的吸水性和保水性能夠改善并保持土壤導(dǎo)電性能。

降阻劑的種類很多，選用降阻劑主要考慮其降阻性、穩(wěn)定性、長效性和污染問題。通常選用自身電阻率低、對接地電極的腐蝕率低、降阻效果穩(wěn)定、長效以及對環(huán)境無毒、無污染的降阻劑［7］。

2改進(jìn)接地電極

在實(shí)際的檢測工作中，將接地電極插入土壤后，在電極周圍澆灑鹽水同時(shí)夯實(shí)土壤，能夠顯著降低電極的接地電阻。如果在降低電極周圍土壤的電阻率的同時(shí)，進(jìn)一步改進(jìn)接地電極，則電極的接地電阻還能進(jìn)一步降低。

2.1 電極材料的選擇

接地電極一般選用導(dǎo)電性能良好的鐵質(zhì)圓柱狀電極，在特殊場合下也可以選用電化學(xué)穩(wěn)定性好的紫銅電極。不應(yīng)使用帶有螺紋的柱狀電極，如螺紋鋼。因?yàn)槁菁y卷起的泥土?xí)陔姌O螺紋面上形成空隙，使電極與土壤不能充分接觸，從而提高電極的接地電阻。同時(shí)，電極表面的光滑程度也對電極的接地電阻有影響，表面愈光滑，電極與土壤接觸愈充分，愈有利于降低電極接地電阻。

2.2 增加電極與土壤的接觸面積

垂直接地體接地電阻,如圖4所示，可通過式(1)計(jì)算。

根據(jù)式(1)可知，在土壤電阻率一定的情況下，增加電極的埋地深度可以有效地減小電極的接地電阻，同時(shí)適當(dāng)增加電極的直徑，增大電極與土壤的接觸面積也能夠降低接地電極的接地電阻值。當(dāng)電極埋深超過40 cm時(shí),隨著埋深的增加,接地電阻的減小趨勢變緩［9］。所以電極埋深并非越深越好。電極的直徑可以選取大一些,但隨著電極直徑的增加,電極的質(zhì)量也會顯著增加,會給操作帶來不便。

從表2可知，在同樣的接地環(huán)境下，如果扁鋼、角鋼的寬度與圓鋼的直徑相等，則圓鋼的接地電阻值要比扁鋼、角鋼的接地電阻值小，因此首選圓鋼作為接地電極。同樣大小的鋼管與圓鋼相比，能增加與土壤的接觸面積，因此鋼管的接地電阻值會比圓鋼的接地電阻值小。但從實(shí)用角度來看，鋼管不如實(shí)心的圓鋼使用方便。所以在實(shí)際應(yīng)用中接地電極以圓鋼為主。

2.3 多個(gè)電極并聯(lián)

除通過增加電極與土壤接觸面積來減小電極接地電阻外，還可以采用電極組并聯(lián)接地的方法［10］。電極組并聯(lián)接地是幾根至十幾根接地電極按一定間隔并聯(lián)垂直插入土壤中，如圖5所示。電極組接地電阻大小可通過并聯(lián)電阻的計(jì)算方法得到：

從上述公式可知，電極組接地電阻比單個(gè)電極的接地電阻減小了n倍(n是電極數(shù)量)。所以在檢測工作中，可以采用電極組并聯(lián)接地的方法減少接地電阻。但是，電極組的各電極間要有一定的間隔，否則電極間電場的相互干擾，反而會使接地電阻增大。一般電極間距大于電極埋深度的兩倍時(shí)，干擾可忽略不計(jì)。

圖5 電極組并聯(lián)接地

在實(shí)際應(yīng)用中，并聯(lián)接地電極的數(shù)目也并不是越多越好，決定檢測電流或電壓大小是整個(gè)系統(tǒng)回路的總電阻，接地電阻僅僅是其中的一部分，因而單純地追求電極的數(shù)目，只會增加工作負(fù)擔(dān)，并不會過多地增加電流或電壓大小，要根據(jù)檢測環(huán)境選擇適當(dāng)?shù)碾姌O數(shù)目。

3 結(jié) 語

在管道滲漏檢測、土壤電阻率測試等需要電極接地的電法類檢測中，電極的接地電阻對檢測結(jié)果存在著不可忽略的影響。本文介紹了各種降低電極接地電阻的方法，為檢測工作者尋找和選擇合適的降低電極接地電阻的方法提供有益的參考。

參考文獻(xiàn)

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