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Products一、影響電阻(率)的因素
接地的介質主要有土壤、混凝土和水三種, 常用的接地是將作為接地極的導體置于土壤中,與土壤緊密接觸,所以土壤電阻率對于作為接地的主要指標之一,對接地電阻影響很大。有的接地系統利用基礎內的鋼筋或在基礎內設置接地極,此時混凝上的電阻率主要影響接地電阻值。個別接地系統因為土壤電阻率很高,必須利用水源,將接地極置于水中。
(一)土壤電阻率及其確定方法
決定接地電阻的主要因素是土壤電阻。土壤電阻的大小一般以土壤電阻率來表示。土壤電阻率是以邊長為10mm 的正立方體的土壤電阻來表示。土壤電阻率根據土壤性質、含水量、溫度、化學成分、物理性質等情況而有所變化。因此在設計時要根據地質情況,并考慮到季節影響,選取其中最大值作為設計依據。
影響土壤電阻率的主要因素有下列幾個:
1.土壤性質
土壤性質對土壤電阻率影響最大。不同性質的土壤,其電阻率甚至相差幾千到幾萬倍。如沙土、黃土、紅土等。
2.含水量
含水量對電阻率也有很大影響。絕對干燥的土壤電阻率可以認為接近無窮大。含水量增加到15%左右時,土壤電阻率顯著降低;如繼續增加水分直到75%左右時,電阻率改變很小;當含水量超過75%時,土壤電阻率反而增加。含水量對土壤電阻率的影響,不僅隨土壤種類不同而有所不同,而且與所含的水質也有關系。例如在電阻率較低的土壤中,加上比較純潔的水,反而增加電阻率.因此在采用加水改良土壤時,也要注意這一點。
3.溫度
當土壤溫度在0℃及以下時,由于其中水分結冰,土壤凍結,電阻率突然增加,因此一般都將接地極放在凍土層以下,以避免產生很高的流散電阻。溫度自0℃繼續上升時,由于其中溶解鹽的作用,電阻率逐漸減小,溫度到達100℃時,由于土壤中水分蒸發,電阻率又增高。
4.化學成分
當土壤中含有鹽、酸、堿成分時,電阻率會顯著下降。一般即利用這種特性來進行改善土壤的。
5.物理性質
土壤中的物理因素可使電流密度分布的情況改變,尤以含有金屬成分時影響最大。此外,土壤本身是否緊密,與接地極是否緊接,對電阻率也都有很大影響。土壤本身的顆粒越緊密,電阻率就越低,其減低程度隨土壤的種類而異。例如砂土及巖石等受壓后,顆粒不易緊密,電阻率下降較少;粘土、黑土等受壓后,顆粒易于緊密,因此電阻率下降較大。根據試驗證明:當粘土含水量為10%,如溫度不變,單位壓力由20MPa 增加到 200MPa 時,電阻率可下降到原來數值的 65%。同時土壤與接地極接觸得越緊,流散電阻也越小。因此,為了減少接地極的流散電阻,常采用將管形接地極打入地下的辦法。這種施工方法既簡便,又可將附近土壤壓實,并可使接地極與土壤緊密接觸,從而能達到減少土壤電阻率的效果。如采用其它方法敷設接地極時,必須夯實接地極附近的土壤,以減小土壤電阻率。
6.土壤熱阻系數
不同季節中,土壤的溫度不同,土壤的熱阻系數也隨之變化,接地電阻也隨季節不同而有所增減。
一般冬季最大,夏季最小,因此推薦將測得的數據換算為冬季時的最大值,以保證接地極在最不利溫度下也仍能具備其應有的功能。由于影響土壤電阻率的因素很多,因此在設計時最好選用實測的數值。因為測量時的具體情況不同,土壤電阻率也有所改變。在施工后必須進行測量核算。如接地電阻超過原設計數值,必須補打接地極,使具體實測的接地電阻符合設計的要求。
二、降阻措施
在施工中,如有可能,盡可能的采用以下法中的幾種就會極大的減少接地電阻的數值。
1、更換土壤
這種方法是采用電阻率較低的土壤(如:粘土、黑土及砂質粘土等) 替換原有電阻率較高的土壤,置換范圍在接地體周圍0.5m 以內和接地體的1/3處。但這種取土置換方法對人力和工時耗費都較大。
2、人工處理土壤(對土壤進行化學處理)
在接地體周圍土壤中加入化學物,如食鹽、木炭、爐灰、氮肥渣、電石渣、石灰等,提高接地體周圍土壤的導電性。采用食鹽,對于不同的土壤其效果也不同,如砂質粘土用食鹽處理后,土壤電阻率可減小1/3~1/2,砂土的電阻率減小3/5~3/4,砂的電阻率減小7/9~7/8;對于多巖土壤,用1%食鹽溶液浸漬后,其導電率可增加70%。這種方法雖然工程造價較低且效果明顯,但土壤經人工處理后,會降低接地的熱穩定性、加速接地體的腐蝕、減少接地體的使用年限。因此,一般來說,是在萬不得以的條件下才建議采用。
3、深埋接地極
當地下深處的土壤或水的電阻率較低時,可采取深埋接地極來降低接地電阻值。這種方法對鵝卵石集中的河灘地*果。據有關資料記載,在3m 深處的土壤電阻系數為100%,4m 深處為75%,5m 深處為60%,6m 深處為60%,6.5m 深處為50%,9m 深處為20%,這種方法可以不考慮土壤凍結和水分蒸發所增加的電阻系數,但施工困難,土方量大,造價高,在巖石地帶困難更大。
4、多支外引式接地裝置
如接地裝置附近有導電良好及不凍的河流湖泊,可采用此法。但在設計、安裝時,必須考慮到連接接地極干線自身電阻所帶來的影響,因此,外引式接地極長度不宜超過100m ,而且斷面必須足夠大。
5、利用接地電阻降阻劑
在接地極周圍敷設了降阻劑后,可以起到增大接地極外形尺寸,降低與其周圍大地介質之間的接觸電阻的作用,因而能在一定程度上降低接地極的接地電阻。降阻劑用于小面積的集中接地、小型接地網時,其降阻效果較為顯著。降阻劑是由幾種物質配制而成的化學降阻劑,是具有導電性能良好的強電解質和水分。這些強電解質和水分被網狀膠體所包圍,網狀膠體的空格又被部分水解的膠體所填充,使它不致于隨地下水和雨水而流失,因而能長期保持良好的導電作用。這是目前采用的一種較新和積極推廣普及的方法。
6、利用水和水接觸的鋼筋混凝土體作為流散介質
充分利用水工建筑物(水井、水池等) 以及其它與水接觸的混凝土內的金屬體作為自然接地體,可在水下鋼筋混凝土結構物內綁扎成的許多鋼筋網中,選擇一些縱橫交叉點加以焊接,與接地網連接起來。當利用水工建筑物作為自然接地體仍不能滿足要求,或者利用水工建筑物作為自然接地體有困難時,應優先在就近的水中(河水、池水等) 敷設外引(人工) 接地裝置(水下接地網) ,接地裝置應敷設在水的流速不大之處或靜水中,并要回填一些大石塊加以固定。
7、采取伸長水平接地體
結合工程實際運用,經過分析,結果表明,當水平接地體長度增大時,電感的影響隨之增大,從而使沖擊系數增大,當接地體達到一定長度后,再增加其長度,沖擊接地電阻也不再下降。一般說來,水平接地體的有效長度不應大于接地體的有效長度。根據土壤電阻率確定如下所示。
在不同土壤電阻率下的水平接地體有效長度
土壤電阻率(Ωm) | 500 | 1000 | 2000 |
---|---|---|---|
水平接地體有效長度(m) | 30~40 | 45~55 | 60~80 |
注意:長度在實際中有限制值。
8、采取污水引入
為了降低接地體周圍土壤的電阻率,可將污水引到埋設接地體處。接地體采用鋼管,在鋼管上每隔20cm 鉆一個直徑5mm 的小孔,使水滲入土壤中。
9、采取深井接地
有條件時還可采用深井接地。用鉆機鉆孔(也可利用勘探鉆孔) ,把鋼管接地極打入井孔內,并向鋼管內和井內灌注泥漿。
因此,在確定降低高土壤電阻率地區接地電阻的具體措施時,應根據當地原有運行經驗、氣候狀況、地形地貌的特點和土壤電阻率的高低等條件進行全面、綜合分析,通過技術經濟比較來確定,因地制宜地選擇合理的方法。這樣,既可保障設備的正常運行,又可避免使用年限過短的現象。
再增加一種:暫且叫聯合接地吧!但要注意到一定距離是有局限性的。風機升壓站均可以應用。一定要牢記具體工作中特殊處理的方法和要求,防止反擊!
集中地網不是間隔就越小越好,垂直接地體也不是越深越好,接地深井深度也有要求的,用接地深井也要根據地理、地質條件!
垂直接地體頂面埋設深度不應小于0.6m 。因為一般在地表下0.15~0.5m處是處于土壤干濕交替的區域,接地導體易受腐蝕,所以接地體頂面埋設深度不小于0.6m 。 垂直接地體的間距不應小于其長度的2倍。通常接地體長度選取2.5m,則對垂直接地體的間距要求不應小于5m 。深井同理。