高土壤电阻率地区如何降阻
高土壤电阻率地区如何降阻
一般是用土中加木炭、石墨之类性能稳定的导电物质,并加吸湿性能好的化学品,增加土壤的含水率。你所说的降阻剂可能就是这样的东西,应该是有效的。
??在高土壤电阻率地区采用砼接地体降阻的实例
对于在高土壤电阻率地区进行电气系统的接地工程时,存在一个采用最有效的降低接地电阻的措施和方法问题。
依据人工垂直接地体的简化计算公式R=kρ(Ω)。式中k为简化计算系数,它与接地体的材料直径(或等效直径)、接地体的长度及埋深有关;而ρ值为土壤电阻率,它与土壤的土质种类,土质的含水溶解的物质、浓度、含水量、温度、颗粒的大小等有关。
??不同地区的土壤电阻率相差可达近万倍。也就是说在一般地区可以采用较简单常规的方法就能达到所要求电阻的接地体,在高土壤电阻率地区必需采用一些特殊的措施和方法才能达到满足同样接地电阻要求的接地体。
笔者曾在一个由80%卵石、碎石,20%砂砾构成,几乎就无土层的典型高土壤电阻率地区,实施电气系统的接地工程设计和施工。
??原设计采用φ40钢管,长2。5m的人工垂直接地体20个,以5m间距垂直埋设于箱式变电站四周,埋深80cm,并于一个9400m2的生产车间钢柱基础所构成的接地网相连接成一个整体。经实测接地电阻为14Ω,并且在所埋设人工垂直接地体周围还采取了换土措施,但仍与电气系统所要求4Ω接地电阻值相差甚远。
??如果不考虑车间钢柱基础的自然接地因素,经计算(k值取0。31, ρ值取2500Ω·m,仍采用上述材料规格,长度的钢管做接地体)需埋设194根垂直人工接地体,按5m间距进行排列需占用3809。18m2的土地。也就是说采用上述常规的方法不仅要耗用大量的钢材(Φ40的钢管485m及-40×4扁钢940m),而且还需占用大面积的土地。
??所以在高土壤电阻率地区实施接地工程必需采用特殊有效的降阻措施和方法,才能满足电气系统对系统接地电阻阻值的要求。
本文笔者曾采用四个经特殊拌合处理的砼接地体,仍在上述高土壤电阻率地区埋设同样的深度,经当地供电部门现场反复实测,接地电阻由原14Ω降为0。
??7~0。8Ω(该阻值仅为四个砼接地体并联合的接地电阻的值)。完全满足电气系统对接地电阻值的要求,降阻效果比较明显。上述砼接地体也曾在其它类似地区(有50~80cm土层,较上述状况稍好)也曾采用过,均取得类似较明显效果。
该砼接地体,长2。
??5m,直径40cm。为增强砼接地体导电性能,砼由铁屑、石墨、水泥、砂子、水按一定拌合比现场浇灌而成。为增强砼接地体的强度和便于引接地线,接地体中心预埋Φ80长3。2m镀锌钢管一根及长2m、直径30cm由Φ18圆钢配筋焊接而成的铁笼。为增强接地体与所埋设的土层能较好结合,在施工中采取现场整体浇灌。
??上述砼接地体至所以能取得较满意的降阻效果经笔者分析原因有两点;1.砼接地体直径为40cm,较采用Φ40钢管直径扩大了10倍。2.在相同接地电流强度的情况下,较之采用钢管接地体在接地体单位面积电流密度上缩小了10倍,因而增强了砼接地体的集散电流能力。
??综上所述,砼接地体能够有效地降低接地体的接地电阻。
当然在高土壤电阻率地区实施电气系统接地工程时,在降低接地电阻的措施和方法上除采用砼接地体降阻外还有其它如换土,施用化学降阻剂,深埋接地体及采用接地模块和打井等措施和方法。不过某些降阻措施会产生增大工程量,或者污染土质,或者降阻效果并不明显等问题。
??砼接地体还有一个最大的优点,因为它是一个深埋在土壤中的固体,所以它不存在因雨水流失而影响它的降阻效果,它的接地电阻值基本上是较稳定的。同时它也不存在对土质的污染的问题。当然具体工程中采用何种降阻措施还应结合当地的土质、温度、含水量、土壤电阻率、施工条件及工程规模大小,电气系统对接地工程的要求高低来决定寻求采取最有效、最经济的措施和方法。
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??降低接地电阻的方法:
⒈外延水平地网面积:由于变电站四周的土壤电阻率较高,在扩网前认真测量土壤电阻率,计算需要的外延面积和外延的网格大小,根据现场条件哪里合适就在哪些实施外延。
⒉深井式接地极:深井式接地极的适用条件为: 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。只有当深层的土壤电阻率明显的低于上层土壤的土壤电阻率时,深井式接地极才有明显的降阻效果。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[同时,深井式接地极的井深也都在8—20m之间,深度较小,所以很难起到明显的降阻效果。
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⒊降阻剂的迭型和使用:
降阻剂具有如下特点和功能
⑴降阻剂本身的电阻率低:ρ≤0。35Ωm,因而具有良好的降阻性能。
⑵降阻剂结构致密,对钢接地体有较强的钝化作用,本身呈弱碱性,PH值在9~10之间,内部含有阴极保护元素,能防止钢接地体的电化学腐蚀,对钢接地体的腐蚀率≤0。
??0035mm/a,远远低于一般土壤对钢的腐蚀率,因而对钢接地体具有很好的防腐作用。
⑶降阻剂具有较强的吸水性,保水性和吸水膨胀的特点,1kg降阻剂能吸收并长期保持5kg的水,吸水后体积膨胀到原来的2~3倍,长期呈浆糊状,因而降阻性能稳定,降阻效果不受气候和土壤干湿度的影响。
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⑷降阻剂的胶质价高,粘度大,附着力强,除了具有一定的渗透扩散性外,降阻剂本身不会随着雨水而流失,因而寿命长,理论寿命可达80年以上。
⑸降阻剂经环保部门检测,对环境无污染、无毒性,不含重金属,不会污染地下水资源,使用安全。
降阻剂施加在接地体四周后一方面由于降阻剂的吸水膨胀,相当于扩大了接地体的有效截面,另一方面由于降阻剂的渗透、扩散作用改善了周围土壤的电阻率。
??同时还由于降阻剂较强的吸水性和保水性保证了降阻的稳定性,这正好弥补了响砂土壤保水性差的缺点。
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规则一些是加膨润土(好象有白色的与黑色的两种).简易一些也可以加煤粉,工业盐,大粪(含有大量的氯离子,钠离子,铵离子)...反正是易导电的物质......
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