在高土壤电阻率的地区怎样降低接地电阻

    在电阻率较高的砂质、岩盘等土壤中，要达到所要求的接地电阻值往往会有困难。在不能利用自然接地体的情况下，只有采用人工接地体。为了降低接地电阻，可采用以下几种方法：

   (1)换土法。用黏土、黑土及沙质黏土等代替原有的较高电阻率的土壤。置换的半径是接地体周围0. 5m以内，置换深度是接地体长的1/3，如图26所示。

    图26    土壤置换法

   (2)化学处理法。该方法是在接地体周围土壤中加入食盐（可用工业盐）、煤渣、木炭、炉灰、焦炭等，以降低土壤的电阻率。最常用的是食盐和木炭。食盐对改善土壤电阻率的效果较显著，受季节性变动的影响较小。具体操作方法是：将盐、木炭和土壤一层隔一层地依次填入坑中，一般盐层的厚度为10mm。每层盐都用水湿润。每一根接地体的耗盐量为30~ 40kg，木炭为10kg左右。木炭不会被溶解、渗透和腐蚀，因此有效期较长。

    经食盐处理的土壤，会因食盐逐渐溶化流失而使接地电阻再次变大，因此2～3年后需要对土壤进行再处理。

    对于扁钢、圆钢等平行接地体，采用上述方法处理也可得到较好的效果。

   (3)接地电阻降低剂法。由碳粉和生石灰作为主要原料的接地电阻降低剂（降阻剂），因没有电介质物质，能在土壤中长期使用，不会因地下水而流失，故能得到长期无公害、稳定的低接地电阻值。对于坚硬岩盘地带，采用埋设接地线和接地电阻降低剂并用的方法相当有效。如国外试用一种降阻剂，其主要成分配比是：水泥2份，石墨粉2份，生石灰1份，均匀混合后加入适量食盐水，其接地电阻值比只埋接地线的场合约降低40%。另外，这种方法只要在挖掘好并敷上接地线的沟内撒上粉状接地电阻降低剂，再将旧土回填就可，方便、经济。

    我国研制并推广的化学降阻剂有尿醛树脂型、聚丙烯酰胺型、丙烯酰胺型、铬一木质素型、石膏型、水玻璃型、石墨型等。试验表明，对于简单的垂直或水平敷设的接地体，可使工频接地电阻降低70%左右；对于中小型接地网，可使工频接地电阻降低30%~50%，冲击接地电阻降低20%～70%。降阻剂的有效使用期可达5年以上。

    具体做法是：

    ①接地体水平敷设时，将接地钢板或圆钢等水平敷设在约1m深的沟内，倒入降阻剂，降阻剂两侧包裹住接地体，厚度约为50mm，待降阻剂硬化后再填土夯实。

    ②接地体垂直埋设时，埋设方法同普通垂直埋设方法，埋好后在接地体周围半径为50~80mm、高度约为2m的范围内倒入降阻剂。待降阻剂硬化后，再填土夯实即可。

    该方法降阻效果很好。试验表明，对于简单的垂直或水平敷设的接地体，可使工频接地电阻降低70%左右；对于中小型接地网，可使工频接地电阻降低30%~ 50%，冲击电阻降低20%~ 70%。降阻剂不易流失，有效使用期可达5年以上。

    使用长效降阻剂时一般应注意两点：一是接地体通常采用棒状或板状；二是有的降阻剂，要求使用铜质接地体；有的降阻剂（如中性降阻剂），可以使用钢质接地体。

   (4)导电混凝土法。该方法是在混凝土中混入碳纤维作为接地体使用。例如，在1m³混凝土中混入100kg左右的碳纤维，半径为1m的半球状接地电极与普通混凝土比较，工频电阻值的降低如图27所示。这种方法常用于防雷接地装置。

    图27    半径为1m的半球状接地电极的工频电阻值的变化（日本资料）

    为了进一步降低冲击电阻，可在导电性混凝土中埋入针状接地极，放电电晕从针尖连续地波及碳纤维，对降低接地电阻有明显的作用。

   (5)外引式接地法。在山区，当接地电阻值要求比较小、附近如有水源或电阻率小的土壤可利用时，利用水源或电阻率小的土壤作为外引式接地体是十分有效的方法。

    采用外引接地体时，引接长度（外引接地体的中心至接地点的距离）不宜超过500m，否则引线本身电阻太大会使外引接地体的利用率降低，对降低冲击接地电阻也不利。引接线一般应采用双根，其规格如下：如为钢筋，直径不得小于10mm；如为扁钢，截面积不得小于100mm²。引接线埋深不得小于0. 8m。

    在有水源的地区，接地体也可做成水下接地网形式。

   (6)钻孔深埋法。该方法所采用的垂直接地体长度视地质条件一般为5~ 10m，也有采用更长的，但大于10m时效果显著降低，同时给施工带来困难。接地体通常采用直径为20~ 70mm的网钢，但不同圆钢直径对接地电阻的影响很小。

    钻孔深埋法适用于建筑物拥挤、敷设接地网的区域狭窄的场合。在这种场合采用传统的方法很难找到埋设接地体的地方，往往安全距离无法保证。虽然通过在接地体上面覆盖沥青绝缘层等措施能保证安全，但增加了施工工作量和成本。

    深埋法对含砂土壤最有效，因为在含砂土壤中，含砂层一般都在3m以内的表面层，在地层深处的土壤电阻率较低。该方法也适用于岩盘地区，但在石灰岩地区效果却很差。

    施丁时，可采用Φ50mm及以上的小型人工螺旋钻或钻孔机打孔，在打出的孔穴中埋设Φ20~Φ75 mm的圆钢接地体，再灌入碳粉浆（用碳纤维拌水泥浆）、其他降阻剂或泥浆。最后将同样处理的数个接地体并联，就成了完整的接地体。

    钻孔深埋法施工的接地体受季节变化影响小，可以获得稳定的接地电阻。同时由于深埋，可使跨步电压显著减小，对人身安全有利。该方法施工方便，成本很低，因此应当得到推广。