0 引言
    變電站的接地網(wǎng)上連接著全站的高低壓電氣設(shè)備的接地線、低壓用電系統(tǒng)接地、電纜屏蔽接地、通信、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備接地，以及變電站維護(hù)檢修時(shí)的一些臨時(shí)接地。如果接地電阻較大，在發(fā)生系統(tǒng)接地故障或其他大電流人地時(shí)，可能造成地電位異常升高，造成接地系統(tǒng)電位分布不均，局部電位超過規(guī)定的安全值，輕則導(dǎo)致監(jiān)測或控制設(shè)備發(fā)生誤動(dòng)作或拒動(dòng)，重則破壞監(jiān)測設(shè)備而擴(kuò)大事故，帶來經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響。

    接地電阻對(duì)接地網(wǎng)的安全起著非常重要的作用，接地電阻的大小是安全接地的重要技術(shù)指標(biāo)。zui近幾年建設(shè)的變電站工程中，多次出現(xiàn)了接地電阻不能滿足設(shè)計(jì)要求的問題，造成接地網(wǎng)需要重復(fù)返工，影響了變電站正常的施工進(jìn)度。采取各種輔助降阻措施，降低接地電阻，使接地網(wǎng)達(dá)到安全運(yùn)行的要求，是變電站接地問題中—個(gè)重要的環(huán)節(jié)。

1 變電站接地網(wǎng)電阻偏高的原因
1.1 土壤電阻率偏高
    特別是山區(qū)，由于土壤電阻率偏高，對(duì)系統(tǒng)接地電阻影響較大。干旱地區(qū)、沙石土層等相當(dāng)干燥，而大地導(dǎo)電基本是靠離子導(dǎo)電，干燥的土壤電阻率偏高。

1.2 沒有具體勘探測量
    有的在設(shè)計(jì)接地時(shí)，根據(jù)地質(zhì)資料查找設(shè)計(jì)手冊所對(duì)應(yīng)的土壤電阻率。但是場地不同點(diǎn)土壤電阻率的偏差，同種土壤的電阻率會(huì)存在一定的差異，特別是南北方同種土壤之間差別很大，會(huì)造成很大的誤差，也不應(yīng)再使用。

1.3 測量值不可信
    設(shè)計(jì)人員一般現(xiàn)場采用四極法測量原土層的土壤電阻率。這種方法雖然符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求，比較科學(xué)而且準(zhǔn)確的，但是四極法是屬于在場地中抽樣測量，在接地網(wǎng)埋設(shè)處地質(zhì)經(jīng)常出現(xiàn)斷層，地電阻率是不均勻的，山坡地形還需要在不同的方位、不同的方向進(jìn)行測量，找出沿橫向、縱向和不同深層的土壤電阻率。的提高土壤電阻率測量精度的處理方案是在今后的變電站初步設(shè)計(jì)階段，在地質(zhì)勘察中增加土壤電阻率測量的內(nèi)容。由于地質(zhì)勘察要求的站址勘探孔通常有幾十個(gè)，勘測的巖芯有幾十米深，根據(jù)多根巖芯的土壤進(jìn)行的測量值是十分和可信的。

1.4 施工不細(xì)致
    對(duì)于不同地區(qū)變電站的接地來說，不僅精心設(shè)計(jì)重要，嚴(yán)格施工更重要。因?yàn)閷?duì)于地形復(fù)雜，特別是位于巖石區(qū)的變電站，接地網(wǎng)水平接地溝槽的開挖和垂直接地極的打入都十分困難。而接地工程又屬于隱蔽工程，如施工過程中不能實(shí)行全過程的技術(shù)監(jiān)督和必要的監(jiān)理，就可能出現(xiàn)問題。
（1） 沒有在原土層上施工，而是回填了一部分回填土后再施工。
（2） 下層地網(wǎng)引出至上層地網(wǎng)的連接點(diǎn)沒有全部引出，或者是引出后沒有作好標(biāo)記，導(dǎo)致下層地網(wǎng)沒有與上層地網(wǎng)有效連接，失去下層地網(wǎng)應(yīng)有的作用。
（3） 回填使用了部分建筑垃圾、大塊的沙石等材料。沒有用細(xì)土回填，分層進(jìn)行夯實(shí)。
（4） 接地網(wǎng)在土建施工過程中遭遇比較嚴(yán)重的破壞，導(dǎo)致全站接地網(wǎng)各處的接地電阻值測量值有巨大的差異。

1.5 運(yùn)行過程中產(chǎn)生變化
    有些接地裝置在建成初期是合格的，但經(jīng)一定的運(yùn)行周期后，接地電阻就會(huì)變大，除了前面介紹的由于施工時(shí)留下的隱患外，以下一些問題也值得注意。一是由于接地體的腐蝕，使接地體與周圍土壤的接觸電阻變大，特別是在山區(qū)酸性土壤中，接地體的腐蝕速度相當(dāng)快，會(huì)造成一部分接地體脫離接地裝置。二是在接地引下線與接地裝置的連接部分，因銹蝕而使電阻變大或形成開路。三是接地引下線、接地極受外力破壞而損壞等。

2 接地電阻降阻方法
    當(dāng)主接地網(wǎng)的接地電阻不滿足要求時(shí)，通常需要采取降阻措施。目前，常用的降阻措施有引外接地、人工降阻、深井接地、電解接地、爆破接地等，各種降阻措施分析比較如下。

2.1 引外接地
    在高土壤電阻率地區(qū)高，當(dāng)變電站主接地網(wǎng)的接地電阻難以滿足要求時(shí)，且附近有可設(shè)置人工接地裝置的低土壤電阻率地區(qū)或水源，可以采取引外接地措施以降低接地電阻，但應(yīng)考慮占地面積和農(nóng)田恢復(fù)的難度。

    在埋設(shè)地點(diǎn)選擇時(shí)，應(yīng)考慮：選擇地下水較豐富及地下水位較高的地方；接地網(wǎng)附近如有金屬礦體，可將接地體插入礦體，利用礦體來延長或擴(kuò)大人工接地體的幾何尺寸。

2.2 深井接地
    由變電站外延接地線（40×4的鍍鋅扁鋼），在進(jìn)線塔下端打有一口約200m超深接地井，用鉆機(jī)鉆孔，把直徑100mm的鍍鋅鋼管接地極打入井孔內(nèi)，并向鋼管內(nèi)和井內(nèi)灌注泥漿。此法經(jīng)過工程實(shí)際測量，系統(tǒng)接地電阻為0.442Ω，符合設(shè)計(jì)要求，效果很好。

    和其它輔助降阻措施相比，深井接地法有以下優(yōu)點(diǎn)：大大降低了接地電阻；減少了變電站占用地表面積，是改造優(yōu)化的方法；設(shè)計(jì)壽命可以非常長，設(shè)計(jì)裕度非常大；深層的土壤電阻率不受氣候、季節(jié)影響，數(shù)值穩(wěn)定。因此，接地電阻值也不會(huì)隨氣候、季節(jié)變化，這是深井接地zui大的優(yōu)點(diǎn)。

2.3 放置電解地極（與電解接地可能相同）
    對(duì)于高土壤電阻率地區(qū)，降低變電站地網(wǎng)的接地電阻是比較困難的。在設(shè)計(jì)或改造地網(wǎng)以降低其接地電阻時(shí)常常會(huì)遇到的問題。在眉山某變電站的地網(wǎng)設(shè)計(jì)及工程施工中也遇到了這個(gè)問題。在該變電站地網(wǎng)改造工程實(shí)踐中，采用鉆8口斜井共1800m在其中放置DK-AG電解地極8O套，這—做法使得接地電阻值降低了80.8％且滿足了設(shè)計(jì)要求。因此，當(dāng)變電站的土壤電阻率較高，用于接地網(wǎng)的面積不能將接地電阻降低至設(shè)計(jì)要求值時(shí)，可采用DK-AG電解地極來實(shí)現(xiàn)降阻。

2.4 換土
    在土壤電阻率高的地區(qū)進(jìn)行換土，是普遍采用的有效辦法，且施工簡單。例如某變電站位于山區(qū)，地質(zhì)報(bào)告顯示站區(qū)耕植土厚度為0.2～0.6m，部分地方有基巖露出，土層以下為砂巖和灰?guī)r。接地設(shè)計(jì)采用換土，在土層厚度不能滿足要求的地方，沿水平接地體挖接地槽，深度為1m，垂直接地極坑深度3m，底部直徑1m，施工時(shí)在接地槽和接地坑內(nèi)先鋪設(shè)20cm厚的黏土并夯實(shí)，再放接地體，回填土層層夯實(shí)。施工完成后實(shí)測接地電阻*設(shè)計(jì)要求。

2.5 使用降阻劑
    目前降阻劑主要有兩種類型：化學(xué)和物理降阻劑?；瘜W(xué)降阻劑由高分子材料、電解質(zhì)和水組成，注入土壤可迅速在土壤中凝成電阻率低的根須狀連續(xù)膠體，從而增大接地體的有效接地面積，提高接地體散流效果 化學(xué)降阻劑存在一定的環(huán)境污染問題，對(duì)于青藏高原脆弱的生態(tài)環(huán)境易造成影響。且隨時(shí)間推移，降阻效果也會(huì)降低，推薦采用物理降阻劑。物理降阻劑由導(dǎo)電的非電解質(zhì)固體粉末及起固化作用的水泥組成，其電阻率低，主要靠導(dǎo)電粉末起到降阻作用，降阻性能不受環(huán)境pH值、溫度及濕度的影響。

    在接地極周圍敷設(shè)降阻劑后，可以起到增大接地極外形尺寸，降阻劑的主要作用是降低與接地網(wǎng)接觸的局部土壤電阻率，換句話說，是降低接地網(wǎng)與土壤的接觸電阻，而不是降低接地網(wǎng)本身的接地電阻。

    降阻劑已有超過20年的工程運(yùn)用歷史，經(jīng)過不斷的實(shí)踐和改進(jìn)，現(xiàn)在無論是性能還是施工工藝都已經(jīng)相當(dāng)成熟。多個(gè)使用降阻劑的工程，接地完工后測量接地電阻情況都不錯(cuò)，但由于缺乏長期的跟蹤監(jiān)測，對(duì)降阻劑性能的長效性和對(duì)接地極材料的腐蝕性的信息返回少。確實(shí)也有質(zhì)量差的降阻劑，降阻效果不能持久，對(duì)接地網(wǎng)造成腐蝕，引起各地對(duì)降阻劑使用意見分岐。

2.6 電解接地
    電解接地系統(tǒng)是我國近年出現(xiàn)的接地降阻方式，在國內(nèi)外已有應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，電解接地的原理是在地中水平敷設(shè)或垂直敷設(shè)金屬管道，在管道中加入電解化學(xué)物質(zhì)，利用空氣或土壤的潮氣，與管道中的化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生電解溶液，電解溶液通過管道過濾孔向周圍土壤滲透，提高土壤的導(dǎo)電率，降低電極與土壤的接觸電阻，在金屬管道外部采用降阻材料回填，增大電解地極，具有良好膨脹性、吸水性、滲透性和防腐性，可以深入巖土形成樹根網(wǎng)狀，增大泄流面積，降低散流電阻，同時(shí)保護(hù)電解地極免遭腐蝕，從而降低變電站的接地電阻。

2.7 斜井降阻
    通過非開挖技術(shù)（類似敷設(shè)電纜的外頂管技術(shù)），將接地極從站內(nèi)的主接地網(wǎng)邊緣，沿著變電站的進(jìn)站道路和線路的終端塔（建筑的保護(hù)距離區(qū)間內(nèi)）外引至站外電阻率較低的地區(qū)，達(dá)到理想的擴(kuò)網(wǎng)效果。由于斜井里的接地極是埋設(shè)在道路或架空線行（屬于*性設(shè)施）地下幾米深的土壤中，不會(huì)遭遇外部破壞和產(chǎn)生危險(xiǎn)的跨步電壓。斜井的具體實(shí)施過程中，要根據(jù)周圍的地質(zhì)情況，確定斜井的數(shù)目及延伸的方向、敷設(shè)的長度。鉆頭入土的角度、埋設(shè)深度，使其可以避開地下管網(wǎng)到達(dá)預(yù)定地點(diǎn)。

2.8 爆破接地
    爆破接地技術(shù)是近年來提出的降低高土壤電阻率地區(qū)接地系統(tǒng)接地電阻十分有效的方法。其基本原理是：采用鉆孔機(jī)在地中垂直鉆直徑為100mm、深度為幾十米（在發(fā)變電站接地工程中，垂直接地極深度可能達(dá)100m以上），在孔中布置接地電極，然后沿孔整個(gè)深度隔一定距離安放一定量的*進(jìn)行爆破，將巖石爆裂、爆松，接著用壓力機(jī)將調(diào)成漿狀的降阻劑壓人深孔及爆破制裂產(chǎn)生的縫隙中，以達(dá)到通過降阻劑將地下大范圍的土壤內(nèi)部溝通，加強(qiáng)接地電極與土壤、巖石的接觸，從而達(dá)到較大幅度降低接地電阻的目的。已有試驗(yàn)和模擬計(jì)算表明，一般爆破致裂產(chǎn)生的裂紋可達(dá)幾米到幾十米遠(yuǎn)。目前爆破接地技術(shù)已經(jīng)在我國多項(xiàng)發(fā)、變電站和輸電線路接地等工程實(shí)踐中采用，并已取得了十分滿意的效果。

    除了以上方法外，增加接地網(wǎng)的埋設(shè)深度、利用爆破接地技術(shù)、自然接地體、擴(kuò)大接地面積和采用兩層水平接地網(wǎng)等，也都有一定的可行性。根據(jù)各個(gè)工程的不同情況，可以選擇適合的降阻措施。而各種方法也不是孤立的，可以相互配合，以取得更好的實(shí)際效果。

3 結(jié)論
    變電站接地網(wǎng)是維護(hù)變電站安全可靠運(yùn)行，保障運(yùn)行人員和電氣設(shè)備安全運(yùn)行的根本保證和重要設(shè)施。隨著電力建設(shè)的快速發(fā)展，一方面短路電流日益增大要求接地電阻越來越小，另一方而是站區(qū)面積不斷減少，特別是城市規(guī)劃區(qū)和高電阻率地區(qū)，使得變電站接地電阻難以降低，解決問題的關(guān)鍵是怎樣合理地采用降阻措施，以達(dá)到既滿足接地電阻的要求，又經(jīng)濟(jì)合理，便于施工。

    接地網(wǎng)設(shè)計(jì)與施工必須予以高度重視。高土壤電阻率區(qū)的變電站，應(yīng)根據(jù)所區(qū)地質(zhì)和環(huán)境條件，采用效果好、經(jīng)濟(jì)、合理、安全、可靠的輔助措施，因地制宜，綜合治理來降低接地電阻。

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