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    在電氣、電子裝備及通信工程中，有相當多的場合要用接地措施來保障設備的正常工作，以及維護人員和設備的安全。
所有接地體以及由接地體引到電氣及電子設備上的連接導線統稱為接地裝置。
接地電阻是接地裝置技術要求中最基本的技術指標。原則上要求接地裝置的接地電阻越小越好。接地裝置的電阻是以下幾部分電阻之和：土壤電阻；土壤和接地體之間的接觸電阻；接地體本身的電阻；接地體引線的電阻等。接地電阻主要由土壤電阻率及接地裝置的結構來決定。

1. 接地電阻允許值的確定和具體要求

    1.1  系統及設備接地電阻允許值的確定

    限定接地裝置的接地電阻，實際上就是限定了接觸電壓和跨步電壓的高低。反過來說，從安全角度出發，已經限定了接觸電壓和跨步電壓的高低，也就確定了接觸電阻允許值的大小。

    部頒接地規程中規定，大接地短路電流系統的電力設備，其接地裝置的接地電阻應符合公式的要求：R<=2000/Id (Ω)  (當Id>4000A時，取R<=0.5Ω)。

    式中，R指考慮季節影響的最大（工頻）接地電阻（Ω）；Id為流經接地裝置的最大單相穩態短路電流（A）。
中性點非直接接地的小接地短路電流系統的電力設備，接地電阻值應符合下述要求：

    （1）高壓與低壓電力設備共用的接地裝置R<=120/Ijd，（Ω）

    （2）只用于高壓電力設備的接地裝置R<=250/Ijd，（Ω）

    式中，R指考慮季節影響的最大（工頻）接地電阻（Ω）；Ijd為單相接地時的故障（電容）電流（A）。

    1.2  各類常用接地電阻的允許值

    為確保接地裝置在運行中能發揮應有的作用，其接地電阻均應符合規程要求。對于各類常用的接地裝置，其允許接地電阻值（Ω）分別為：

    （1）電源容量100kVA以上的變壓器或發電機的工作接地，R<=4Ω。

    （2）電源容量小于等于100kVA的變壓器或發電機的工作接地，R<=10Ω。

    （3）100kVA以及以下低壓配電系統的零線重復接地，R<=10Ω；當重復接地有3處以上時，R<30Ω。

    （4）電氣設備不帶電金屬部分的保護接地，R<=4Ω；引入線裝有25A以下熔斷器的設備保護接地，R<=10Ω。

    （5）低壓線路桿塔的接地或低壓進戶線絕緣子腳的接地，R<=30Ω。

    （6）變配電所母線上FZ型閥型避雷器的接地，R<=4Ω。

    （7）線路出線端FS型閥型避雷器的接地；管型避雷器的接地；獨立避雷針接地（個別可取R<=30Ω），工業電子設備（包括X光機）的保護接地，均為R<=10Ω。

    （8）煙囪的防雷保護接地，R<=30Ω （包括水塔或料倉的防雷接地均同此項要求）等。

2.降低接地電阻的常用方法

    在大地電阻率較大的砂質、巖盤等土壤中，為了滿足低接地電阻的要求，常采用由多個接地體并聯組成的接地網。但有時需要用的鋼鐵材料很多，而且接地面積甚大，欲達到所要求的接地電阻往往會有一定的困難。此時可設法降低接地體附近土壤的大地電阻率，也能夠達到降低接地電阻的目的。

    2.1 利用低電阻系數的土壤（即換土法）

    利用粘土、泥炭、黑土及砂質粘土等代替原有較高電阻系數的土壤，必要時也可使用焦碳、木炭等。置換的范圍是在接地體周圍1~2米的范圍內和近地面側大于等于接地極長的1/3區域內。這樣處理后，接地電阻可減小為原來的3/5左右。

    2.2 采用加食鹽等人工處理法

    在接地體周圍土壤中加入食鹽、煤渣、炭末、爐灰、焦灰等，以提高土壤的導電率，其中最常用的是食鹽，因食鹽對于改善土壤電阻系數的效果較好，受季節性變動較小，且價格低廉。處理方法是，在每根接地體的周圍挖直徑為0.5~1.0米左右的坑，將食鹽和土壤一層隔一層地依次填入坑內。通常食鹽層的厚度為約1厘米，土壤的厚度大約為10厘米，每層鹽都要用水濕潤，一根管形接地體的耗鹽量約為30~40千克；這種方法對于砂質土壤可把接地電阻降為原來的（1/6~1/8）左右，而砂質粘土中則可降為原來的（2/5~1/3）左右。如果再加入10千克左右的木炭，效果會更好。因木炭是固體導電體，不會被溶解、滲透和腐蝕，故其有效時間較長。對于扁鋼、圓鋼等平行接地體，采用上述方法處理也能得到較好的結果。但是，該法也有缺點，如對巖石及含石較多的土壤效果不大；降低了接地體的穩定性；會加速接地體的銹蝕；會因為鹽的逐漸溶化流失而使接地電阻慢慢變大。所以在人工處理后2年左右即需進行一次處理。

    2.3 采用外引式接地

    尤其在山丘地區，當接地電阻值要求較小而原地又難以達到時，若附近不遠處有水源或者電阻系數低的土壤，則可利用該處制作接地極或敷設水下接地網。然后再利用接地線（如扁鋼帶）引接過來作為外引式接地。但應注意，外引接地裝置要避開人行通道，以防跨步電壓觸電；穿過公路時，外引線的埋深應大于等于0.8米。

    2.4 采用導電性混凝土

    在水泥中摻入碳質纖維來作為接地極使用。如在1立方米水泥中摻入約100千克的碳質纖維，制成半球狀（直徑為1米）的接地極。經測定，其工頻接地電阻（與普通混凝土相比）通常可降低30%左右。此法常用于防雷接地裝置。為了能夠進一步降低沖擊接地電阻值，還可以同時在導電性混凝土中埋入針狀接地極，使放電電暈能夠從針尖連續地波及碳質纖維，這對降低沖擊接地電阻值有明顯的作用。

    2.5 采用降阻劑的化學處理法

    用碳粉和生石灰等作為主要原料的阻降劑，因不含電介質，故能在土壤中長期使用，也不會因地下水而流失，所以能得到長期既無公害且又穩定的低接地電阻（約可比采用減阻劑處理土壤前降低1/2）。對于堅硬巖盤地帶，采用埋設接地線和降阻劑并用的方法相當有效，其接地電阻比只埋接地線時約能降低40%。且此法只要在挖掘好并敷上接地線的溝內撒上粉狀降阻劑或長效降阻劑，再將舊土壤回填就可取得良好的效果。

    BBXXA液體長效降阻劑屬于高新技術產品。它由高分子材料、電介質和適量的水合成，粘度低，流動性大，滲透力強，凝固后與接地極成為一體并與土壤緊密連接，在地中形成樹枝狀導電膠體而產生“樹枝效應”。經全國多處實際應用表明，它具有現場動土少、施工簡單、占地小、省鋼材、投資低、見效快、效果顯著（可降阻40%~60%）等優點，運行中還耐沖擊、耐腐蝕、性能穩定、壽命長（可達20年），既無毒無害，又不污染環境。實際使用情況表明，降阻效果理想。

    2.6 鉆孔深埋法

    該法在國外早有報道，并在實際使用中取得了良好的效果。近年來，我國也已經開始采用這種降阻的新方法。此法所采用的垂直接地體長度，視地質條件一般為5~10米，再長時則效果不明顯且給施工也帶來困難。接地體通常采用Φ20~75毫米的圓鋼。不同直徑的圓鋼對接地電阻值的影響很小。該法適用于建筑物擁擠或敷設接地網的區域狹窄等場合。這些場合采用傳統方法很難找到埋設接地極的適當位置，且安全距離無法保證。雖可通過在接地體上覆蓋瀝青絕緣層等措施來保證安全，但增加了施工工作量和裝設成本。深埋法對含砂土壤最為有效，因其含砂層大都處在3米以內的表面層，而地層深處的土壤電阻系數較低。此外，該法也適用于多石的巖盤地區。

    在施工時，可采用Φ50毫米及以上的小型人工螺旋鉆或鉆機打孔。在打出的孔穴中埋設Φ20~75毫米圓鋼接地體，再灌入碳粉漿（用碳纖維拌水漿）或泥漿。最后將同樣處理的數個接地體并聯，就成了完整的接地體。采用本法施工的接地體，受季節影響小，可獲穩定的接地電阻值。同時由于深埋，也可使跨步電壓顯著減小，這對保障人身安全很有利。該法施工方便，成本不高，效果顯著，勢將達到推廣和運用。

    2.7 灌注法

    在管形接地體的管壁上每隔一定距離鉆上小孔，孔徑約1厘米左右，每隔10~15厘米左右鉆幾個孔，然后將各管打入地中，再把食鹽或硫酸銅等物品的飽和溶液灌入管內，讓液體自動地通過管壁的小孔流入地中，從而達到降低接地電阻的目的。

    2.8 其他

    以上幾種方法各有優缺點，換土法簡單易行，但降低接地電阻效果較低，為達到預定的要求，往往要花費很多人力；用填加焦碳、木炭的方法也是可行的，但它的電阻率也要隨含水量變化而變化，影響其穩定性；用填加化學物品（如食鹽、硫酸銅等）的辦法，對于降低接地電阻來講效果較好，但由于這些物品逐年損耗，因而需要定期檢查，及時補充或更換接地體，此外填加化學物品還會對金屬接地體帶來腐蝕。

    在瑞典是把兩種或若干種溶于水的電解質分別放進土中，使之組成導電性能良好而不溶于水的諸化合物。其中有一種化合物（凝膠體）在較長時間內具有吸收和保持潮濕的能力。凝膠體是將濃縮硫酸銅溶液和濃縮堿性氰化亞鐵鹽溶液混合得到的無機化合物。在此情況下，得到不溶于水的亞鐵氰化銅產物，它在一定條件下成均勻狀態的水凝膠。水凝膠的電氣性能和物理性質不會由于長期受水的作用而發生顯著的改變。并且當溫度在（—60?~60?C）范圍內時是穩定的。

    前蘇聯用加硫酸鈣的辦法來改善土壤電阻率，1立方米土壤約需4~8千克。這種化合物不會引起金屬腐蝕，并且對植物有利。當土壤用硫酸鈣加工后，接地電阻可降為原來的1/10，改良土壤的作用可保持10~20年。

    對于凍結的土壤采用以上方法有時也不能達到要求。這時最好將接地體埋在經常有水分融化的土壤中，如建筑物的下面；或在冬天采用填泥炭或用6~12V電壓使地內通過電流以保持接地體埋設點附近的土壤處于溶化狀態。后一方法除不得已外一般不要采用，因需要消耗電能，增加維護費用。

    如接地體附近有導電良好的土壤及不凍的湖泊、河流和海洋時，一般來說，采用外引式接地是比較合理的。如接地體附近有導電良好的土壤，則外引式接地根據當地情況采用一排或回路式布置；如接地體附近為湖泊、河流和海洋，在水中設接地體較為經濟、合理時，應采用扁鋼成網格狀沉于河底，如在海水或其他有腐蝕性的水中敷設時，扁鋼還要鍍鋅，為了減少屏蔽作用，扁鋼間的距離應為10~15米，扁鋼網格的大小根據接地電阻的要求和水的電阻率決定；如必須在水底裝設接體時，最好將接地體裝在可能有河沙堆積的地方，因為河沙的電阻率一般只有180Ω?m，它比水的電阻率小的多。

    對于必須裝外引式接地的電氣設備與外引式接地裝置至少要有兩處連接，連接線一般采用扁鋼，在特別容易銹蝕的地區，則采用裸銅線，以免銹蝕。如在一個地區內采用外引式接地的設備較多，可根據經濟比較，決定采用共同的外引式接地或采用單獨的外引式接地，然后再將這些設備與外引式接地裝置連接起來。
上所述各種降低接地電阻的方法各有優缺點，我們應結合國內各地區具體情況進一步探索更好的方法。在實際應用過程中，
一方面要求施工簡便易行；另一方面還要求穩定的接地電阻降低的效果，以便達到降低接地電阻的目的。

參考文獻

1.高攸綱  編著 《屏蔽與接地》  北京郵電大學業出版社2004年11月

2.談文華 、萬載揚   主編《實用電氣安全技術》機械工業出版社 1998年6月

3 張永飛 主編《電工技能實訓教程》西安電子科技大學出版社 2005年1月