浅谈接地装置降阻措施的应用

(整期优先)网络出版时间:2019-01-11
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浅谈接地装置降阻措施的应用

谢玉仙1马祖胜2林珊珊3

1.广东省和平县气象局广东和平517200;2.广东省河源市气象局广东河源517000;

3.广东省龙川县气象局广东龙川517300

摘要:使用降阻剂、电解地极(或称离子法)、导电水泥、接地模块等材料或选择深井接地等方法是防雷工程降阻的有效措施。本文通过对两个高电阻值防雷工程(易燃易爆场所)进行两种降阻措施(采取降阻剂、深井接地)试验分析后得出,深井接地降阻措施优于水平敷设降阻剂降阻措施,在日常防雷工程施工中可多选择深井接地(外加降阻剂)措施的应用,并应尝试多种降阻措施并用,以获得最佳降阻效果。

关键词:接地装置;降阻措施;降阻效果

引言

易燃易爆建筑物防雷工程在接地施工方面有较严格的要求,按规范要求其独立针接地装置冲击接地电阻Ri应≤10Ω。在实际防雷工程施工过程中,经常会遇到高土壤电阻率的地质土壤,致使防雷接地电阻偏高而达不到要求,也直接影响设备和人身财产安全。针对此类情况,防雷施工单位一般多采取换土、铺木炭、撒盐等原始方法进行降阻,或是单纯采用降阻剂、电解地极、导电水泥、接地模块等降阻材料,但这些措施大部分效果可能并不理想,究其原因,很可能是由于降阻材料使用不当或施工方法不规范、不科学所致。因此有必要加强对防雷接地装置降阻措施的分析研究,为防雷施工单位和专业技术人员在面对高电阻值防雷装置时提供更规范和科学有效的施工方法及应对措施。

1研究对象及方法

本文选取两个电阻值相近、土壤情况相似以及防雷类别(二类)、使用性质相同(烟花、爆竹仓库)的独立防雷接地装置工程进行对比分析。工程区域土壤电阻率为998~1593Ω.m,平均土壤电阻率为1395Ω.m,两地网间距70米。两工程降阻分别使用物理降阻剂降阻(敷设在水平接地体上)和深井接地(外加降阻剂)降阻措施。主要是探索和研究其科学规范的施工方法和降阻效果。

2两种降阻措施应用

2.1降阻剂降阻措施

采用物理降阻剂降阻(敷设在水平接地体上)降阻已经在防雷接地工程中得到大量使用。降阻剂呈粉末状,含有细石墨、膨润土、固化剂、润滑剂、导电水池等物质。它是一种良好的导电体,将它使用于接地体与土壤之间,一方面能够与金属接地体紧密接触,形成足够大的电流流通面;另一方面能向周围土壤渗透,降低周围土壤电阻率,在接地体周围形成一个变化平缓的低电阻区域。物理降阻剂既具有吸水性和长效防腐效果,又能避免因接地极受腐蚀造成接触电阻变大的影响。但随着时间推移也会发生腐蚀土壤以及渗透性对地下水资源污染等问题。

降阻剂降阻施工方法采用水平法,即在水平接地体上面敷设降阻剂,如图1。按要求挖深0.8-1.0米、宽0.3米的水平槽沟,并确定接地体有效长度。接地体有效长度按下式确定:L=2√ρ(1)

其中:L表示接地体有效长度,单位m;ρ表示平均土壤电阻率,单位Ω.m。

把ρ=1395Ω.m代入(1)式;得:L=74.7m

因此,敷设降阻剂水平接地体长度为74.7米。

按照水与降电阻剂3:1重量比进行搅拌,两者快速搅拌1-2分钟,表面达到均匀,无杂物,不再见到干粉为止,但亦不可太稀,整体成糊状后,立即倒入已放好的接地坑中(切不可固化后再放入,以防失效),敷设厚度约20cm,顶层和低层各灌入10cm,将中间放置的接地体完全包覆住。完成上述工序后,用细土填满沟槽并夯实。

从上表数据可知,采用物理长效降阻剂后降阻15Ω,降阻率达42%,达到一定的降阻效果。

2.2深井接地措施

深井接地(外加降阻剂)降阻主要是考虑地下有较低土壤电阻率的地质,这种接地也可克服场地窄小的限制,如图2。

从上表数据可知,采用深井接地降阻措施,降阻达18.3Ω左右,降阻率达54%,效果显著,在工程施工中可多选择此措施的应用。

2.3对比分析

由以上分析可知,采用深井接地(外加降阻剂)降阻措施其效果优于单纯采用降阻剂降阻措施。采用深井接地降阻措施也能减少占地面积,用地限制小。降阻剂降阻措施在实际工程应用中存在着腐蚀性和渗透性对地下水资源污染等问题,受其影响,降阻效果也会随着时间推移而逐渐下降,致使接地电阻发生反弹,接地体和附近土壤受到腐蚀等,而深井接地极降阻剂在不锈钢水管内不易流失,不易腐蚀和损坏周围土壤,可保持接地装置性能的稳定性。

3结语

通过对两种降阻措施研究可知,两种措施均能有效降阻,但后者要优于前者。在实际防雷接地降阻工程中,有时采取一种降阻措施不一定能达到预期效果,若采用多种措施并用,效果会更加明显。

参考文献

[1]建筑物防雷设计规范.GB50057-2010(64).

[2]李景禄.接地降阻剂应用及存在问题分析[J].高电压技术,2004,30(3)

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