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高土壤電阻率地區接地降阻解決方案

發布時間:2018-09-29  

高土壤電阻率地區接地降阻措施


山區水電站、風電站存在土層薄且土層大多為風化石,砂子,甚至沒有土層,全是石頭,土壤電阻率通常在3000Ω●/m,甚至高達5000Ω●/m以上。土壤電阻率高,可用場地少,地勢險峻,地形復雜,給施工及降阻帶來了極大的困難。盡管嚴格按照施工進行施工,往往出現接地電阻偏高,不能滿足設計要求的現象,因此,采取先進合理,因地制宜的降阻措施成為關鍵。

降低接地電阻的措施:

1.更換土壤

此方法是利用電阻率較低的土壤,替換原有電阻率較高的土壤,替換范圍一般在接地體周圍0.5m內和垂直接地體三分之一處,但這種取土置換法費時費力。

2.人工處理土壤

在接地體周圍土壤中加入化學物質。如木炭,爐灰,電石渣,工業用鹽等,提高接地體周圍土壤的導電率。該法造價低,效果明顯,但會加速接地體的腐蝕,穩定性低。

3.外引接地裝置

在電站周圍2KM范圍內有低電阻率土壤或河流胡泊時,可采用外引接地裝置的方法。但對外引接地裝置要經嚴格的跨步電壓計算,要采取預防跨步電壓的措施,防止外延跨步電壓傷人,要有防止被破壞的保護措施,要采取多條連接線與主地網可考連接。

4.外引接地裝置

當地下深處的土壤或水的電阻率較低時可采取深埋接地極來降低電阻,該方法對含沙土壤最為有效。

5.利用降阻劑進行降阻

在接地極周圍敷設降阻劑后,可以起到增大接地體幾何尺寸,降低與周圍大地介質之間的接觸電阻的作用。

另一方面,降阻劑成份中含有強電解質物質,能改善降低土壤電阻率,因而能降低電阻。用于小型地網時,效果較為顯著。對于大中型地網(S/100m2),必須考慮到相互間的屏蔽作用??刹扇∷闹茕佋O(外圍)網格每隔兩個敷設一個。

6.綜合利用自然接地體

如水壩,廠房,敷設于地下的各種金屬管道(油,氣管道除外)及敷設于地下的鎧裝電纜外皮等。在設計時,可考慮將這些自然接地體連為一個整體并預留地點。

7.在水庫設置水下地網

一般水電站都建有水庫用于蓄水,可利用水庫建造水下地網,施工是,在岸上焊好后再沉入水底。網絡大小為10m*10m或者15m*15m為宜,材料宜選Ф14熱鍍鋅圓鋼。建造水下地網前應測試出水的電阻率及水庫面積,并估算出枯水期和豐水期水域面積,計算出最大及最小接地電阻值,最好在周邊設置沿岸地網,并于水下地網相連。

8.沿河兩岸設置河岸地網

對于沒有大片水域可供利用的河道式水電站,可在沿河道2km范圍內上下游兩邊設置河岸式接地網,在每隔30m處建一道跨河橫線,同時起到水下地網的作用,河岸地網約每10米設置一個垂直接地體。

9.利用導電水泥降阻

可在自然接地體的底部和周邊用導電水泥處理,用以加強自然接地體與周圍土壤或山巖的接觸。電站內部分硬化的底部也可用導電水泥處理。

10.常規深井接地法:

可看成是短垂直接地極在長度上的延伸。主要利用下列措施來降低接地電阻:

11.增加接地極的長度

l2.利用電阻率較低的深層土壤

l3.在接地極周圍形成低電阻率材料填充區,等于有效加大了接地體幾何直徑。

條件:適用于上層土壤厚度小且下層土壤電阻率小的土壤結構分層區,因此,必須先仔細勘察測量,找出低電阻率土壤層。

11.深井爆破法

深井爆破接地極除利用常規深井接地極降阻的有利因素外,還利用人工爆破的方法使地下產生一定數量的裂縫,貫穿地下原先固有的裂隙,使用低電阻率材料進行加壓填充,從而改善接地極周圍土壤的電阻率分布和散流性能,在地下較大范圍形成一個網狀,向外延伸的散流帶。加大了接地極與土壤的接觸,大幅度增大了接地極的等效直徑。

爆破注意事項:

l放置位置不宜過高,防止鋼管在該處炸斷而影響埋人深度。

炸藥為TNT為主要成份的黑炸藥,以0.2kg為宜,過多,易使鋼管粉碎性炸斷,過少,不能炸成開放狀。

炸藥防水包裝要可靠。優點:鋼管底部炸成由內向外開放狀,擠壓井底部泥土,使鋼管壁牢牢扎入土中,其間充滿降阻劑,也增加了接地體的幾何尺寸。

12.深水井接地

適合常年有地表水補充或在接地極所能到達深度有地下水流動的地區,利用聚積地下水的空間,充分利用土壤中的地下水,在深水井周圍形成一個由遠到近,土壤濕度逐漸增大,土壤電阻率逐漸降低的區域,同時,地下水使接地極導體與周圍土壤的空隙得到填充,從而降低了接地極與土壤的接觸電阻。

深井接地時應注意:

1.選擇地勢較低處,相當于等效增加了打井深度

2.選擇地下水較豐富及水位較高的地方

3.井間距離大于20米,以減小屏蔽影響

4.離主網距離不應小于井深的2倍

尺寸及焊接要求

鋼管長度、直徑盡可能大,以增大接地體幾何尺寸,壁厚滿足要求,鋼管焊接處涂瀝青等防腐材料,扁鋼與鋼管焊接宜采用兩根扁鋼。

深井爆破法接地適用于裂隙較多、土壤干燥或巖石地區,如固堅硬的沉積巖、巖漿巖、變質巖地區,硬度稍差的各種砂巖、片巖地區,特別是在地下水奇缺、土壤電阻率極高的巖石地區適用有無可比擬的優點,但不適用于硬度小、松散的土壤。

深水井接地適用于有一定地下水含量、透水能力強、空隙度大的土壤,更適用于土壤分層結構、在各層土壤中有一層是明顯的含水層或隔水層的地區。

常規深井接地適用于中、低電阻率土壤,深井爆破接地適用于高電阻率土壤,深水井接地適用于中、高電阻率土壤,三種深井接地方式有很強的互補性。


 

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