建設工程教育網(wǎng) > 建筑文苑 > 建筑電氣 > 正文
2007-04-13 14:53 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
對于在高土壤電阻率地區進(jìn)行電氣系統的接地工程時(shí),存在一個(gè)采用最有效的降低接地電阻的措施和方法問(wèn)題。
依據人工垂直接地體的簡(jiǎn)化計算公式R=kρ(Ω)。式中k為簡(jiǎn)化計算系數,它與接地體的材料直徑(或等效直徑)、接地體的長(cháng)度及埋深有關(guān);而ρ值為土壤電阻率,它與土壤的土質(zhì)種類(lèi),土質(zhì)的含水溶解的物質(zhì)、濃度、含水量、溫度、顆粒的大小等有關(guān)。不同地區的土壤電阻率相差可達近萬(wàn)倍。也就是說(shuō)在一般地區可以采用較簡(jiǎn)單常規的方法就能達到所要求電阻的接地體,在高土壤電阻率地區必需采用一些特殊的措施和方法才能達到滿(mǎn)足同樣接地電阻要求的接地體。
筆者曾在一個(gè)由80%卵石、碎石,20%砂礫構成,幾乎就無(wú)土層的典型高土壤電阻率地區,實(shí)施電氣系統的接地工程設計和施工。原設計采用φ40鋼管,長(cháng)2.5m的人工垂直接地體20個(gè),以5m間距垂直埋設于箱式變電站四周,埋深80cm,并于一個(gè)9400m2的生產(chǎn)車(chē)間鋼柱基礎所構成的接地網(wǎng)相連接成一個(gè)整體。經(jīng)實(shí)測接地電阻為14Ω,并且在所埋設人工垂直接地體周?chē)采取了換土措施,但仍與電氣系統所要求4Ω接地電阻值相差甚遠。如果不考慮車(chē)間鋼柱基礎的自然接地因素,經(jīng)計算(k值取0.31,ρ值取2500Ωm,仍采用上述材料規格,長(cháng)度的鋼管做接地體)需埋設194根垂直人工接地體,按5m間距進(jìn)行排列需占用3809.18m2的土地。也就是說(shuō)采用上述常規的方法不僅要耗用大量的鋼材(Φ40的鋼管485m及-40×4扁鋼940m),而且還需占用大面積的土地。所以在高土壤電阻率地區實(shí)施接地工程必需采用特殊有效的降阻措施和方法,才能滿(mǎn)足電氣系統對系統接地電阻阻值的要求。
本文筆者曾采用四個(gè)經(jīng)特殊拌合處理的砼接地體,仍在上述高土壤電阻率地區埋設同樣的深度,經(jīng)當地供電部門(mén)現場(chǎng)反復實(shí)測,接地電阻由原14Ω降為0.7-0.8Ω(該阻值僅為四個(gè)砼接地體并聯(lián)合的接地電阻的值)。完全滿(mǎn)足電氣系統對接地電阻值的要求,降阻效果比較明顯。上述砼接地體也曾在其它類(lèi)似地區(有50-80cm土層,較上述狀況稍好)也曾采用過(guò),均取得類(lèi)似較明顯效果。
該砼接地體,長(cháng)2.5m,直徑40cm.為增強砼接地體導電性能,砼由鐵屑、石墨、水泥、砂子、水按一定拌合比現場(chǎng)澆灌而成。為增強砼接地體的強度和便于引接地線(xiàn),接地體中心預埋Φ80長(cháng)3.2m鍍鋅鋼管一根及長(cháng)2m、直徑30cm由Φ18圓鋼配筋焊接而成的鐵籠。為增強接地體與所埋設的土層能較好結合,在施工中采取現場(chǎng)整體澆灌。上述砼接地體至所以能取得較滿(mǎn)意的降阻效果經(jīng)筆者分析原因有兩點(diǎn);
1.砼接地體直徑為40cm,較采用Φ40鋼管直徑擴大了10倍。
2.在相同接地電流強度的情況下,較之采用鋼管接地體在接地體單位面積電流密度上縮小了10倍,因而增強了砼接地體的集散電流能力。綜上所述,砼接地體能夠有效地降低接地體的接地電阻。
當然在高土壤電阻率地區實(shí)施電氣系統接地工程時(shí),在降低接地電阻的措施和方法上除采用砼接地體降阻外還有其它如換土,施用化學(xué)降阻劑,深埋接地體及采用接地模塊和打井等措施和方法。不過(guò)某些降阻措施會(huì )產(chǎn)生增大工程量,或者污染土質(zhì),或者降阻效果并不明顯等問(wèn)題。砼接地體還有一個(gè)最大的優(yōu)點(diǎn),因為它是一個(gè)深埋在土壤中的固體,所以它不存在因雨水流失而影響它的降阻效果,它的接地電阻值基本上是較穩定的。同時(shí)它也不存在對土質(zhì)的污染的問(wèn)題。當然具體工程中采用何種降阻措施還應結合當地的土質(zhì)、溫度、含水量、土壤電阻率、施工條件及工程規模大小,電氣系統對接地工程的要求高低來(lái)決定尋求采取最有效、最經(jīng)濟的措施和方法。
參考文獻:
《建筑電氣設計手冊》91第一版。
1、凡本網(wǎng)注明“來(lái)源:建設工程教育網(wǎng)”的所有作品,版權均屬建設工程教育網(wǎng)所有,未經(jīng)本網(wǎng)授權不得轉載、鏈接、轉貼或以其他方式使用;已經(jīng)本網(wǎng)授權的,應在授權范圍內使用,且必須注明“來(lái)源:建設工程教育網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其法律責任。
2、本網(wǎng)部分資料為網(wǎng)上搜集轉載,均盡力標明作者和出處。對于本網(wǎng)刊載作品涉及版權等問(wèn)題的,請作者與本網(wǎng)站聯(lián)系,本網(wǎng)站核實(shí)確認后會(huì )盡快予以處理。
本網(wǎng)轉載之作品,并不意味著(zhù)認同該作品的觀(guān)點(diǎn)或真實(shí)性。如其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人轉載使用,請與著(zhù)作權人聯(lián)系,并自負法律責任。
3、本網(wǎng)站歡迎積極投稿。