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摘要：根据接地网问题引起的事故和雷击引发的电网事故，就降低接地装置的接地电阻进行探讨，并提出了建设性意见。
关键词： 接地装置 、接地电阻。
中图分类号： U264.7+4 文献标识码： A 文章编号：
前言：
在电气、电子装备及通信工程中，有相当多的场合要用接地措施来保障设备的正常工作，以及维护人员和设备的安全。接地的作用主要是防止人身遭受电击、设备和线路遭受损坏、预防火灾、防止雷击、防止静电损害和保障电力系统正常运行。近年来，国内许多地区连续发生多起因接地网不满足要求而引起的设备损坏事故，同时雷击是导致电网事故的主要自然灾害之一，雷击引发的电网事故占总事故的50％以上，因此良好的接地装置应是也是防雷的重要技术措施。所有接地体以及由接地体引至电气及电子设备上的连接导线统称为接地装置。
（一）地装置是否符合规程要求，主要指标为接地电阻。
接地电阻实际是两部分电阻之和，一部分是接地极及其至总接地端子连接线电阻的总和，另一部分是电流自接地极的周围向大地流散所遇到的全部电阻也称流散电阻。由于前者远小于流散电阻，可忽略不计，因此接地电阻主要决定于流散电阻的大小。流散电阻主要由接地装置的结构和土壤电阻率决定，土壤的电阻率越低，流散电阻也就越低。一些地区土壤电阻率较大，致使接地电阻值超出规程要求。
（二）材料的选择。
接地材料一般选用结构钢制成，选用时必须对材料进行检查，材料不应存在严重的锈蚀、厚薄或粗细不均匀等现象。垂直安装的接地体通常用角钢或钢管制成，虽然角钢制成的接地体在散流效果方面比钢管差一点，但施工难度小、成本低，所以现场安装一般采用角钢。规范中要求的比较理想的为50mm×50mm×5mm的镀锌角钢，但从防腐角度和增加使用年限考虑，逐渐改用63mm×63mm×6mm的镀锌角钢，实践中也证明其防腐效果较好，镀锌角钢或扁钢应采用热镀锌材料。
接地装置要考虑季节因数。因为，土壤电阻率是随季节变化的，规范所要求的接地电阻实际是接地电阻的最大许可值，为了满足这个要求，接地网的接地电阻要求达到：
R=Rmax/ω 式中：
Rmax--接地电阻最大值，就是我们说的10Ω、4Ω的接地电阻值。
ω--是季节因数，根据地区和工程性质取值，常用值为1.45。所以，我们所说的接地电阻实际是R=6.9Ω（Rmax=10Ω），R=2.75Ω（Rmax=4Ω）。
这样，接地网才是合乎规范要求的，在土壤电阻率最高的时候(常为冬季)也满足设计要求。
（三）降低接地装置的技术措施有以下幾个方面，供工程技术人员参考：
(1)更换土壤。这种方法是采用电阻率较低的土壤(如粘土、黑土，泥炭及砂质粘土等)替换原有电阻率较高的土壤，置换范围在接地体周围1~4米范围内。换土后，接地电阻可以减小到原来的2/3~2/5。这种方法简单易行，但降低接地电阻效果较低，为达到预定的要求，往往要花费很多人力和工时。
(2)人工处理土壤。在接地体周围土壤中加入食盐、煤渣、炭末、炉灰、焦灰等，以提高土壤的导电率，其中最常用的是食盐，因食盐对于改善土壤电阻系数的效果较好，受季节性变动较小，且价格低廉。处理方法是，在每根接地体的周围挖直径为0.5~1.0米左右的坑，将食盐和土壤一层隔一层地依次填入坑内。通常食盐层的厚度为约1厘米，土壤的厚度大约为10厘米，每层盐都要用水湿润，一根管形接地体的耗盐量约为30~40千克；这种方法对于砂质土壤可把接地电阻降为原来的（1/6~1/8）左右，而砂质粘土中则可降为原来的（2/5~1/3）左右。如果再加入10千克左右的木炭，效果会更好。因木炭是固体导电体，不会被溶解、渗透和腐蚀，故其有效时间较长。对于扁钢、圆钢等平行接地体，采用上述方法处理也能得到较好的结果。但是，该法也有缺点，如对岩石及含石较多的土壤效果不大；降低了接地体的稳定性；会加速接地体的锈蚀；会因为盐的逐渐溶化流失而使接地电阻慢慢变大。
(3)深埋接地极。在不能用增大接地网水平尺寸的方法来降低流散电阻的情况下，如果周围土壤电阻率不均匀，地下深处的土壤或水的电阻率较低时，可采取深埋接地极来降低接地电阻值。这种方法对含砂土壤最有效果。据有关资料记载，在3m深处的土壤电阻系数为100％，4m深处为75％，5m深处为60％，6.5m深处为50％，9m深处为20％。此法所采用的垂直接地体长度，视地质条件一般为5~10米，再长时则效果不明显且给施工也带来困难。接地体通常采用φ20~75毫米的圆钢。不同直径的圆钢对接地电阻值的影响很小。在施工时，可采用φ50毫米及以上的小型人工螺旋钻或钻机打孔。在打出的孔穴中埋设φ20~75毫米圆钢接地体，再灌入碳粉浆（用碳纤维拌水浆或泥浆）。
(4)灌注法。在管形接地体的管壁上每隔一定距离钻上小孔，孔径约1厘米左右，每隔10~15厘米左右钻几个孔，然后将各管打入地中，再把食盐或硫酸铜等物品的饱和溶液灌入管内，让液体自动地通过管壁的小孔流入地中，从而达到降低接地电阻的目的。
(5)多支外引式接地装置。如接地装置附近有导电良好及不冻的河流湖泊、水井、泉眼、水库、大树下等土壤电阻率较低的地方，则可利用该处制作接地极或敷设水下接地网。然后再利用接地线（如扁钢带）引接过来作为外引式接地，以降低接地电阻。
(6)利用接地电阻降阻剂。在接地极周围敷设了降阻剂后，可以起到增大接地极外形尺寸，降低接触电阻的作用。降阻剂表面有活性剂，粒度较细，吸水后施用于接地体与土壤间，能够使金属与土壤紧密地接触，形成足够大的电流流通面，有效减小接地电阻；另一方面，它能向周围土壤渗透，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率区域。降阻剂是具有导电性能良好的强电解质和水分，这些强电解质和水分被网状胶体所包围，网状胶体的空格又被部分水解的胶体所填充，使它不致于随地下水和雨水而流失，因而能长期保持良好的导电作用。这是目前采用的一种较新和积极推广普及的方法。
（四）结束语
上所述各种降低接地电阻的方法各有优缺点，我们应结合国内各地区具体情况进一步探索更好的方法。在实际应用过程中，一方面要求施工简便易行；另一方面还要求稳定的接地电阻降低的效果，以便达到降低接地电阻的目的。
【参考资料】
［1］《民用建筑电气设计规范》JGJ 16-2008。
［2］《建筑物防雷设计规范》GB 550057-2010。
［3］《工业与民用配电设计手册》第三版，主编：中国航空工业规划设计研究院。
李慧敏（1980－），女，汉族，广西桂林人，2003年毕业于广西大学，电气工程及其自动化专业，主要研究方向：建筑电气设计。
关键词： 接地装置 、接地电阻。
中图分类号： U264.7+4 文献标识码： A 文章编号：
前言：
在电气、电子装备及通信工程中，有相当多的场合要用接地措施来保障设备的正常工作，以及维护人员和设备的安全。接地的作用主要是防止人身遭受电击、设备和线路遭受损坏、预防火灾、防止雷击、防止静电损害和保障电力系统正常运行。近年来，国内许多地区连续发生多起因接地网不满足要求而引起的设备损坏事故，同时雷击是导致电网事故的主要自然灾害之一，雷击引发的电网事故占总事故的50％以上，因此良好的接地装置应是也是防雷的重要技术措施。所有接地体以及由接地体引至电气及电子设备上的连接导线统称为接地装置。
（一）地装置是否符合规程要求，主要指标为接地电阻。
接地电阻实际是两部分电阻之和，一部分是接地极及其至总接地端子连接线电阻的总和，另一部分是电流自接地极的周围向大地流散所遇到的全部电阻也称流散电阻。由于前者远小于流散电阻，可忽略不计，因此接地电阻主要决定于流散电阻的大小。流散电阻主要由接地装置的结构和土壤电阻率决定，土壤的电阻率越低，流散电阻也就越低。一些地区土壤电阻率较大，致使接地电阻值超出规程要求。
（二）材料的选择。
接地材料一般选用结构钢制成，选用时必须对材料进行检查，材料不应存在严重的锈蚀、厚薄或粗细不均匀等现象。垂直安装的接地体通常用角钢或钢管制成，虽然角钢制成的接地体在散流效果方面比钢管差一点，但施工难度小、成本低，所以现场安装一般采用角钢。规范中要求的比较理想的为50mm×50mm×5mm的镀锌角钢，但从防腐角度和增加使用年限考虑，逐渐改用63mm×63mm×6mm的镀锌角钢，实践中也证明其防腐效果较好，镀锌角钢或扁钢应采用热镀锌材料。
接地装置要考虑季节因数。因为，土壤电阻率是随季节变化的，规范所要求的接地电阻实际是接地电阻的最大许可值，为了满足这个要求，接地网的接地电阻要求达到：
R=Rmax/ω 式中：
Rmax--接地电阻最大值，就是我们说的10Ω、4Ω的接地电阻值。
ω--是季节因数，根据地区和工程性质取值，常用值为1.45。所以，我们所说的接地电阻实际是R=6.9Ω（Rmax=10Ω），R=2.75Ω（Rmax=4Ω）。
这样，接地网才是合乎规范要求的，在土壤电阻率最高的时候(常为冬季)也满足设计要求。
（三）降低接地装置的技术措施有以下幾个方面，供工程技术人员参考：
(1)更换土壤。这种方法是采用电阻率较低的土壤(如粘土、黑土，泥炭及砂质粘土等)替换原有电阻率较高的土壤，置换范围在接地体周围1~4米范围内。换土后，接地电阻可以减小到原来的2/3~2/5。这种方法简单易行，但降低接地电阻效果较低，为达到预定的要求，往往要花费很多人力和工时。
(2)人工处理土壤。在接地体周围土壤中加入食盐、煤渣、炭末、炉灰、焦灰等，以提高土壤的导电率，其中最常用的是食盐，因食盐对于改善土壤电阻系数的效果较好，受季节性变动较小，且价格低廉。处理方法是，在每根接地体的周围挖直径为0.5~1.0米左右的坑，将食盐和土壤一层隔一层地依次填入坑内。通常食盐层的厚度为约1厘米，土壤的厚度大约为10厘米，每层盐都要用水湿润，一根管形接地体的耗盐量约为30~40千克；这种方法对于砂质土壤可把接地电阻降为原来的（1/6~1/8）左右，而砂质粘土中则可降为原来的（2/5~1/3）左右。如果再加入10千克左右的木炭，效果会更好。因木炭是固体导电体，不会被溶解、渗透和腐蚀，故其有效时间较长。对于扁钢、圆钢等平行接地体，采用上述方法处理也能得到较好的结果。但是，该法也有缺点，如对岩石及含石较多的土壤效果不大；降低了接地体的稳定性；会加速接地体的锈蚀；会因为盐的逐渐溶化流失而使接地电阻慢慢变大。
(3)深埋接地极。在不能用增大接地网水平尺寸的方法来降低流散电阻的情况下，如果周围土壤电阻率不均匀，地下深处的土壤或水的电阻率较低时，可采取深埋接地极来降低接地电阻值。这种方法对含砂土壤最有效果。据有关资料记载，在3m深处的土壤电阻系数为100％，4m深处为75％，5m深处为60％，6.5m深处为50％，9m深处为20％。此法所采用的垂直接地体长度，视地质条件一般为5~10米，再长时则效果不明显且给施工也带来困难。接地体通常采用φ20~75毫米的圆钢。不同直径的圆钢对接地电阻值的影响很小。在施工时，可采用φ50毫米及以上的小型人工螺旋钻或钻机打孔。在打出的孔穴中埋设φ20~75毫米圆钢接地体，再灌入碳粉浆（用碳纤维拌水浆或泥浆）。
(4)灌注法。在管形接地体的管壁上每隔一定距离钻上小孔，孔径约1厘米左右，每隔10~15厘米左右钻几个孔，然后将各管打入地中，再把食盐或硫酸铜等物品的饱和溶液灌入管内，让液体自动地通过管壁的小孔流入地中，从而达到降低接地电阻的目的。
(5)多支外引式接地装置。如接地装置附近有导电良好及不冻的河流湖泊、水井、泉眼、水库、大树下等土壤电阻率较低的地方，则可利用该处制作接地极或敷设水下接地网。然后再利用接地线（如扁钢带）引接过来作为外引式接地，以降低接地电阻。
(6)利用接地电阻降阻剂。在接地极周围敷设了降阻剂后，可以起到增大接地极外形尺寸，降低接触电阻的作用。降阻剂表面有活性剂，粒度较细，吸水后施用于接地体与土壤间，能够使金属与土壤紧密地接触，形成足够大的电流流通面，有效减小接地电阻；另一方面，它能向周围土壤渗透，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率区域。降阻剂是具有导电性能良好的强电解质和水分，这些强电解质和水分被网状胶体所包围，网状胶体的空格又被部分水解的胶体所填充，使它不致于随地下水和雨水而流失，因而能长期保持良好的导电作用。这是目前采用的一种较新和积极推广普及的方法。
（四）结束语
上所述各种降低接地电阻的方法各有优缺点，我们应结合国内各地区具体情况进一步探索更好的方法。在实际应用过程中，一方面要求施工简便易行；另一方面还要求稳定的接地电阻降低的效果，以便达到降低接地电阻的目的。
【参考资料】
［1］《民用建筑电气设计规范》JGJ 16-2008。
［2］《建筑物防雷设计规范》GB 550057-2010。
［3］《工业与民用配电设计手册》第三版，主编：中国航空工业规划设计研究院。
李慧敏（1980－），女，汉族，广西桂林人，2003年毕业于广西大学，电气工程及其自动化专业，主要研究方向：建筑电气设计。