降低接地電阻之我見

　　為了達(dá)到降低接地網(wǎng)接地電阻之目的，首先需要從理論上研究降低接地電阻的方法。由公式 R=ρε/C可以看出，降低接地電阻有以下兩種途徑，一是增大接地體幾何尺寸，以增大接地體的電容C；二是改善地質(zhì)電學(xué)性質(zhì)，減小地的電阻率 和介電系數(shù)ε。下面分別討論降低接地電阻的一些方法。

1、增大接地網(wǎng)面積

　　由接地電阻的物理概念，大地電阻率ρ和介電系數(shù)ε不容易改變，而接地電阻R與接地網(wǎng)電容C成反比：從理論上分析，接地網(wǎng) 電容C主要由它的面積尺寸決定，與面積成正比，所以接地網(wǎng)面積與接地電阻成反比。減小接地網(wǎng)接地電阻，增大接地網(wǎng)面積是可行途徑。一個(gè)有多根水平接地體組 成的接地網(wǎng)可以近似地看成一塊孤立的平板，當(dāng)平板面積增大一倍時(shí)，接地電阻減小29.3%。

2、增加垂直接地體

　　依據(jù)電容概念，增加垂直接地體可以增大接地網(wǎng)電容。當(dāng)增加的垂直接地體長(zhǎng)度和接地網(wǎng)長(zhǎng)、寬尺寸可比擬時(shí)，接地網(wǎng)由原來(lái)的 近似于平板接地體趨近于一個(gè)半球接地體，電容會(huì)有較大增加，接地電阻會(huì)有較大減小。由埋深為零半徑為ｒ的圓盤和半徑為ｒ的半球電容之比４εr／２πεr可 得，接地電阻減?。常叮?。但是對(duì)于大型接地網(wǎng)，其電容主要是由它的面積尺寸決定，附加于接地網(wǎng)上有限長(zhǎng)度（２～３ｍ）的垂直接地體，不足以改變決定電容大 小的幾何尺寸，因而電容增加不大，亦接地電阻減小不多。所以大型接地網(wǎng)不應(yīng)加以增加垂直接地體作為減小接地電阻的主要方法，垂直接地體僅作為加強(qiáng)集中接地 散泄雷電流之用。

3、人工改善地電阻率

　　在高電阻率地區(qū)采用人工改善地電阻率的方法，對(duì)減小接地電阻具有一定效果。例如，對(duì)于一個(gè)半徑為ｒ的半圓球接地體而 言，其接地電阻的50%>集中在自接地體表面至距球心2ｒ的半圓球內(nèi)，如果將ｒ至2ｒ間的土壤電阻率降低，可使接地電阻大大減小。

　　設(shè) 原地電阻率為ρ2，將ｒ至2ｒ范圍內(nèi)的電阻率為ρ2的土壤用低電阻率的材料ρ1

　　置換，則半圓球接地體的接地電阻為：ＲX= （ρ1+ρ2）/4лr

　　置換前的接地電阻RX為：RX=ρ2/2πr

　　R與RX之比為：R/RX=（ρ1+ρ2）/2ρ2

　　當(dāng)ρ1 《ρ2，上式改寫為： R=RX/2=ρ2/4πr

　　故接地電阻減小的百分?jǐn)?shù)為５０%。另外由５。１式可以看出，用低電阻率的材料置 換半球附近高電阻率的土壤，相當(dāng)于將半球接地體的半徑由Ｒ增大到２Ｒ，由于接地體幾何尺寸的增加，而使接地電阻減小。

4、利用接地電阻降阻劑

　　在接地極周圍敷設(shè)了降阻劑后，可以起到增大接地極外形尺寸，降低與起周圍大地介質(zhì)之間的接觸電阻的作用，因而能 在一定程度上降低接地極的接地電阻。降阻劑用于小面積的集中接地、小型接地網(wǎng)時(shí)，其降阻效果較為顯著。

　　降阻劑是由幾種物質(zhì)配制而成的化學(xué)降阻劑，是具有導(dǎo)電性能良好的強(qiáng)電解質(zhì)和水分。這些強(qiáng)電解質(zhì)和水分被網(wǎng)狀膠體所包圍，網(wǎng)狀膠體的空格又被部分 水解的膠體所填充，使它不致于隨地下水和雨水而流失，因而能長(zhǎng)期保持良好的導(dǎo)電作用。這是目前采用的一種較新和積極推廣普及的方法。

5、深埋接地體

　　在地電阻率隨地層深度增加而減小較快的地方，可以采用深埋接地體的方法減小接地電阻。地的電阻率隨深度而減小的規(guī)律，往往在 達(dá)到一定深度后，地電阻率會(huì)突然減小很多。因此利用大地性質(zhì)，深埋接地體后，使接地體深入到地電阻率低的地層中，通過(guò)小的地電阻率來(lái)達(dá)到減小接地電阻的目 的。

　　對(duì)于地電阻率隨地層深度的增加而減小不大的地方，由于地電阻率變化不大，增加接地網(wǎng)的埋深只是增大接地網(wǎng)的電容。利用電容的概念， 電容具有儲(chǔ)藏電場(chǎng)能量的本領(lǐng)，它所儲(chǔ)藏的能量，不是儲(chǔ)藏在極板上，而是儲(chǔ)藏在整個(gè)介電質(zhì)中，即整個(gè)電廠中：介電質(zhì)中的能量密度，既與介電系數(shù)有關(guān)，又與電 場(chǎng)的分布有關(guān)，因此，比起接地網(wǎng)的幾何尺寸小得多的有限埋深，所增加的儲(chǔ)藏能量的介質(zhì)空間極為有限；在有限空間中的能量密度又小，儲(chǔ)藏的總能量也就增加不 多，即電容增加不大，所以對(duì)減小接地電阻作用不大，不宜采用深埋接地體的方法減小接地電阻。深埋接地體和敷設(shè)水下接地網(wǎng)可以大大降低直流電阻，但對(duì)降低交 流電阻作用不大，故國(guó)軍標(biāo)不推薦使用該法。但結(jié)合基地航天測(cè)試實(shí)際情況，主要是低頻信號(hào)，此法簡(jiǎn)單，效果明顯，可以使用。

6、敷設(shè)水下接地網(wǎng)

　　在有適宜水源的地方敷設(shè)水下接地網(wǎng)，由于水的電阻率比地電阻率小的多，可以取得比較明顯的減小接地電阻的效果。而且敷 設(shè)水下接地網(wǎng)施工比較簡(jiǎn)便，接地電阻比較穩(wěn)定，運(yùn)行可靠，但應(yīng)注意水下接地網(wǎng)距接地對(duì)象的距離一般不大于１０００ｍ。

7、利用自然接地體

　　充分利用混凝土結(jié)構(gòu)物中的鋼筋骨架、金屬結(jié)購(gòu)物，以及上下水金屬管道等自然接地體，是減小接地電阻的有效措施，而且還可 以起引流、分流、均壓作用，并使專門敷設(shè)的接地帶的連接作用得到加強(qiáng)。

　　隨文一張典型小型局房接地平面圖：