试论降低接地电阻的综合措施

张 涛 相 华
连云港市路灯管理处（222000）

摘 要 本文围绕降低接地电阻和提高防雷接地装置可靠性，从接地极形成、接地材料的选择和应用以及
　　　降低接地电阻的技术措施等方面作一探讨。
关键词 接地装置 接地电阻 技术措施

　　一、接地装置在电力网中的重要性

　　(1)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防雷的重要措施。

　　(2) 接地装置在防雷中的作用。雷电的破坏作用主要是雷电流引起的。为了防止雷击事故的发生，必须了解接地装置上可能出现的最大电位。一

般来说，雷电流通过单根引下线的全部电压降是：

　　UFJ=i×Rch＋L0×1×di/dt，

　　式中：i——雷电流(KA); Rch——接地装置的冲击电阻(?; L0——单位长度的电感; (mL/m); L——接地引下线的长度(m); UFJ——电压降(KV);

di/dt——雷电流的陡度(KV/ms)。

　　从上述公式中，我们可以看出，在防雷接地装置中，接地电阻阻值越小，则瞬间冲击接地电压降就越小，遭受雷击的危险性就越小，因此足够小

的接地电阻值和安全可靠的防雷接地装置是防雷的重要保证。

　　二、接地极的形式

　　接地极按其布置方式可分为外引式接地极和环路式接地极。若按其形状，则有管形、带形和环形几种基本形式。若按其结构，则有自然接地极和

人工接地极之分。用来作为自然接地极的有上下水的金属管道、与大地有可靠连接的建筑物和构筑物的金属结构、敷设在地下而其数量不少于两根的

电缆金属包皮及敷设于地下的各种金属管道(但可燃液体以及可燃或爆炸的气体管道除外)。用来作为人工接地极的有钢管、角钢、扁钢和圆钢等钢材

，在有化学腐蚀性的土壤中，则应采用镀锌的钢材或铜质的接地极。

　　电气设备敷设接地装置后当然比没有敷设接地装置时要安全得多，但是接地装置的布置形式如果是单根接地极或外引式接地极，由于电位分布的

不均匀，人体仍不免要受到电击的危险。此外，单根接地极或外引式接地极的可靠性也比较差，外引式接地极与室内接地干线相连接仅依靠两条干线

，若这两条干线发生损伤时，整个接地干线就与接地极断绝。当然，两条干线同时发生损伤的情况是比较少的。

　　三、接地材料的选择及其应用

　　(1)接地材料对接地电阻的影响。决定接地电阻R大小的因素很多，以接地环作接地主体为例，分析传统地网的接地公式:
　　　　　　　
　　　　　　　
　　　　　　　
　　式中r——土壤电阻率(健); d——钢材等效直径(m); S——地网面积(m2); H——埋设深度(m); L——接地极长度(m); A——形状系数。

　　式(1)表明，传统的接地方式在土壤电阻率已经确定的情况下，要想达到设计要求的电阻，必须有足够的接地面积，要降低接地电阻只有扩大接地

面积，每扩大4倍的接地面积，接地电阻会降低一倍。式(2)、(3)表明，要降低接地电阻的另一个方法是加大接地材料的尺寸，但耗材太大，效果并不

理想，因此需要运用更好的接地材料的施工设计方法。

　　(2)接地材料的选择。广泛使用的接地工程材料有各种金属材料、接地体、降阻剂和离子接地系统等。金属材料如扁钢，也常用铜材替代，主要用

于接地环的建设，这是大多接地工程都选用的。接地体有金属接地体(角钢、铜棒和铜板)这类接地体寿命较短，接地电阻上升快，地网改造频繁，维

护费用比较高。从传统金属接地极(体)中派生出的特殊结构的接地体(带电解质材料)，使用效果比较好，一般称为离子或中空接地系统。另外，非金

属接地体使用比较方便，几乎没有寿命的约束，各方面比较认可。

　　(3)接地材料应用。通常防雷接地的接地电阻是10剑导噬嫌腥醯缟璞傅母杏Ψ览锥家?交?降慕拥氐缱琛３３Ｓ懈鑫笄衔鞯?0健?交?降慕

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阏飧鲆螅赝慕拥氐缱枰蟠锏剑篟=——; 式中Rmax—接地电阻最大值，就是我们说的10健?健? 1降慕拥氐缱瑁粀——是季节因素，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=6.9?Rmax=10?，R=2.75?Rmax=4?, R=0.65?Rmax=1?。这样，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。

　　(4)各种接地材料性能比较。接地材料是接地的工作主体，材料的选择很重要。不同的接地材料各有优势和局限。工程实践中要因地制宜地合理选

用接地材料，用较低的代价达到工程设计要求。几种接地材料(方式)的比较，见表1所示。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表1 几种接地材料(方式)的比较

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表2 在不同土壤电阻率下的水平接地体有效长度