【摘要】变电站在投入运行前，接地电阻必须达到设计要求，但在变电站接地工程的实施中，往往出现土壤电阻率较高，可施工面积小，价格合理，地网使用时限长等问题。根据施工现场土壤电阻率、可供施工面积、不同地形、投资额度等因素合理选择使用接地产品可以解决以上问题。
【关键词】接地电阻，接地模块，垂直接地极，土壤电阻率
陕西省榆林市神木地区柠条塔110kv变电站地处山区，周围环顾多家兰炭厂，地质较为复杂。土质为深20m左右的细沙，无地下水，据相关资料证明，其地下水深度约为400m。经实测土壤电阻率约为1000Ω•m。原有接地方式为：在121×72㎡的变电站区域内距地面1.5m网格埋地，间隔5m埋设ф50mm×2500mm的镀锌圆钢作为垂直接地体。接地电阻为2.7Ω。不符合小于0.5Ω的要求。针对此情况对接地装置进行了改造，在站址四周扩展地网，并以118块接地模块作为主要接地体，并敷设了13根6m接地极和10根2.5m接地极周围敷设了一定数量的离子缓释剂后，将接地电阻从2.7Ω降到0.36Ω，满足设计要求，提高了供电可靠性。
变电站在投入运行前，接地电阻必须达到设计要求，但在变电站接地工程的实施中，往往出现一些非正常现象：例如土壤电阻率较高，可施工面积小，价格合理，地网使用时限长等问题。如何满足以上条件并无一种公式或事理所能效仿。需根据施工现场土壤电阻率、可供施工面积、不同地形、投资额度等因素合理选择使用接地产品可以上问题。
1分析
我公司根据设计院所提供的资料及数据，现将该变电站的情况进行汇总如下：
该变电站占地面积约为121×72㎡，该变电站地质为沙质，土壤电阻率约为1000Ω.m；要求该变电站接地电阻小于0.5Ω。
2方案的设计
2.1设计思路：
该变电站已做接地系统采用联合接地方式，由水平接地体和垂直接地体组成。接地网使用钢材，采用网状敷设；垂直接地体采用φ50L=3m的镀锌钢管，施工完后经实地测量接地电阻约为2.7Ω，不能满足接地电阻电阻小于0.5Ω，后对该变电站接地进行了第一次改造，施工方法是在该变电站外围增加接地体，施工方法与站内相同，施工完毕后实测接地电阻为1.8Ω左右，仍未能满足接地电阻的要求。现决定对该变电站进行第二次接地改造，改造思路如下：
继续在该变电站的外围增加接地体数量，接地体采用接地模块和长接地极，距离变电站12m均匀埋设，同时增加使用深度为6m的镀锌钢管接地极，以提高接地体的纵向接地效果。以上材料均应配合使用离子缓释剂以提高接地体和大地的接触效果。
我公司认为采用此方法可达到接地电阻小于0.5Ω要求。
经我公司分析，做出以下施工方案：
增加材料使用—60×8热镀锌扁钢的长度为700m，主接地网埋深冻土层以下，最少不小于0.8m，连接使用电气焊接；每段接地网壕沟或坑的回填土应采用电阻较低的粘土、白垩土、黑土或陶图（取决于现场的实际条件），并填紧夯实，距地面0.3m，后应回填电阻率较高的土质，如沙石、沥青等。
在变电站外合理埋设L=6mφ50接地极，总数为13根；施工采用人工方式或机械钻井进行，埋深不小于0.8m（水平地网下）。每根接地极配合使用离子缓释剂50kg，同时在站外合理布置接地模块，数量为68块，接地模块间距5m，每块接地模块的回填配合使用离子缓释剂10kg，并在加适量水后夯实。
2.2理论计算：
以埋设接地模块降低接地电阻，计算方法如下；
单个接地模块接地电阻：R=kρ(ρ-土壤电阻率1000Ωm；k=0.158)
单个接地模块接地电阻：R=1000×0.068=68.00（模块敷设离子缓释剂）
并联后总接地电阻：（n-模块数量，n=118）
h-数量调整系数（h=0.75）
R=68.00/(118×0.75)=0.768
2.3垂直接地体的接地电阻：R平=0.5
式中：
R-垂直接地电阻
ρ-土壤电阻率ρ=1000Ω•m
s-接地网面积s=3000m2
计算结果如下：
R水=9.26Ω
1/R并=1/R+1/R平+1/R原
R并=0.46Ω
R并<0.5Ω
2.4实测结果：
经检测，接地电阻为0.46Ω,完全达到设计要求。
2.5事例分析
①细沙电阻率为1000Ω•m；
②含水量几乎为0；
③传统接地极为金属，与细沙的实际接触面较小，接地效果差；
④增大细沙的含水量
⑤保持细沙的含水量
⑥虽接地模块单价较大，但对于此地网，综合造价反而较低，即经济性好；
⑦施工工程量小，人工方式即可完成；
⑧接地效果好，考虑到季节、人为因素等，更低的接地电阻不但保障短路电流的安全释放，而且保障更长的时效。
3结论
以上为本人在接地设计、施工过程中的一些实践体会，其中的疏漏和不足愿和大家共同商榷。电力技术的不断发展将对接地电阻提出更高要求。为适应此项要求，各种先进的接地技术及产品也将源源不断地涌现，电力行业的接地设计技术必将会有空前的发展和进步，我们将本着虚心、严谨、科学的态度不断学习探索，致力于降低接地电阻的设计、施工工作，为社会生产提供更加科学有利的技术支持和保障。
参考文献：
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3、《防雷规范标准汇编》.中国气象学会雷电防护委员会2005.7
4、苏邦礼，崔秉球，伍望平，苏宇燕《雷电与避雷工程》.接地装置.广州：中山大学出版社，1996.11
5、林维勇译《国际建筑物防雷规范》.建筑电气，1990，3
6、苏邦礼，朱文坚《建筑物避雷与接地》.广州：华南理工大学出版社，1988
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