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电阻率较低论文范文

为了安全保护的需要,把不属于电气装置的导体（如水管、风管、输油管及建筑物的金属构件）和接地极相连,亦称接地,目的是保证电力系统的正常运转,保护线路和设备免遭损坏,预防电气火灾、防止雷击和静电损害.按接地体的分类,接地装置可使用自然接地体和人工接地体.在设计时首先充分利用自然接地体.

1 接地电阻性质及其降阻机理分析

1.1 接地电阻和接地极

接地电阻是当接地电流流人接地电极时,接地电极的电位就会比接地电流流入前升高E/V．并把E// ∩)作为那个接地电极的接地电阻（见图l和图2）.

接地极是为达到与地连接的目的,将一根或一组与土壤（大地）密切接触并提供与土壤之间电气连接的导体.

1.2接地电阻的性质

接地电阻的三要素：第一,接地线的电阻及接地电极自身的电阻.第二,接地电极的表面及其与其接触的大地之间的接触电阻.第三,电极周围大地的电阻.其中第三是最重要的,接地电阻的主要部分是包围电极的大地的电阻.影响接地电阻的最重要因素是接地电极周围大地的电阻率,次要因素是接地电极的形状和尺寸.在电极形状确定时,接地电阻可表示为

R等于kp/L．

(1)式巾,k为形状系数；p为大地电阻率；L为特征尺寸.在大地电阻率一定的场合,如形状变化,接地电阻会明显变化,这在电极设计上很重要.

1.3影响接地电阻的大地接地电阻率及其相关属性

1)大地电阻率与所含土质的关系.大地电阻率的变化范围很广,在接地工程中常常遇到电阻率500～5 000 ∩·m的地层.常温下各种物质的电阻率参考值见第73页表1.

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2)大地电阻率与土地中所含水分的关系.岩石、矿石、土壤的电阻率受其含水量的影响,一般含水量大的岩石和土壤电阻率较低,而含水量少的干燥岩石和土壤的电阻率则较高.

3)大地电阻率与其他因素的关系.大地电阻率与多数岩石及土壤相连的胶结物和不同形状有关系；一般是夏季低,冬季高；大地电阻率随外加电场的频率增加而减小：大地电阻率随电场温度的升高而下降.

1.4降阻剂降低接地电阻的机理

由于一般土壤电阻率都在l02—103 ∩·m之间,而降阻剂的电阻率已能做到1∩,-m（稀土降阻剂可以做到0.2—0.5 ∩·m）,将降阻剂敷在接地电极和自然土壤之间,就如增大了接地电极的直径一样,由于接地体几何尺寸的增加,使接地电阻减小.

2 降低几种高土壤电阻率地区接地电阻的措施

1)换土.换土是最直接的方法,即用电阻率较低的土壤（如黏土、黑土等）替换电阻率较高的土壤.

2)对土壤进行化学处理.这种方法中所需的化学物往往带有腐蚀性,且易流失,一般不采用.常用的化学物有炉渣、木炭、氮肥渣,电石渣、石灰、食盐等.一般采取垂直和水平两种接地体,将化学物和土壤混合后填入坑内夯实,此时的接地电即可按式（2）计算得：

根据计算和实验,最大电位梯度发生在离接地体表面0.5—0.1 m处,故埋设垂直接地体坑的直径无需过大.同理也可以埋设水平接地体.

3)利用化学长效降阻剂.长效降阻剂是由几种物质配制而成的化学降阻剂,具有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状态.具体做法是：用钻孑L机在垂直接地体的周围挖直径为0.1～0.15 m,深约3m的圆柱形孑L．将搅拌好的降阻剂导入洞内,待降阻剂硬化后填土夯实.

4)其他降低电阻的措施.当地下深处的土壤或水电阻率较低时,可采用深埋接地体来降低接地电阻值.为降低接地体周围土壤的电阻率,可将无腐蚀性的污水引到埋设接地体处.接地体采用钢管,在钢管上每隔20 cm钻一个直径5 mm的小孔,使水渗入土壤中.有条件时可采用深井接地,即用钻孔机钻孔,把钢管打入井内,再向钢管内和井内灌满泥浆.充分利用水工建筑物（水井、水池等）以及其他与水接触的金属部分作为自然接地体,可在水下钢筋混凝土等流散介质的结构物内绑扎成的许多钢管网中选择一些纵横交叉点加以焊接,并与接地网连接起来.接地装置应敷设在水的流速不大之处或静水中,并要回填一些大石块加以固定.

综上所述,雷电可以导致多种不同形式的危害,没有任何一种产品或技术可以同时防止雷电带来的所有形式的危害,因此说防雷是一项系统工程,需要从构筑物雷电防护、暂态过电压浪涌抑制以及有效的连和接地等几方面综合考虑,才能达到理想的防雷效果,但防雷接地只是其中一项不可缺少的重要部分.

（责任编辑张怀琴）

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