接地电阻的影响因素及降阻措施

接地电阻的影响因素及降阻措施

一、影响电阻（率）的因素

接地的介质主要有土壤、混凝土和水三种，最常用的接地是将作为接地极的导体置于土壤中，与土壤紧密接触，所以土壤电阻率对于作为接地的主要指标之一，对接地电阻影响很大。有的接地系统利用基础内的钢筋或在基础内设置接地极，此时混凝上的电阻率主要影响接地电阻值。个别接地系统因为土壤电阻率很高，必须利用水源，将接地极置于水中。

（一）土壤电阻率及其确定方法

决定接地电阻的主要因素是土壤电阻。土壤电阻的大小一般以土壤电阻率来表示。土壤电阻率是以边长为10mm的正立方体的土壤电阻来表示。土壤电阻率根据土壤性质、含水量、温度、化学成分、物理性质等情况而有所变化。因此在设计时要根据地质情况，并考虑到季节影响，选取其中最大值作为设计依据。

影响土壤电阻率的主要因素有下列几个：

1．土壤性质

土壤性质对土壤电阻率影响最大。不同性质的土壤，其电阻率甚至相差几千到几万倍。如沙土、黄土、红土等。

2．含水量

含水量对电阻率也有很大影响。绝对干燥的土壤电阻率可以认为接近无穷大。含水量增加到15％左右时，土壤电阻率显着降低；如继续增加水分直到75％左右时，电阻率改变很小；当含水量超过75％

时，土壤电阻率反而增加。含水量对土壤电阻率的影响，不仅随土壤种类不同而有所不同，而且与所含的水质也有关系。例如在电阻率较低的土壤中，加上比较纯洁的水，反而增加电阻率．因此在采用加水改良土壤时，也要注意这一点．

3．温度

当土壤温度在0℃及以下时，由于其中水分结冰，土壤冻结，电阻率突然增加，因此一般都将接地极放在冻土层以下，以避免产生很高的流散电阻。温度自0℃继续上升时，由于其中溶解盐的作用，电阻率逐渐减小，温度到达100℃时，由于土壤中水分蒸发，电阻率又增高。

4．化学成分

当土壤中含有盐、酸、碱成分时，电阻率会显着下降。一般即利用这种特性来进行改善土壤的。

5．物理性质

土壤中的物理因素可使电流密度分布的情况改变，尤以含有金属成分时影响最大。此外，土壤本身是否紧密，与接地极是否紧接，对电阻率也都有很大影响。土壤本身的颗粒越紧密，电阻率就越低，其减低程度随土壤的种类而异。例如砂土及岩石等受压后，颗粒不易紧密，电阻率下降较少；粘土、黑土等受压后，颗粒易于紧密，因此电阻率下降较大。根据试验证明：当粘土含水量为10％，如温度不变，单位压力由20MPa 增加到200MPa 时，电阻率可下降到原来数值的65％。同时土壤与接地极接触得越紧，流散电阻也越小。因此，

为了减少接地极的流散电阻，常采用将管形接地极打入地下的办法。这种施工方法既简便，又可将附近土壤压实，并可使接地极与土壤紧密接触，从而能达到减少土壤电阻率的效果。如采用其它方法敷设接地极时，必须夯实接地极附近的土壤，以减小土壤电阻率。

6．土壤热阻系数

不同季节中，土壤的温度不同，土壤的热阻系数也随之变化，接

地电阻也随季节不同而有所增减。

一般冬季最大，夏季最小，因此推荐将测得的数据换算为冬季时

的最大值，以保证接地极在最不利温度下也仍能具备其应有的功能。由于影响土壤电阻率的因素很多，因此在设计时最好选用实测的数值。因为测量时的具体情况不同，土壤电阻率也有所改变。在施工后必须进行测量核算。如接地电阻超过原设计数值，必须补打接地极，使具体实测的接地电阻符合设计的要求。

二、降阻措施：

在施工中，如有可能，尽可能的采用以下法中的几种就会极大的减少接地电阻的数值。

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0.5m以内和接地体的1/3处。但这种取土置换方法对人力和工时耗费都较大。2、人工处理土壤(对土壤进行化学处理)。

在接地体周围土壤中加入化学物，如食盐、木炭、炉灰、氮肥渣、电石渣、石灰等，提高接地体周围土壤的导电性。采用食盐，对于不同的土壤其效果也不同，如砂质粘土用食盐处理后，土壤电阻率可减小1/3～1/2，砂土的电阻率减小3/5～3/4，砂的电阻率减小7/9～7/8；对于多岩土壤，用1%食盐溶液浸渍后，其导电率可增加70%。这种方法虽然工程造价较低且效果明显，但土壤经人工处理后，会降低接地的热稳定性、加速接地体的腐蚀、减少接地体的使用年限。因此，一般来说，是在万不得以的条件下才建议采用。

3、深埋接地极。

当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。这种方法对鹅卵石集中的河滩地最有效果。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%，6m深处为60%，6.5m深处为50%，9m深处为20%，这种方法可以不考虑土壤冻结和水分蒸发所增加的电阻系数，但施工困难，土方量大，造价高，在岩石地带困难更大。

4、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，可采用此法。但在设计、安装时，必须考虑到连接接地极干线自身电阻所带来的影响，因此，外引式接地极长度不宜超过100m，而且断面必须足够大。5、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，降低与其周围大地介质之间的接触电阻的作用，因而能在一定程度上

降低接地极的接地电阻。降阻剂用于小面积的集中接地、小型接地网时，其降阻效果较为显著。降阻剂是由几种物质配制而成的化学降阻剂，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。

6、利用水和水接触的钢筋混凝土体作为流散介质。

充分利用水工建筑物(水井、水池等)以及其它与水接触的混凝土内的金属体作为自然接地体，可在水下钢筋混凝土结构物内梆扎成的许多钢筋网中，选择一些纵横交叉点加以焊接，与接地网连接起来。当利用水工建筑物做为自然接地体仍不能满足要求，或者利用水工建筑物作为自然接地体有困难时，应优先在就近的水中(河水、池水等)敷设外引(人工)接地装置(水下接地网)，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。

7、采取伸长水平接地体

结合工程实际运用，经过分析，结果表明，当水平接地体长度增大时，电感的影响随之增大，从而使冲击系数增大，当接地体达到一定长度后，再增加其长度，冲击接地电阻也不再下降。一般说来，水平接地体的有效长度不应大于接地体的有效长度。根据土壤电阻率确定如下所示。

在不同土壤电阻率下的水平接地体有效长度