浅谈变电站内接地网降阻施工技术

浅谈变电站内接地网降阻施工技术

项广永

中国能源建设集团浙江火电建设有限公司浙江杭州310020

摘要：在国民经济不断增长，用电负荷不断提高的背景下，变电站中接地网的降阻施工技术也逐渐成熟，然而在降阻设计与施工过程中还存在诸多难题，因此，当下首要的任务就是需要相关人员寻找有效的解决策略。本文就变电站中接地网的降阻施工技术予以探讨，以期实际应用过程中可以达到省投资、效果好的目的。

关键词：变电站；内接地网；阻降施工

1.前言

变电站接地网对于电力系统的可靠运行和变电站工作人员的人身安全起着重要作用。近几年来经济不断增长，用电负荷也在提高，且变电站建设步伐逐渐加快，这在一定程度上使得变电站用电和选址矛盾加大，大部分变电站站址只可以选择土壤的电阻率相对较大的山地上，这就对变电站中接地网施工与设计提出较高要求。因而，减小变电站中接地网的接地电阻成了当下设计与施工人员面临的难题之一，通过分析当下施工过程中常用降阻方式的利弊，进而给相关人员提供更多选择。

2.变电站中内接地网的降阻施工技术

一般情况下，变电站接地网是按照变电站面积铺设而成，就是应用垂直的接地极与水平的接地体组合铺设。其中水平的接地体选用扁钢或者是镀锌圆钢进行水平敷设，敷设为大于5*5的方形网格，同时深埋零点八米。而垂直的接地极使用槽钢、热镀锌的角钢与钢管进行垂直敷设，水平和上端接地体之间要进行搭接，再进行电焊，然后按照实际情况来计算，明确垂直的接地极数量。此外，接地极与接地体间搭接焊接的长度需满足圆钢直径六倍与扁钢宽度两倍，还要对双面进行焊接。这种方式用在土壤电阻率比较低的接地网中时，接地电阻能够达到规程要求，但相对于土壤电阻率比较高的变电站中，这种方式就难以满足相关规程要求，因此需要使用有效的降阻方式，改善接地网的接地电阻，具体包含下面的几种：

2.1用人工方式改善土壤的电阻率

对电阻率较低的土壤进行改善也就是通过电阻率比较低的一些土壤置换变电站中电阻率比较高的土壤。这种方式在工程实践中的效果比较好，只是工程量浩大，且投资比较高，在大型、中型的接地网中比较少用。因此，在使用该种方式时，需要充分结合相关土建工程中三通一平来施工，只有这样才可以最大限度的减小运输、开挖过程中的投资[1]。

2.2采用深孔方式对接地极进行爆破

通常情况下，深孔爆破的接地技术主要使用钻孔器械在土壤中钻垂直方向的孔，还要在钻孔内部插入相关的接地极，并在孔中适当的深度、适当的距离换置定量炸药，进行爆破，把岩石爆松与炸裂，将电阻较低的材料通过压力机将其压入爆破制裂与深孔缝隙中，最大限度的减小接地的电阻。而且这种技术属于近几年科研的成果，在降阻方面效果也相对较好；只是该种技术投资比较大，需要对比投资与经济效益后作出最优的选择。

2.3电解离子的接地

土壤电阻率过高的直接原因是因为缺乏自由离子在土壤中的辅助导电作用，电解离子的接地能在土壤中提供大量的自由离子，从而有效地解决上述接地问题。电解电极通常是由不锈钢管与铜管共同组成，具备很多个呼吸的排泄孔，还要在管内填上电解化合物的晶体，在地下敷设好电解电极后，相关呼吸孔会将土壤中水分吸收掉，而晶体会转变为电解的溶液从孔中排出；溶液经过特殊的回填土吸取后，可以均匀的流入土壤内部，并在土壤内部形成导电率比较好的土壤，进而减小接地网接地的电阻。因为电解离子的接地系统基本是向着垂直方向延伸，因此接地面积比较小，能够满足地形局限下变电站施工的需要。但这种方式同样需要较高成本，且使用寿命也没有经过验证。

2.4使用自然方式接地体

进行变电站接地网施工与设计的过程中，需要充分使用地下埋设的金属类结构物，以及和大地连接的构筑物或者是建筑物等，这样才可以充分的将自然的接地体和接地网连在一起。而且这种方式不会增加接地网投资，加之，降阻方面作用也比较明显，是当下降阻施工与设计过程中比较常用的方式；但这种方式在电阻率相对较高的接地网接地电阻降阻方面没有明显的作用。

2.5填充一些电阻率不高的物质

填充一些电阻率较低物质在接地极与接地体周围，可以减小接地极与接地体周围电阻率，降低土壤和接地体之间接触的电阻，还可以形成电流流通的截面，最大限度的降低接地网的接地电阻。而目前减小接地网的接地电阻时比较常用的方式就是填充一些电阻率不高的物质，这种方式的降阻效果比较好、投资较小。但是这种方式也存在污染大、物质流失严重与老化速度快等缺点，对于接地网有着严重腐蚀性；这就需要使用因地制宜的方式，全方面考虑这种方式的弊端与优势，通常在大面积变电站比较常用。

2.6深井接地的方式

就目前而言，深井接地主要是通过多根垂直的接地极在地下敷设，同时要和接地网保持连接，以此来减小接地网中接地电阻。如果土壤垂直方向出现上下分层，以及下层土壤电阻率比上层土壤低，使用深井接地方式降阻的效果比较好。在工程实际的施工过程中，采用地质实际勘察过程中的钻孔，这样可以最大限度的节省钻孔的费用。但是深井接地的方式也存在较大局限性，若变电站上下层的土壤中电阻率的变化比较小，更甚者下层土壤中电阻率比上层土壤高时，并不建议使用这种方式。此外，深井接地方式根数会因为变电站的面积大小而受到影响，一些电阻率较高的土壤以及面积较小的土壤，仅仅使用这种方式难以达到接地电阻的要求[2]。

2.7加大接地网的面积

由于接地电阻大小和接地面积呈反比，如果接地网的面积比较大，其接地电阻就会越小，因此需要在现有接地网的基础上加大接地网的面积，这样能够减小接地网的电阻，通常情况下加大外接地网与斜接地极的方式主要有以下两种。

首先，加大接地极也就是在原有接地极边缘位置向外敷设接地极，以此增加接地极面积，最大限度的节省征地的费用。只是变电站周围土壤电阻率相对比较高，通常高于站内的电阻，再加上投资和收益没有成比例，因此，需要慎重考虑选择这种方式，需要比较之后做出最优的选择[2]。

其次，外接地网通常在变电站外围选择土壤中电阻率相对较低的区域来敷设辅助的接地网，同时把这种辅助的和变电站内部接地网进行连接，以此来减小变电站中接地网的接地电阻。而且辅助的接地网敷设还要深埋，尽可能不影响到农民耕作，以及保护接地体不会受到破坏，同时界面也要达到相关要求，做好防腐的处理，尽可能预防因为跨步的电位差导致工作人员触电伤亡事故，最大限度的确保人员的安全。

可见，加大接地网面积在降祖方面效果比较显著，但是投资比较高，以及今后辅助的接地网与站内的接地网中金属类连接体容易受到破坏，因此，需要全方面分析研究变电站中辅助与周围接地网今后发展的情况，然后确定使用。

2.8外引接地的装置

如果变电站中存在低电阻土壤，可以考虑在辐射外围引入接地的装置，特别是为不占据耕地而选择在山坡上建设的电站。此外，选择在山坡上的电站，其所处的地区大部分是多岩石、非全风化的山地，通常土壤的电阻率相对较高。在此种情况下，需要在相关变电站周围寻找土壤的电阻率相对较低的区域，这部分区域主要就是用来辐射降阻接地的装置，然后将水平方向接地网与人工的接地网连接在一起，也就可以有效降低接地网的电阻，但是还应注意外引接地装置应该埋在地下，这样才不会影响到农民耕作，也不会让接地体受到破坏。

3.结语

总而言之，当下变电站中接地网降阻方式多种多样，在实际工程施工过程中，需要按照变电站周围的地形情况、土壤、分层的情况与土质等进行选择，再经过全方面比较与分析之后，选取其中比较好的方式，或者是结合多种方式来施工，这样可以最大限度的节约资金，降低土壤中的电阻率。此外，变电站中接地网降阻方式还需要相关技术人员创新，尽可能寻找效果最优、投资最省的方式，进而获取最大的效益。

参考文献：

[1]邵阿红，叶永卫，田二明.变电站接地网降阻措施研究[J].重庆工商大学学报（自然科学版），2012，34（04）：96-100

[2]张桂荣.浅谈110kV变电站接地电阻超标问题及改造[J].科技与创新，2014，23（03）：40-41.