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摘要：牵引变电所是铁路安全运行的重要保证，不仅要设计合理，同时还要保证高质量的施工，只有这样才能降低运行与维护的成本，同时有效延长变电所设备维修周期，促进铁路得到可持续发展。在牵引变电所设计中，降低接地电阻是必不可少的重要环节，其具体来说可以分成接地网工程、母线安装及构件接地三个环节。在接地网工程中，最主要就是如何降低接地电阻的问题。因此文章结合工程实例，就牵引变电所接地电阻的降低方法展开相关探讨。
关键词：牵引变电所；接地电阻；降低方法；研究
随着近年来我国铁路事业的快速发展，对铁路供电系统运行的安全性与可靠性要求逐渐升高，铁路牵引供电系统在铁路建设工程中设有很多牵引变电所。牵引变电所接地的目的是为了避免人员受到电击，同时保证整个铁路供电系统可以正常运行，对线路设备进行保护，避免受到雷击伤害和静电损害等，从而将电力系统或者部分电气装置经接地材料与接地装置连接。接地是铁路牵引变电所保护供电系统的一项重要措施。因此探究牵引变电所接地电阻的降低方法极为必要。
一、接地电阻的作用及其降低的常用措施概述
接地电阻是判定防雷装置性能优劣的重要技术指标之一，也是防雷检测和防雷工作中判定整个防雷设施是否合格的重要依据。在土壤电阻率高的地区，由于受地质、地势等条件的限制，防雷接地装置的工频接地电阻往往达不到设计要求，在实际工作中，接地电阻值的高低对防雷工作至关重要，降低接地电阻是保障防雷安全最直接、有效的技术措施。因此，应根据实际情况，认真查看地质、地势及建筑物的具体情况，采用多种方法，有效的降低接地电阻。降低建筑物的工频接地电阻，要做好以下工作：首先，做好地质地势的调查，了解建筑物工频接地电阻超标的原因，看建筑物处在什么样的地形，实地勘测土层的情况和土质的情况。其次，测试建筑物周围的土壤电阻率，看四周是否有土壤电阻率低的地方可以利用，再测试不同深度的土壤电阻率，看地下有无可以利用的低电阻率的地层。影响接地电阻最主要的因素是接地系统范围内的土壤电阻率，其次是设置接地系统过程中对接地极的设计与处理。对降低接地电阻值来说，土壤电阻率和对接地体的处理是最主要的。
二、工程实例
众所周知，冻土层的形成与发展最为主要的因素是气候。本文研究的路段有着多年冻土的特点，海拔高，气温低。在设计各种接地的过程中，必不可少的参数是土壤电阻率。实际上，在冻土土层往往存在较多的影响因素，例如土壤中所含的可溶性溶解盐等。土壤电阻率的两个重要影响因素是土壤的含水量和环境温度。如果温度降至零度以下，那么便会出现冻土层。土壤之中溶解盐的水分一般会由液态变为固态，在零下1度到0度之间土壤电阻率会存在着一个突然的阶跃，在此部位土壤电阻率会不断上升，并且增高的幅度较为明显。通过对该地段的两季勘测，其数据表明该地段的非冻土区域土壤电阻率要低于500Q.m，在现有接地技术中，能够满足非冻土层接地电阻技术已经很多。如果冻土区冻结期的土壤电阻率较高，在（3000-5000）Q.m2之间，那么该区域应属于高土壤电阻率地区。如果在此地区设置接地装置，使得该地区的接地电阻能够与规范要求相符和，其难度是非常大的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于冻土区域和融土之间的地质特征存在显著差异，距离地表不远的地层融化与冻结会给土壤电阻带来直接的影响，同时也会给接地体的散流效果带来一定的影响，因此准确的区分多年冻土与季节融化层界面极为必要，同时也是重要的任务。影响多年冻土与季节融化层界面主要包括两大类因素，一类是土壤自身的因素，另一类是外界环境的影响因素。这两方面的因素给冻土层等带来多方面的影响，因此应该引起高度重视。
三、降低该地段接地电阻的主要方式分析
以往已经有很多国家研究了冻土地区的接地问题，并且也得到了一些经验，例如在冻土地区可以应用电加热的方式等。但这种方式的使用有一定的限制性，一定要有明显特点的地区才能够使用。本文针对该地区的特点等提出了一些降低接地电阻的方法。
首先，可以充分的利用自然接地的方式。这过程中需要应用混凝土结构中的钢筋骨架和金属结构等进行接地，这样一来不仅能够减小接地电阻，还能够起到节约作用。基于建筑物的基础，一般其基础都需要深埋地下，因此基础与地面的接触面积较大。与一般的岩石相比，混凝土的吸湿性较好，在湿润状态之下，电阻率会处于极低的状态之下，并且与周围土壤电阻率相比较低。因此可以应用钢筋混凝土和钢骨架钢筋混凝土所造建筑物基础去实现降低建筑物接地电阻的目的。
除此之外，要降低接地电阻，也可以通过架空地线的方式来达到此目的。而要达到接地电阻的目的，架空电线往往需要钢绞线的帮助，其原因在于它的单位长度阻抗较大。如果应用良导体去减小架空地线的阻抗，那么可以通过增大分流的作用的方式实现减小流经地网的入地短路电流。其次，可以采用立体地网的方式来实现降低接地电阻的目的。将水平接地体为主的立体接地网埋设后，不同深度冻土土壤电阻率会呈曲线分布，电阻会随着土壤深度渐渐的减小。在土壤中存在的垂直电极，与各个部分的散流呈反比。在气温逐渐回升后，土壤的冻层会逐渐的融化，时间久了在季节融化层内便会形成低土壤的电阻率。经过实践研究我们可以得出 ：应用垂直接地体的立体地网进行操作，在降低雷电流的散流与接地电阻值方面有着积极的作用。
另外，可以通过使用物理降阻剂降低接地电阻。由于该地区的气候较为恶劣，交通不便，土壤很容易出现冻层，在日常所使用的换土降阻方式在该地区无法实现，因此可以应用物理降阻剂的方式进行降阻。当前降阻剂主要有化学与物理两大类降阻剂。那些化学降阻剂的组成主要是高分子材料和电解质等组成，一旦注入土壤以后，可以在短时间内形成电阻率低的根须状连续胶体，从而有效增加接地面积，提升接地体的散流效果。
最后，可利用较为有利的地理条件实现降低接地电阻的目的。在距配、变电所 2km 的区域内，如果存在着低土壤电阻率地区，那么便能够应用外接地的方式进行连接，将接地设施埋设在土壤当中。以相同的道理，在对线路杆塔接地装置进行设置的时候，可以对低土壤电阻率区段杆塔接地集中加强，在此之后引出接地线，并把高土壤电阻率的杆塔连接起来，以达到降低接地电阻的目标，并且能够满足电阻值方面的规范要求。
总之，牵引变电所在铁路供电系统中起着“心脏”的作用，因此降低牵引变电所接地电阻对牵引变电所的运行安全显得尤为重要。本文主要对防雷接地措施中的相关问题展开探讨，由于该工程实例中的低端区域有季节性河流存在，这些水体附近与冻土层贯穿，因此这些地区的电阻率较低，散流性也比较好。要有效的降低该地区的接地电阻，就需要对实际地质情况等进行调查，了解其周边状况等，从而全面有效降低接地电阻，实现较好的施工效果。
参考文献：
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论文作者:徐虎刚
论文发表刊物:《基层建设》2016年9期
论文发表时间:2016/8/3
标签：电阻率论文; 电阻论文; 土壤论文; 变电所论文; 冻土论文; 地区论文; 防雷论文; 《基层建设》2016年9期论文;