摘要：了解接地电阻的概念、接地种类，从接地电阻值过大造成的危害出发，根据防雷接地规范对具体类型接地电阻值的标准，简单分析引起接地电阻值大小的常见几个因素，提出相应的改进途径，达到改良接地电阻的目的，使电阻值符合规范要求。
关键词：接地电阻；常见因素；改进途径
1、接地电阻及标准
建筑避雷带、接闪器、均压环、引下线、电力系统的中性点、电气设备的外漏部分及装置的外导电部分由导体与大地相连称之为接地，常见有保护接地、防雷接地和工作接地等。而接地电阻是指电流（雷电流或者故障电流）由接地系统经接地引下线、接地干线流入大地再经大地流向另一接地极扩散所遇的阻抗，包括接地系统本身的电阻、接地体与大地土壤的之间的接触电阻以及接地体之间大地的电阻或接地体到无限远处的大地电阻。接地电阻值大小情况反映接地装置与“地”接触的是否良好，反应接地网规模。概括起来接地电阻主要由接地线的电阻、接地体本身电阻、接地体与周围土壤的接触电阻及流散电阻组成；而流散电阻包括接地体与土壤的接触电阻和土壤自身电阻；一般来说前两种电阻与接地系统本身的几何尺寸有关，而且都用金属材料制作，本身电阻率很小，所以只要尺寸足够，对接地电阻值的影响甚微；故起决定作用的为接触电阻和流散电阻，接地极与土壤接触情况及土壤电阻率对这两个电阻值的大小产生直接影响。
如果接地网电阻过大，使雷击或其它形式的漏电流涌到接地网上，造成放电时间延长，不能及时泄放完冲击电流，造成设备损坏，使设备得不到保护；同时还会对人身安全造成极大危害。
2、影响接地电阻的因素
电阻的计算公式为：R=ρL/S；从公式来看，接地电阻值的大小与电阻率成正比，与接地极（接地装置）的尺寸成反比。就电阻计算公式本身而言，影响接地电阻值大小的因素电阻率和接地极尺寸，但实际上还有其他影响电阻值的情形。
2.1 接地极周围地质环境
地质环境不同，土壤电阻率也会千差万别，而影响接地电阻大小的主要因素是土壤电阻率，且越接近接地极周围的土壤，所遇到的电阻越大。土壤电阻率会因土壤性质、土壤结构、含水率、温度、化学成分和物理性质不同而有所变化。相对而言，土壤性质对土壤电阻率影响最大，不同土壤，电阻率甚至相差几万倍，例如，陶黏土电阻率近似值为10Ω•m，砂土电阻率近似值为300Ω•m；含水率对土壤电阻率影响也很大，土壤电阻率随含水率的增加而下降，当含水率75%左右时，这种变化又变得很小，超过75%时反而增加，含水量影响不仅与土质有关，还与水质有关，例如，电阻率小的土壤加纯净的水反而使电阻率增加，我们在改良接地电阻时，要予以注意；温度变化会影响土壤的形态及含水量，进而改变土壤电阻率；利用土壤含有酸、碱、盐离子的特性，可以改善土壤电阻率；蓬松的土壤也会使土壤电阻率上升，因此土壤的物理特性也要考虑。
2.2 接地工程材料
接地系统所选材料的性质、防腐、金属氧化层、尺寸、敷设及接地极布置方式也影响接地电阻值的大小；我们选择接地材料时，不仅要考虑材料本身的电阻率，还要考虑尺寸大小、敷设和布置，同时还要兼顾合理经济性；选铜棒、铜牌还是扁铁、角钢圆钢，都要经过分析综合考虑；如果缺乏妥善的防腐工艺处理，会使处在恶劣环境中的接地网不到几年就腐蚀破坏，引起接地电阻的上升，等电位特性遭到破坏，失去接地保护作用，甚至负作用。
2.3 施工不规范
接地工程施工不规范，造成工程质量不合格，达不到验收要求，也会影响接地电阻的大小；施工中工序不合理，焊机、，焊接材料选择不对，防雷引下线、接闪器、接地体的焊接连接不符合规范搭接要求，接闪器与防雷引下线及防雷引下线与接地极（接地模块）搭接施工不符合要求、搭接处处理不当，接地干线和接地极埋深不够，接地极（接地模块）之间的水平距离不够，另外施工作业人员的心理状态、技能水平，工程所在地的气象条件、地理位置、季节等环境因素，都会影响接地工程施工质量，验收不合格，接地达不到要求。
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2.4 测量方法
测量方法的选择，对接地电阻影响差别很大，测量数据选择错误，可能会导致测量事故的发生。为了使接地系统设计和施工有正确的依据，首先要对接地极（接地装置）周围土壤电阻率进行测量，不同深度、多地点进行测量，得出可靠数据，最大限度降低因不均匀土壤带来的设计误差。最后在接地工程竣工后对接地电阻进行验收测量，无论选用电压降法、电桥法、摇表法及电流电压法，都要进行多点测量。
除了上述因素之外， 接地极与土壤的接触电阻、意外损害断裂、不可抗力等对接地电阻也有影响。
3、降低接地电阻的改进途径
3.1 改进土壤电阻率的措施
当接地体周围土壤电阻率高时，我们在施工过程中，采用电阻率低的土壤（如，黏土、黑土及砂质黏土等）更换原有电阻率高的土壤，置换的范围达到规范要求即可，但这种工作量大；对土壤进行化学处理也可以降低土壤电阻率，即在接地体周围土壤中加入导电性能良好的化学物，如食盐、木炭、炉灰、氮肥渣、石灰、酸碱盐等，来提高周围土壤的导电性，这种方法虽然造价低，效果明显，但是土壤热稳定性变差，化学物会腐蚀接地体（接地装置），降低接地体使用寿命，因此在万不得已时采用；为了降低周围土壤电阻率，还可以将污水引到埋设的接地体处，接地体可以采用钢管，在钢管的周围均匀钻孔，使污水渗入土壤中。
3.2 选材正确
选用合适材质的金属材料进行接地系统施工，不仅能降低接地电阻，而且适用经济，除了腐蚀性较强地界采用铜材(建议用黄铜板材而不建议紫铜板材，黄铜板材防腐效果更好)耐腐蚀性较好之外，可采用热镀锌材质的圆钢、扁钢、角钢、钢管等金属材料用于接地工程，螺纹钢因耐腐性能、导电性较差不能作接地体，；也可以选用其他导电性能好、耐腐蚀的金属材料或非金属接地模块。
3.3施工有序规范
在接地工程施工作业之前，应认真进行设计交底和图纸会审，制定详细可行的专项施工方案和安全措施，并按规范施工，是接地电阻在施工中符合要求的保证；施工符合设计和验收标准，例如，接地装置顶面埋深不应小于0.6m，且在冻土层以下，接地极应垂直埋入地下，间距不小于5m；搭接处施焊符合验收规范，施焊均匀饱满，无虚焊、夹渣、裂纹、气孔、脱焊等情况；当接地电阻达不到设计要求时，可采用降阻剂、换土和接地模块来降低接地电阻；等电位联结的外露可导电部分或外界可导电部分的连接应可靠，防松零件应齐全，地下暗敷时，不得采用螺栓压接；接闪器安装位置应正确，方式符合设计要求，焊接饱满无遗漏，防腐完好，安装应平正顺直、无急弯，在建筑变形缝处应有补偿措施；接闪器与防雷引下线必须采用焊接或卡接器连接，防雷引下线与接地装置必须采用焊接或螺栓连接，不同金属之间的连接应采取防电化学腐蚀的措施；根据不同地理位置、不同气象条件，气温差异制定相应的防护措施；合验收标准；对作业人员进行交底，加强技能培训，持证上岗。
3.4正确测量
制定正确的测量流程，选择适用的测量方法；选用有经验的、有资质的操作人员进行测试；测量仪器仪表经检定合格，并在检定期内，消除显示仪表示值误差；多点进行测量，绘制电阻曲线图，进行分析，选取图中平稳段作为电阻值，对照规范标准，看是否达标；这些都可以消除测量中产生的失误。
另外，对接地体、接地模块周围的土壤夯实，提高密实度，可以减小接触电阻；采用冗余设计可以降低意外损害所带来的电阻不达标的可能。
4 结束语
通过对影响接地电阻大小常见因素的简单分析，我们在工程地质勘测、设计、施工及验收过程中，无论遇到什么样的具体情况，分别制定相应改进措施，使接地电阻值达到规范要求，达到接地保护的目的，工程经验收合格，经济合理，使被保护设备、装置、构筑物等免受损害，保障人身安全。
参考文献
[1] 建筑物防雷工程施工与质量验收规范 GB 50601-2010
[2] 建筑物防雷设计规范GB 50057-2010
[3] 张红梁.影响接地电阻测量值的因素及排除方法初探.科技风. 2011年3月（上）
论文作者:杨磊
论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期
论文发表时间:2019/9/18
标签：电阻论文; 土壤论文; 电阻率论文; 防雷论文; 测量论文; 电阻值论文; 大小论文; 《电力设备》2019年第7期论文;