【摘要】為了保證電氣系統(tǒng)、電氣設備的正常運行以及操作人員的人身安全，在電力系統(tǒng)中采用的接地方式有防雷接地、工作接地、保護接地。而衡量接地裝置與大地連接是否良好的指標是接地電阻，所以6kV配電線路桿塔的接地電阻阻值對配電線路安全穩(wěn)定運行起著重要的作用，本文將對影響接地電阻阻值的環(huán)境因素進行分析，并提出施工中降低接地電阻阻值的措施。

【關鍵詞】油田配電線路；桿塔；接地電阻

近年來，油田6kV配電線路所發(fā)生的擊穿故障，多數與接地電阻偏高有關。為了保證6kV配電線路平穩(wěn)運行，特進行對油田6kV電力線路桿塔接地電阻阻值的影響因素進行分析、研究，在施工過程中，采取有針對性的措施來降低桿塔接地電阻阻值。

1、桿塔接地電阻的組成部分

1.1接地電阻的成因

接地電阻是指電流經過接地體進入大地并向周圍擴散時所遇到的電阻。大地具有一定的電阻率，如果有電流流過時，則大地各處就具有不同的電位。電流經接地體注入大地后，它以電流場的形式向四處擴散，離接地點愈遠，半球形的散流面積愈大，地中的電流密度就愈小，因此可認為在較遠處（20m以外），單位擴散距離的電阻及地中電流密度已接近零，該處電位為零電位。

1.2電力線路桿塔接地電阻組成

電力線路桿塔接地電阻由以下三部分組成：

（1）接地線及接地體自身電阻。（2）接地體表面及與其接觸的土地之間的接觸電阻。（3）接地體周圍大地的電阻。

2、降低接地電阻阻值的意義

我廠油田6kV配電線路接地裝置主要安裝于開關桿、變臺桿，接地裝置在高壓部分主要的作用是防雷接地。雷擊桿塔頂部或電氣設備上時，電流直接通過桿塔與接地線或者通過避雷器將雷電流導入接地線釋放進入大地。若接地指標良好，接地電阻阻值很小，電氣設備電位上升較低，感應電壓對電力系統(tǒng)造成的損害較小，若接地電阻阻值較高，電氣設備電位上升較高，則可能會損壞電氣設備，造成電力系統(tǒng)不穩(wěn)定。

對于變壓器低壓側，油田低壓配電線路主要采用TN-C三相四線制系統(tǒng)，當用電設備三相不平衡時，N線會存在電流，若接地電阻阻值較大，則會引起電位上升，用電設備的PE線會造成電氣設備外殼帶電，對操作人員會存在安全隱患。

3、接地電阻阻值的影響因素

按照電工理論，接地裝置的接地電阻的計算公式為：

（1）

式中：R-接地裝置的接地電阻

r0-接地裝置自身電阻阻值

p-相應土壤電阻率

L-接地裝置埋入地下深度

d-接地裝置的截面直徑

從公式中可以看出，影響接地裝置接地電阻的內在因素有接地裝置的材料、周圍土壤的電阻率、接地裝置的埋深以及接地裝置的截面直徑。

3.1接地體自身的電阻阻值

接地裝置的自身電阻阻值取決于接地裝置材料，目前施工中多采用的接地裝置材料為扁鋼接地體與碳棒式接地體。在施工中碳棒式接地體電阻值比扁鋼接地體阻值小，在安裝中采用可降低整體接地電阻阻值。

3.2接地裝置周圍土壤對接地電阻阻值的影響

3.2.1不同土質對接地電阻阻值的影響

在我廠施工的某線路上，安裝碳棒接地體時，采用了在不同土質進行掩埋接地體。經測量，接地裝置周圍土壤成分不同，所測得接地電阻阻值也不同。其主要原因是，黑土、粘土等土質中電解質成分多，導電率高，接地電阻率低。而沙土電解質成分少，導電率低，所以接地電阻阻值偏高。因此可采用更換接地裝置周圍土壤的方式降低接地電阻，缺點是人力和工時耗費較大。

3.2.2土壤濕度對接地電阻阻值的影響

通過實地測量可知，我廠北部地區(qū)接地電阻阻值要普遍比南部低，這是由于北部為低洼地帶，常年積水，土壤濕度較高，則土壤導電率高，電阻率低，所測接地電阻阻值則較小。

3.2.3采用化學方式處理的土壤對接地電阻阻值的影響

為分析經過化學方式處理的土壤對接地電阻阻值影響，在此選用接地體周圍的土壤是沙質的土壤進行試驗。在土壤上用1%的食鹽水進行澆灌。對比處理前后的接地電阻阻值，經測量接地電阻阻值降低原來的2/3。

表1 采用化學方式處理的土壤接地阻值變化對比

線路名稱井號土質處理前電阻阻值處理后電阻阻值

I-27P78-76沙土9.663.92

經分析得出，在接地體周圍的土壤加入食鹽、木炭、爐灰等礦物質電解質，可大幅度提升土壤導電率，降低接地電阻阻值，工程造價低效果明顯，但對于扁鋼接地體來說，會加快其腐蝕程度。

3.3接地極埋深

原理上，土壤深處濕度相對比土壤表面高，因此地下較深處的土壤電阻率較低，導電性能好?？刹捎眉由罱拥貥O埋深的方式降低接地電阻阻值。但由于加深接地體埋深對施工造成困難，所挖土方量大，造價也高，因此不適合用該方法降低接地電阻阻值。

3.4接地極截面對接地電阻阻值的影響

單個接地體截面無法改變，但是可采用多根接地體并聯的形式，等效于增加接地體截面。根據電工理論，幾個相同的垂直接地體并聯構成的接地裝置的接地電阻公式為：

（2）

Rn-并聯之后的接地電阻

Rc-單根接地體的接地電阻

n-并聯接地體的數目

-基地提的利用系數（查閱手冊）

為此，選一組同一線路，環(huán)境相近的變臺桿進行測試，一組安裝1個接地體，另外一組安裝2個接地體。測試結果如下：

表2 安裝模塊數量與電阻阻值數對比

序號線路名稱井號接地模塊數量阻值數

1I-377-7812.76

2I-376-7821.0

由表2可以看出，安裝接地模塊數量增多，相當于截面積增大，接地電阻阻值也會降低。因此，可采用加裝多個接地體的方法降低接地電阻阻值。

4、結論

通過本文對油田配電線路桿塔接地電阻阻值影響因素的分析，可得知，在施工過程中，降低接地電阻阻值可行有效的措施有：

（1）可采用自身電阻率較低的碳棒式接地體。（2）可采用化學處理的方法或者利用降阻劑，降低接地體周圍土壤的電阻率。（3）可同時加裝多個接地體來降低接地電阻阻值。

參考文獻

[1]李景祿，胡毅，劉春生.實用電力接地技術.北京：中國電力出版社，2002.

[2]王殿江，王洪波.關于接地電阻的探討，2005.6.

作者簡介

馬文龍，現在大慶油田第七采油廠基建工程管理中心工作。