電解離子接地極在牽引變電所地網(wǎng)的應(yīng)用

摘 要：本文以實(shí)際工程項(xiàng)目為例，詳細(xì)介紹了電解離子接地系統(tǒng)的應(yīng)用，結(jié)合國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)提出了牽引變電所接地電阻的計(jì)算方法，論證了其滿足安全電壓的理論依據(jù)，并與傳統(tǒng)接地作比較，闡述在特殊建設(shè)環(huán)境下優(yōu)化牽引變電所接地的途徑和意義。

關(guān)鍵詞：牽引變電所；接地電阻；電離子接地極

引言

牽引變電所接地網(wǎng)作為牽引網(wǎng)回流回路中的一環(huán)，在保障人員安全以及行車、設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行起著重要作用。接地網(wǎng)的接地電阻以及均壓要求是考量接地系統(tǒng)優(yōu)劣的量化值，其數(shù)值大小直觀反映牽引變電所的安全程度，因此牽引變電所接地網(wǎng)的接地電阻和均壓要求是接地網(wǎng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。

牽引變電所的接地網(wǎng)設(shè)計(jì)及施工在提高接地網(wǎng)的使用壽命、降低接地工程造價(jià)的同時應(yīng)保證接地系統(tǒng)的可靠性、導(dǎo)電性、穩(wěn)定性、耐腐性。在部分牽引變電所建設(shè)時，由于當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件較差，土壤電阻率較高，而征地面積受限的條件下，常規(guī)化的地網(wǎng)設(shè)計(jì)已不可行，本次以某牽引變電所建設(shè)為例，通過采用電解離子接地系統(tǒng)的方案解決了上述問題。

1 工程概況

某牽引變電所位于內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾旗境內(nèi)，地貌被兩川九灣十八溝切割得支離破碎。植被稀疏，巖石裸露，水土流失十分嚴(yán)重。實(shí)測土壤電阻率平均值為210Ω·m。變電站占地面積4060m2.。

2 接地要求

2.1 接地電阻。該站地貌植被稀疏，巖石裸露，水土流失十分嚴(yán)重，地網(wǎng)建設(shè)面積較小，地網(wǎng)接地電阻難以滿足要求，所以合理的降低接地電阻的就是考慮的重點(diǎn)。

2.2 安全電壓。為了提高地網(wǎng)的安全性，保證工作人員和設(shè)備的安全。則在全站敷設(shè)均壓網(wǎng)格，使接觸電壓和跨步電壓達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)，保證工作人員安全。

3 方案設(shè)計(jì)

3.1 地網(wǎng)接地電阻的推算。地網(wǎng)接地電阻受土質(zhì)、天氣條件、地網(wǎng)水平接地體長度、深度、材質(zhì)、接地體形狀、地網(wǎng)結(jié)構(gòu)等多個因素影響。準(zhǔn)確地計(jì)算其數(shù)值非常困難。但可以盡量客觀地進(jìn)行測算，減少地網(wǎng)設(shè)計(jì)的盲目性，進(jìn)行必要的調(diào)整。

3.1.2 常規(guī)降阻措施。常見的傳統(tǒng)接地降阻方法有打深井、加降阻劑和增設(shè)外引地網(wǎng)3種。采用深井接地的方式，首先工程費(fèi)用較高，而且由于本牽引變電所的深層地質(zhì)結(jié)構(gòu)基本是巖石，電阻率大大超過表層，打深井接地的效果差。降阻劑的降阻幅度非常有限，況且大多數(shù)降阻劑對接地體有較大的腐蝕作用，從長期運(yùn)行來看，得不償失。采用增設(shè)外引地網(wǎng)則存在征地困難，以及周邊地質(zhì)條件與本所相近，降阻效果有限。

3.1.3 電解離子接地極降阻。電解離子接地極是通過電極自身的釋放孔吸收空氣中的水分，然后與自然的電解鹽等晶體物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成電解離子，通過小孔釋放到周圍的土壤中去。這樣一來可以不斷的改善周圍土壤電阻率，并增加周圍土壤的導(dǎo)電性，從而降低接地電阻；另一方面，通過向周圍不斷滲透得像毛細(xì)血管裝的電解質(zhì)網(wǎng)絡(luò)可大大增加離子接地極的等效直徑和等效長度，而降低接地電阻。

4 結(jié)論

通過本次牽引變電所地網(wǎng)設(shè)計(jì)實(shí)例表明，相對于傳統(tǒng)的接地降阻措施，在土壤電阻率比較高或者接地面積比較小的地方采用電解離子接地極與水平地網(wǎng)結(jié)合的接地方案的降阻效果更為明顯。結(jié)合其施工的便利性及相對經(jīng)濟(jì)性，在相應(yīng)的防雷接地工程中更具實(shí)用性。

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作者簡介：毛自強(qiáng)，男，中鐵第五勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，助理工程師。