郭兴安　边立峰　栗艳杰

0 引言

接地电阻是判定防雷装置性能优劣的重要技术指标之一，也是我们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。

要降低建筑物的工频接地电阻，首先要做好以下工作：

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主要的。

1 降低接地电阻的具体方法

决定接地电阻的因素很多，接地电阻的大小不仅与土壤电阻率有关，还与接地网的尺寸、形状、接地体金属的材料、横截面大小等因素密切相关。《建筑物防雷设计规范》规定了一、二、三类建筑物建筑物防雷装置的冲击接地电阻分别不大于10欧、30欧，防雷电电磁脉冲的冲击接地电阻不大于20欧，由于工程实践中，防雷通常与建筑物内的电子信息系统一起考虑，于是就规定了共用接地系统的接地电阻值取各接地电阻的最小值，即在设计中常取接地电阻不大于4欧或1欧的要求。正因为在很多情况下。下垫面地质条件很差，接地电阻一时达不到规定的电阻值，工程设计和施工的大部分精力放到了如何降低接地电阻的问题上。

1.1 更换土壤

土壤电阻率主要受温度和湿度以及土壤性质的影响，温度引起土壤电阻率变化的比率，从20℃～-15℃变化的范围，同一土地中电阻率随温度可增加459倍，这主要是因为水的电阻率会因温度的变化而引起敏锐的变化，因此接地点的选择应在土壤湿度大的地方，如办公楼的背影面，地下水的出口等，其次再考虑温度对它的影响。

更换土壤是采用土壤电阻率较低的土壤（如黏土、黑土及砂质粘土等）替换原有电阻率较高的土壤，置换范围在接地体周围0.5m以内和接地体的1/3处。这种换土方法降低接地电阻的效果较好，但缺点是人力、物力消耗较大。

1.2 人工处理土壤

在接地体周围土壤中加入食盐、电石渣、石灰等，对土壤进行化学处理。采用食盐，对于不同的土壤效果也不同，如砂质粘土用食盐处理后，土壤电阻率可减小1/3～1/2，沙土电阻率减少3/5～～3/4，砂的电阻率减少7/9～7/8；对于多岩土壤，用1%食盐溶液浸渍后，其导电率可增加70%。这种方法虽然工程造价较低且效果明显，但此种方法在土壤经过人工处理后，会降低接地的热稳定性、加速接地体的腐蚀、减少接地体的使用年限。

1.3 深埋接地极

当地下深处的土壤或水的电阻率较低时，可采取深埋接地极来降低接地电阻值。这种方法对含沙土壤最有效果。据有关资料记载，在3m深处的土壤电阻系数为100%，4m深处为75%，5m深处为60%，6.5深处为50%，9m深处为20%，这种方法可以不考虑土壤冻结和干枯所增加的电阻系数，但施工困难，土方量大，造价高，在岩石地带困难更大。

1.4 多支外引式接地装置或扩大地网面积

如接地装置附近有导电及不冻的河流湖泊，可采用此法。但设计、安装时，必须考虑到连接接地极干线自身电阻所带来的影响，因此，外引式接地极长度不宜超过100m。

合理采用接地装置形式，扩大地网面积。以水平接地为主的环形接地网，当地网的接地电阻值达不到要求时，应扩大其面积，具体做法是：在地网外围增设1圈或2圈环形接地装置。环形接地装置由水平接地体和垂直接地体组成。水平接地体的长度一般不应大于100m，如水平接地体过长，由于电感的影响，对降低冲击接地电阻无效。对于水平接地体应根据现场的地势、地形、沿建筑物四周向外放射水平射线为主，水平接地体与地网宜在同一水平面上，环形接地装置与地网之间以及环形接地装置之间均应每间隔3～5m相互焊接连通一次；也可在建筑物四角设置辐射式延伸接地体。

1.5 添加相应降阻剂

利用接地电阻降阻剂后，可以起到增大接地极外形尺寸，降低与周围大地介质之间的接触电阻的作用，因而能在一定程度上降低接地极的接地电阻。降阻剂用于小面积的集中接地、小型接地网时，其降阻效果较为显著。

降阻剂是由几种物质配制而成的化学降阻剂，是具有导电性能良好的弱电解质和水分。这些强电解质和水分被网状胶体所包围，网状胶体的空格又被部分水解的胶体所填充，使它不至于随地下水和雨水而流失，因而能长期保持良好的导电作用。降阻剂这是目前采用的一种较新的和积极推广普及的方法。

1.6 利用不和水接触的钢筋混凝土体作为流散介质

充分利用水工建筑物（水井、水池等）以及其它与水接触的混凝土内的金属体作为自然接地体，可在水下钢筋混凝土结构物内绑扎成的许多钢筋网中，选择一些纵横交叉点加以焊接，与接地网连接起来。当利用水工建筑物作为自然接地体仍不能满足要求，或者利用水工建筑物作为自然接地体有困难时，应优先在就近的水中（河水、池水等）外引接地装置，接地装置应敷设在水的流速不大之处或静水中，并回填一些大石块加以固定。

1.7 采取伸长水平接地体

结合工程实际运用，经过分析，结果表明，当水平接地长度增大时，电感的影响随之增大，从而使冲击系数增大，当接地体达到一定长度后，再增加其长度，冲击接地电阻也不再下降。

1.8 采取污水引入

为了降低接地体周围土壤的电阻率，可将污水引到埋设接地体处。接地体采用钢管，在钢管上每隔20cm钻一个直径5mm的小孔，使水渗入土壤中。

1.9 采取深井接地

有条件时，还可以采用深井接地。用钻机钻孔，把钢管接地极打入井孔内，并向钢管内和井内灌注泥浆。

2 小结

接地的主要目的是防雷，所以接地装置的形式，设备接地的方式都应以防雷为目的，在降阻措施的采用上也应以降低冲击接地电阻为主。不宜采用特长的外延接地和较深的深井接地。可以结合现场地形采用放射形接地，深埋接地体和采用适当的降阻剂的方法进行降阻。

在确定降低高土壤电阻率地区地区接地电阻的具体措施时，应根据当地原有运行经验、气候状况、地形地貌的特点和土壤电阻率的高低等条件进行全面、综合分析，通过技术和经济比较来确定，因地制宜地选择合理的方法。这样，既可保障设备的正常运行，又可避免接地装置工程投资过高情况的发生，收到理想的防雷效果。

【参考文献】

[1]GB50057-2010建筑物防雷设计规范[S].

[责任编辑：王楠]