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降低电极接地电阻的方法

作者:时间:2012-02-16来源:网络收藏

1.1 增加土壤的含盐量、湿度、温度
表1中列出的是土壤温度在0℃以上时,常见的黄土和砂土的土壤率随温度及湿度(含水量)变化的情况。从表1可以看出,在含水量一定的条件下,土壤的率随着温度的升高而。砂土在含水量为16.2%时,率从3℃时的156Ω·m降至22℃时的52 Ω·m,降幅达67%;在温度相同的情况下,土壤的电阻率随着含水量的增加而明显。温度为22℃时,黄土在含水量为19.6%时的电阻率仅为含水量为4.75%时的3%。温度上升及含水量增加之后,土壤中电解质的溶解度以及电离度都将上升,导致土壤电阻率。因而再适当增加土壤中的含盐量,即增加电解质浓度,还能进一步降低土壤的电阻率。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/177906.htm

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因此在室外进行检测工作时,可选择在夏季或气温较高时进行作业,同时在附近洒些盐水,增加土壤的湿度和土壤中电解质的浓度。
1.2 增加土壤的致密性
土壤的致密程度对土壤电阻率也产生一定的影响。试验表明,在温度不变的条件下,含水量为10%的粘土,在单位压力由196 Pa增大10倍到1 960 Pa时,土壤电阻率下降到原来的65%。因此,为了减少电阻值,可以将接地四周的土壤夯实,增加土壤的致密性。一方面可以降低土壤电阻率,另一方面还可以使接地极与土壤紧密接触,从而达到减小接地电阻的效果。
1.3 换土法
对于高电阻率的土壤层,增加湿度等有时不一定能够有效地降低电极的接地电阻。此时可以考虑运用换土法。换土法是用电阻率低的土壤替代电阻率高的土壤。可以在高电阻率土壤及电极难以插入的石砾土壤层上直接覆盖一层电阻率低,湿度高的土壤,然后将检测电极插入低电阻率的土壤层中。将换土法应用于高电阻率土壤中降低电极的接地电阻,能够获得很好的效果。在所换土壤中还可以适当添加食盐来增加土壤中导电离子浓度,降低土壤的电阻率。
在选用换土法时应注意两点:
(1)所选择的土壤应能与接地电极及原土壤紧密接触,否则效果将大大削弱,甚至比直接将电极插入原土壤的接地电阻更大;
(2)选用的土壤最好呈中性或碱性。避免使用酸性土壤,否则会腐蚀接地电极,导致接地电阻增加。
1.4 降阻剂法
除了换土法能有效降低接地电极在高电阻率土壤中的接地电阻值外,还可以采用另外一种有效的:降阻剂法。降阻剂法是将降阻剂施加在接地电极周围,利用它的扩散和渗透作用来改善土壤电阻率。降阻剂由多种成份组成,其中含有细石墨、膨润土、固化剂、润滑剂、导电水泥等。降阻剂是一种良好的导电体,将它使用于接地体和土壤之间,一方面能够与接地电极紧密接触,形成足够大的电流流通面;另一方面随着降阻剂的扩散与渗透,增加土壤中的导电离子的浓度,降低接地电极周围土壤的电阻率。同时降阻剂的吸水性和保水性能够改善并保持土壤导电性能。
降阻剂的种类很多,选用降阻剂主要考虑其降阻性、稳定性、长效性和污染问题。通常选用自身电阻率低、对接地电极的腐蚀率低、降阻效果稳定、长效以及对环境无毒、无污染的降阻剂。

2 改进接地电极
在实际的检测工作中,将接地电极插入土壤后,在电极周围浇洒盐水同时夯实土壤,能够显著降低电极的接地电阻。如果在降低电极周围土壤的电阻率的同时,进一步改进接地电极,则电极的接地电阻还能进一步降低。
2.1 电极材料的选择
接地电极一般选用导电性能良好的铁质圆柱状电极,在特殊场合下也可以选用电化学稳定性好的紫铜电极。不应使用带有螺纹的柱状电极,如螺纹钢。因为螺纹卷起的泥土会在电极螺纹面上形成空隙,使电极与土壤不能充分接触,从而提高电极的接地电阻。同时,电极表面的光滑程度也对电极的接地电阻有影响,表面愈光滑,电极与土壤接触愈充分,愈有利于降低电极接地电阻。
2.2 增加电极与土壤的接触面积
垂直接地体接地电阻,如图4所示,可通过式(1)计算。

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当L>>d时:
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式中:ρ为土壤的电阻率,单位为Ω·m;L为电极的埋深,单位为m;d为电极的直径或等效直径,单位为m。

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