山地接地装置施工实例和土壤湿度影响分析.pdfVIP

山地接地装置施工实例和土壤湿度影响分析 张宏昌1，王芦2，董怀英3 (1．舞钢市气象局，河南武钢2．驻马店市气象局，河南驻马店3．平项山市气象局，河南平项山) 摘要：作者利用山地砂砾石接地装置施工经验，叙述了炸药库防雷装置的审核、勘察、设计和施工过程，重点记录 分析了实测接地电阻与预期值相差甚远的原因，强调土壤湿度因素对接地电阻值具有决定性影响，揭示了降水在具体环 境下对土壤湿度的影响程度和砂砾石接地阻值变化机理。 关键词：高土壤电阻率接地电阻防爆墙降水量 引 言 随着我国工业高速发展，很多新建迁建的化工企业、易燃易爆场所等重要设旌被迫迁移进山区或偏 僻地带，这些地方往往地质复杂、土壤电阻率高，受环境影响大，接地电阻很难达到应有的效果，给防 雷施工带来很大困难。接地系统做得好不好，直接关系着整个易燃易爆场所的正常运行以及设备和人身 安全。 近年来，由于高土壤电阻率条件下防雷工程逐渐增多，怎样才能经济有效地解决接地系统不易达到 预期数值这个难题，显得日渐突出。高土壤电阻率地区进行防雷施工时，需最大限度的考虑影响接地电 阻的一切因素，包括地理地质构造、降水因素等，制定出切实有效的降阻方案。特别说明的是砂砾石土 壤的接地体电阻受时间、季节、降水影响程度要远远超过一般土壤。 在炸药库防雷装置施工过程中，采取了常规的扩大接地体的方法，没有取得较好的降阻效果，而连 阴雨天气使整个地网与湿润的土壤有了良好的接触，接地电阻明显下降。随着时间的推移，防爆墙和回 填土里含水量增加，砂砾石间隙中、下层的岩缝中逐步流进泥沙、质土，整个库区的土壤电阻率发生了 很大变化，与大地形成一个良好的导体，接地体慢慢与周围充分结合，接地电阻大大降低，最终达到预 期目的。 本文施工过程中得到的实地检测数据，望能给今后同类土壤的防雷施工提供一些借鉴和参考。 1 现场勘测 2012年9月22日，舞钢市防雷技术中心收到中加矿业有限 责任公司炸药库防雷装置设计审核申请后，工作人员到现场进行 了实地勘查。 1．1基本资料 该炸药库山地，海拔387米，炸药库孤立、高耸，地表及深层多为 砂砾石、玄武岩。据气象资料显示，其雷暴日数在26．9天，属雷 暴高发区域。 图1炸药库鸟瞰图 该炸药库共有三个库房(见图1)，背后和两山墙外围2．5米处，设有高5米、下宽4、上宽2米的 443 防爆墙。(防爆墙均由优质土壤堆砌而成，以降低发生爆炸时造成更大范围的危害)。 1．2测定土壤电阻率 土壤电阻率是决定地网阻值的重要参数。为了掌握真实有效数据，舞钢市防雷技术中心技术人员分 别在库区进行了四次土壤电阻率检测，测试数据如下： (a)AB／2=5m深度时，土壤电阻率为1140．01Q．m。 (b)AB／2=10m深度时，土壤电阻率为1013．08Q．m。 (c)AB／2_20m深度时，土壤电阻率为1006．7lQ·m。 (d)AB，2=30m深度时，土壤电阻率为982．79Q．m。 检测结果表明，该库区平均土壤电阻率1000Q·m，雷电流不易泄放。防雷类别属于二类防雷设施。 2设计图纸审核意见 得到真实有效的土壤电阻率数据后，技术人员对该炸药库的图纸进行了审核，一致认为该图纸设计 的避雷针、避雷带、防静电装置等常规方案，基本满足库区防雷要求，可以参照图纸进行施工，但考虑 到该地域土壤为岩石，旌工中无法使用垂直接地体，需要把垂直接地体改为接地模块。 3接地装置施工过程和分析 接地网沟深1．2米、宽1米，沿环形地沟敷设水平接地母线，并与接地模块可靠连接。地网敷设完 工后，用电阻率较低的细粒黄土分层填设，适当洒水夯实。 3．1不同时段检测接地电阻值 为取得详实的接地电阻数据，在地网的旎工中，每完成一步随时检测。相关数据如下：每个库房环 形接地体的长度约为27米，接地检测电阻为45Q；把两个库房的闭合接地互相连接后，接地体的长度 为63米，接地电阻的测试数值为33Q左右，将三个库房和一个值班室的接地装置焊接成一个整体后， 接地体的总长度约170米，接地电阻降低到21Q。然后把接地模块并入地网后，再分别测量接地电阻。 这样在砂砾石土壤下的接地体长度、数值、接地模块数量的变化情况，如表1所示： 表1砂砾石