采矿区接地方案.PDFVIP

采 矿 区 接 地 方 案 一、概况 某露天采矿区6KV 直配电机因没有采取接地措施而带静电，经 常造成操作工人遭静电电击，严重影响操作工人的正常工作和设备人 身安全。由于采矿区均为岩石地质，土壤电阻率估计高达10000Ω·m； 且直配电机为非固定式，即每两三个月就移动到新的位置，这给接地 的设计带来了不小的困难。一方面要解决高阻岩石地区的接地电阻问 题；二方面要解决接地装置的重复利用问题。本方案就解决以上两个 问题给出答案。 二、接地要求 本案中，按接地电阻不小于10Ω设计。 三、接地网分析 首先，我们分析一下常规接地网的做法： 接地网接地电阻计算公式为： π ρ ρ l2 R = • + ln 地网 4 S 2πl 1.6hd×104 ρ 式中： ——土壤电阻率 s——接地网面积,m2 l——接地体的总长度m d——水平接地体的直径或等效直径m h——水平接地体的埋深m 在粗略估算接地网接地电阻时，可用下列简化公式： ρ R =0.5• 地网 S ρ 上式表明，在 一定的条件下，只有改变接地网所占面积，才能降低 接地电阻。在本案中，如要达到10Ω以下接地电阻，地网开挖面积必 2 须达到 200000 m ，如要做方形地网，方形地网的边长要达到 447.2m。如做一个圆形地网，圆形地网的直径要达到506m，这在一 个全是岩石的矿区，做这么大的一个地网，显然是不现实的。而且， 对于冲击接地体而言，由于接地体的电感效应，接地体的最大长度被 限制在200米以内（L≤2 ρ），超过 200米的部分视为无效。因此， 要在土壤电阻率为10000Ω·m 的岩石上做一个接地电阻值达到10Ω 以下的地网，由于受客观条件的限制，有时是非常困难甚至是不可能 实现的。 四、方案设计 ρ 如上所述， 值是影响接地体接地电阻的最重要因素，只有减 ρ 小 值，才有可能大大减小接地网的接地电阻。为此，需采取以下措 施： 1 更换土壤 这种方法是采用电阻率较低的土壤(如：粘土、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。但这种取土置换方法对人力和工时耗费都较大。 2 人工处理土壤(对土壤进行化学处理) 在接地体周围土壤中加入化学物，如食盐、木炭、炉灰、氮肥渣、 电石渣、石灰等，提高接地体周围土壤的导电性。采用食盐，对于不 同的土壤其效果也不同，如砂质粘土用食盐处理后，土壤电阻率可减 小1/3～1/2，砂土的电阻率减小3/5～3/4，砂的电阻率减小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，但土壤经人工处理后，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。因此， 一般来说，是在万不得以的条件下才建议采用。 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。这种方法对含砂土壤最有效果。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%， 6m 深处为60%，6.5m 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。 4 多支外引式接地装置 如接地装置附近有导电良好及不冻的河流湖泊，可采用此法。 但在设计、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。 5 利用接地电阻降阻剂 在接地极周围敷设了降阻剂后，可以起到增大接地极外形尺寸， 降低与起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。 6 利用水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