降低GSM-R基站接地電阻的方法

劉東（中鐵建電氣化局集團南方工程有限公司，湖北武漢　430074）

降低GSM-R基站接地電阻的方法

劉東
（中鐵建電氣化局集團南方工程有限公司，湖北武漢430074）

本文對石武客專（湖北段）GSM-R基站的接地電阻設(shè)計情況、對施工中可能產(chǎn)生接地電阻不合格的原因進行了深入分析，介紹了目前常用的降低接地電阻阻值的方法，并結(jié)合石武客專GSM-R基站的實際情況，確定了整改過程中所采用方法，通過方案的具體實施，順利解決了阻值不達標(biāo)的問題，滿足了設(shè)計要求，取得了良好的使用效果。

GSM-R基站接地電阻方法

1　前言

在我們石武客專（湖北段）的設(shè)計中要求通信鐵塔地網(wǎng)應(yīng)延伸到塔基四周外1.5米遠的范圍，網(wǎng)格尺寸不應(yīng)大于3米×3米，其周邊為封閉式，同時利用基站地樁內(nèi)兩根以上的主鋼筋作為鐵塔地網(wǎng)的垂直接地體。區(qū)間基站及直放站鐵塔地網(wǎng)與機房地網(wǎng)之間每隔3-5米之間連通一次，連接點不應(yīng)小于2點，車站區(qū)域當(dāng)鐵塔接地網(wǎng)距車站站房環(huán)形接地裝置的距離小于15米時，鐵塔地網(wǎng)與站房環(huán)形網(wǎng)應(yīng)每隔3-5米之間連通一次，連接點不應(yīng)小于2點，接地電阻阻值應(yīng)不大于1Ω。在2012年2月進行的石武客專（湖北段）通信系統(tǒng)靜態(tài)驗收中，共計86處通信基站、直放站的接地電阻測試有19處超過了1Ω，未達到要求。

2　接地電阻不合格的原因

通過對接地電阻普查分析和對現(xiàn)場土壤情況的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，引起電阻不合格的原因是多方面的，歸納起來主要有以下幾點：

（1）地質(zhì)條件不好，土壤電阻率高。由于石武客專（湖北段）主要施工在孝感市大悟縣和武漢黃陂區(qū)境內(nèi)，大部分地區(qū)都是在山間，一些基站設(shè)置位置都是堅石或砂土地層，土壤電阻率高，保水性差，導(dǎo)致接地電阻超標(biāo)。

（2）施工難度大，接地體埋設(shè)深度不夠。在一些砂石地段，由于接地體比較難往下打，把控不嚴，未按照要求埋設(shè)到規(guī)定的深度，也沒有用細土或粘土回填夯實，導(dǎo)致接地體與周圍土壤接觸電阻增大，影響接地電阻的阻值。

（3）接地網(wǎng)接觸不良，由于部分施工人員的責(zé)任心或經(jīng)驗不足，導(dǎo)致地網(wǎng)鋼筋連接點的焊接不好，出現(xiàn)虛焊、假焊情況，接地線銹蝕現(xiàn)象，使接地電阻值偏大。

3　常用的降低接地電阻的方法

3.1新增加接地體與原地網(wǎng)連接

在聯(lián)合地網(wǎng)附近土質(zhì)較好的地方，挖開后重新打入接地極，然后用扁鋼與我們既有地網(wǎng)良好焊接，通過這樣的方法增加接地面積，從而降低接地電阻。

3.2利用接地電阻降阻劑

在接地極周圍敷設(shè)了降阻劑后，可以起到增大接地極外形尺寸，降低與起周圍大地介質(zhì)之間的接觸電阻的作用，因而能在一定程度上降低接地極的接地電阻。降阻劑用于小面積的集中接地、小型接地網(wǎng)時，其降阻效果較為顯著。

表1

3.3更換土壤

這種方法是采用電阻率較低的土壤（如：粘土、黑土及砂質(zhì)粘土等）替換原有電阻率較高的土壤，置換范圍在接地體周圍0.5m以內(nèi)和接地體的1/3處。

3.4人工處理土壤

在接地體周圍土壤中加入化學(xué)物，如食鹽、木炭、爐灰、氮肥渣、電石渣、石灰等，提高接地體周圍土壤的導(dǎo)電性。采用食鹽，對于不同的土壤其效果也不同，如砂質(zhì)粘土用食鹽處理后，土壤電阻率可減小1/3～1/2，砂土的電阻率減小3/5～3/4，砂的電阻率減小7/ 9～7/8；對于多巖土壤，用1%食鹽溶液浸漬后，其導(dǎo)電率可增加70%。

3.5與路基兩則的綜合貫通地線連通降低電阻值

貫通地線的接地電阻值一般都是小于1Ω，符合我們的組織要求，所以把我們的聯(lián)合地網(wǎng)引至貫通地線也是一種降低阻值的比較好的方法。

4　方案選擇及實施

方法1，新增加接地體與原地網(wǎng)連接，這種方法在我們既有地網(wǎng)附近施工，人力、物力消耗都不太大，因此可以采用這種方法實施。方法2，利用接地電阻降阻劑，這種方法的降阻劑的成本較低，同時我們可以在新增加接地體時配合使用降阻劑，因此可以采用這種方法實施。對于方法3更換土壤，這種取土置換方法對人力和工時耗費都較大，所以我們不予采用。方法4人工處理土壤（對土壤進行化學(xué)處理），這種方法雖然工程造價較低且效果明顯，但土壤經(jīng)人工處理后，會降低接地的熱穩(wěn)定性、加速接地體的腐蝕、減少接地體的使用年限。因此，一般來說，是在萬不得以的條件下才建議采用。方法5，與路基兩則的綜合貫通地線連通降低電阻值，這種方案由于我們的基站都是在柵欄外，距離貫通地線較遠，且柵欄已經(jīng)封閉，工程造價高，施工難度大，所以也不予采納。

綜上考慮，經(jīng)過仔細分析，我們決定采用新增加接地極并與原來的地網(wǎng)良好焊接，同時敷設(shè)降阻劑的方法來降低接地電阻阻值。

方案確定后，技術(shù)人員制定詳細的施工方案措施，經(jīng)過現(xiàn)場人員的共同努力，在實施后，取得了良好的效果，再次測試接地電阻時，原來不合格的阻值均在1Ω以下，達到了設(shè)計要求。（表1）

5　結(jié)語

正確掌握降低接地電阻的施工方法，無論是對設(shè)備的安全運行，還是建筑物的防雷都是必要的，只有當(dāng)接地電阻值降到規(guī)范要求以內(nèi)，各種接地措施才能成為防止間接接觸電擊的有效安全技術(shù)措施。同時要盡量在施工時一次性達到接地阻值的要求，以免后期整改增加不必要的人力、物力和財力。

［1］孟慶波，等.降低接地裝置接地電阻的新方法［J］.高電壓技術(shù)，1996，22（2）:63-78.

［2］曾永林.接地技術(shù)［M］.北京:水利電力出版社，1989:13-26，31.