高大地电阻率铁路地段地线施工工法.doc

高大地电阻率铁路地段地线施工工法 （TLEJGF-94-30） 铁道部XXX工程局 一、前言 通常敷设地线降低接地电阻所采用的方法有：增大接地极数量，扩大接地面积；在接地极周围加入木炭、食盐、硫磺等，改善接地极周围土壤的导电性；深埋接地极，等等。但对于岩石、风化石、填石、土灰石、沙石等电阻率大于500Ω?m的地段，采用上述方法则有很多缺点，如：耗钢量大，工作量大，成本高；在接地极周围加入的盐、碱等对接地极有腐蚀作用，使其寿命缩短，盐碱等还易流失；多数情况下不能满足要求，甚至相差甚远，当受到强电干扰或雷电时，轻则损坏设备影响工作，重则机毁人亡。针对高大地电阻率地段的接地存在的问题，我们与铁道部第三勘测设计院联合，利用长效化学降阻剂作了长期的试验研究，总结出本工法，经在xx一期工程的通讯、信号、电化和电力地线工程改造中应用，效果很好。 二、工法的特点和适用范围 本工法具有以下特点： 1．计算简单，施工方便，易达到标准； 2．降阻效果好，效益显著，安全可靠。 本工法适用于施工气温为0℃以上的所有高电阻率地段，通讯、信号、电力、电子、建筑、矿井、仓库、森林、化工、国防等之保护、工作屏蔽和防雷地线施工均可用之。 三、技术原理 众所周知，接地电阻主要是由接地体电阻、接地极表面与土壤的接触电阻和从电极向外扩散电流径路电阻三部分组成，其中，接地极一般为金属，阻值很小，可以忽略，扩散电流径路电阻是由地质条件决定的，因此，改善接地极与土壤的接触电阻，是降低接地电阻值的关键。 将渗透性极好的持久高效化学降阻剂浇注在接地极周围，经化学反应聚合以后，提高了土壤的密实度，扩大了接地极的等效面积，使接地电阻大幅度下降（降阻率可达58%~85%）。 四、施工工艺 （一）工艺流程 本工法的工艺流程见图1。 （二）施工方法 1．施工准备 检查、校核所用仪表，要保证其准确、灵活，测试端线连接可靠，插线齐全；审核设计文件，备好各种表格；工具车辆处于良好状态。 2．测量大地电阻率 在有效的工作区域内测量大地电阻率，同时广泛收集地质资料。 3．比较有利地势 根据测量结果，选择既能满足设计和规范要求，又便于施工且造价低廉的地段。 4．设计地线参数 参照电阻率（地质条件）先确定开挖方法，一般易深挖（钻孔）者用垂直法，反之用水平法；再根据接地阻值标准确定地极坑的深（长）度、数量、极间距离和引线径路。 （1）使用降阻剂时接地电阻的计算 ①当垂直接地极长不大于3m、接地极的直径不小于10mm 时，接地电阻按下式计算： 式中P一一原地层电阻率； L一一接地体长度； dl一一接地坑直径，一般取0.08~0.15m。 式中对数项中L的倍数根据P值大小选取，当P≥500Ω·m时取L，当500Ω·m ＞≥400Ω·m时取2L，当400Ω·m＞≥300Ω·m时取3L，当P＜Ω·m时取4L。 ②当水平接地体采用直径≥10mm的圆钢或断面≥25mm×4mm的扁钢、地沟尺寸为图3所示时，其接地电阻 式中L 一一水平接地体长度； P一一原地层电阻率。 对数项中倍数取值为：当P＞Ω·m时取（5~7）L，当500Ω·m≥P≥300Ω·m时取（8~10）L，当P＜Ω·m时取（11~13）L。 以上两式为经验公式，可供工程设计中作参考。 ③多根垂直接地极作为一组地线时，接地电阻按下式计算： 式中 RZ一一多根接地极总的接地电阻； R1一一连接极的接地电阻； R2一一单根接地极的接地电阻； η1——连接极的利用系数，取0.8~0.9； η2——单根接地极的利用系数，取0.8~0.9； N一一单根接地极的数量； L一—接地极长度； d一一接地极的直径； h一一接地极埋深； P一一土壤电阻率； f一一降阻剂的降阻率，约55%。 ④多根水平接地极作为一组地线时，其接地电阻Rz按下式计算： 式中 b一一接地极的宽度； 其余符号同前。 （2）地线的施工方法 ①垂直法：在不能进行人工开挖的地段，使用钻机钻直径0.12m左右、深3.0~6.8m的孔，放入接地极（钢管、圆钢、角钢等，其最大尺寸不宜大于40mm），然后按规定的配制方法配好降阻剂注入孔内，待其凝固后夯实。 用人工开挖时，其步骤为：先挖好宽400~600mm、长根据需要定、深3300~3800mm的坑，再用长3300mm的￠120钢管（管上每隔500m