衡水市气象局河北省衡水市053000
摘要：实际生活中，雷电灾害是一种影响较重的灾害，会损坏基础公共设备。由于我国很多地区遭受了雷电灾害，国家特别注重雷电防护这件事情。因此，到目前为止，雷电防护工作不断地深入发展。关于降低接地电阻的方法，也有着不同的研究，可以说取得了不错的成果。本文就雷电防护接地电阻降低方法及应用展开探讨。
关键词：雷电防护；接地电阻；灾害
引言
在现实中的应用，经常会遇到在占地面积小、土壤电阻率高的地方做接地。例如一些偏远的山区通信基站、输电杆塔、易燃易爆化工仓库等等地方，周围不易找到可扩展的低土壤电阻率平地，无法使电阻得到大面积的扩张；例如：城区的通信枢纽、变电站等，由于土地金贵，可利用的零散面积极为有限，阻值要求又非常的高。在这种情况下，就需要设计一个阻值达标且技术经济合理的接地是相当有难度的。目前，关于降低接地电阻方法的研究，国内外都取得了非常成功的例子和成就。
1雷电灾害的起因及危害
（1）雷电的起因。雷电常会产生在积雨云中，并伴随暴雨和狂风，甚至是冰雹。闪电的电压很高，相当于一座核电站。雷电是云层与云层、云层与大地及云层与建筑物之间的放电现象。放电过程中，雷电会携带强大的热效应、电效应及机械力，当闪电击中地面建筑物时，将造成巨大破坏。（2）雷电的危害。根据《中国气象灾害年鉴》记载，2003-2013年，我国雷电灾害平均每年超9000起，平均每年由雷电造成的伤亡人数超过300人。我国十分注重雷电防护工作，并着重研究了降低接地电阻的方法。
2雷电防护的必要性
据气象部门的不完全统计，2001年，全国发生雷电灾害1747起，造成人员伤亡853起（伤483人，死亡417人），直接经济损失可能不太大，可是间接地损失可能是几千万甚至上亿。损失是“触目惊心”的。2001年雷电灾情主要仍然发生在电力、电信、广电、金融、建筑、石化等部门，雷电造成伤亡主要发生在野外田间劳作的人们。雷灾的经济损失和危害程度大大增加了，它袭击的对象本身的直接经济损失有时并不太大，而由此产生的间接经济损失和影响就难以估计。
3接地电阻降低的方法
3.1充分利用自然接地体
自然接地体包括筑物钢筋混凝土基础内的钢筋骨架，水电站拦污栅、闸门，输电“地线—杆塔”接地系统，埋地金属管道等。由于它们本身具有较低电阻，因此，应首先考虑充分利用它们来降阻，既节约钢材又均衡电位，从而达到降阻的目的。
3.2加大接地体的尺寸
加大接地体的尺寸可降低接地电阻，具体包括两种途径。第一，加大水平接地网。可将地网看成一块金属制成的平板，地网的半径与平板的面积成反比，当地网的面积扩大一倍时，电阻会减小30%。该方法对较简单的设备具有较好的降阻效果。但当地网的面积较大时，由于场地不够而不能有效运用该方法。第二，增加垂直接地体的长度。可将地网看做一个半球形的接地体，电阻会减小35%。对于较大的地网，如果垂直接地体的长度较短，地网的尺寸就不会改变，可将散开的雷电集中起来，以加强防雷作用。
3.3增加接地物体的埋地深度
增加接地物体的埋地深度，分别要从两个方面来实施措施。①水平地网的埋设深度；②垂直接地体的身体。增加水平地网的埋地深度，则需要增加接地体到地表面的距离进而达到水平地网埋地深度的要求。增加垂直接地体的深度则需要增加垂直接地体上端到地表面的距离。因此，能够满足接地体在土壤中的散流面积进而实现电阻减小的目的。可是在工程中很少采用此种做法，因为在高电阻率地区，此种方法不能够满足较低电阻作用或者说作用很小。
3.4外引接地
外引接地就是在电阻率较高的地区建立地网时，需以附近电阻率较低的地区为辅助地区，达到降低电阻的目的。如果作为辅助地区的地网不能满足适当要求，需在多个地区建立辅助以满足降低电阻的要求。辅助地区一般是发电厂之类的区域，外引接地方法是一种比较有效且常用的方法。一般情况下，施工前，施工人员会对需降低的阻值进行计算分析，从而确定辅助地区的面积。
3.5建立水下地网
水下地网就如表意所理解的那样，在水下面建立地网。人们在常识中有一种理解，那便是水的电阻率比陆地的电阻率要小的多，因此，在建立地网的时候，尽量会在有水的地方建立地网以满足降低电阻的目的。特别是在一些易燃易爆的场所或者变电站等地方，会优先考虑水下地网的建立，而地网一般会建立在池塘、水库、河流等水流场所。池塘等这些建立水下地网的地方不仅电阻率比较低而且降低电阻效果特别明显。在此优越的条件下，城区如果遇到降阻难题时，就会采取在排污水管道或者排雨水管道进行水下地网建设来降低电阻。值得注意的一点就是水下地网距离接地体的距离不能够超过1000m。
3.6使用接地电阻降阻剂
使用接地电阻降阻剂的方法，一般被用于要求较高的设备材料。接地电阻降阻剂可增加设备的使用面积，也可减少电阻与土壤中介质之间的接触。此外，接地电阻降阻剂具备较多其他优点，可减少施工量，可在山区峭壁等区域帮助使用水平的接地体。该方法可极大地改善施工难度，可节约施工材料，并且比较稳定，不被气候等因素所影响。
3.7利用接地体自然接地
正如大家所知道的那样，金属框架的电阻值较低，所以在接地体的应用当中可以充分利用这些接地体的作用来实现阻值降低。比如水电站的闸门、建筑物内部的钢筋框架结构以及地下金属管道建设等都是可以充分利用的自然接地体。这些自然接地体本身较低的电阻值可以有效完成降低电阻值的目标。不仅可以节约财力也能减小人力的消耗。这不失为一种行之有效的降低电阻值的好方法。
4采用深井式接地
（1）根据地层结构分为如下3种情况：（1）当上下层ρ变化不大，为均匀土壤，地面又受面积或地形限制无法外引，只有向下发展时，可采用深井压力灌降阻剂的方法建成立体地网。（2）当下层ρ远小于上层ρ时，一般为地下有各类金属矿藏、石墨、煤等土壤或地下水。把深井打到下层土壤内，充分利用下层较低电阻率的地质层来降阻。（3）土壤为不均匀土壤，但下层ρ高于上层的，这种地质结构多为上层为土壤、下层是岩石的山区，该情况不宜采用深井式接地。深井接地可减少占地，受气候影响小。它应布置在水平地网的四周边缘或外引地网上，间距为井深2～3倍，这样有利于散流，减少它们之间屏蔽。但其施工费比较大，均匀土壤时采用很不经济。对以防雷为主要目的的避雷针、输电杆塔等接地就更不宜采用，而应以有效降低冲击R为主，因雷电流为高频电流，有很强的趋肤效应，一般沿地表散流，深层土壤散流作用很差。采用深井接地要注意：①选择地下水较丰富及水位较高的井位。②附近如有金属矿体，可将接地极插入矿体，利用矿体扩大人工接地极的几何尺寸。③利用山岩的裂缝，或采用深井爆破制裂，插入接地极并压力灌注降阻剂。④在北方冻土区，深埋接地体应在冻土层以下。⑤深井接地极的间距大于20m，可不计相互屏蔽影响。
结语
雷电灾害会间接地造成经济损失，严重时会导致人员伤亡。随着我国社会经济的不断发展，人们必须重视雷电带来的危害。因此，本文探讨分析了常用的接地电阻降低方法，深入介绍了接地电阻降低的应用，以期为相关人员提供参考。
参考文献:
[1]周玉娟，李凯.架空线路雷电感应过电压的避雷器与避雷线防护比较[J].电瓷避雷器，2018，（6）：86-90.
[2]高少杰.建筑物内部雷电防护技术方案设计[J].电工技术，2018，（20）：98-99，103.