深井接地技术在广播电视高山台站机房防雷接地建设中的应用

刘礼力

摘 要：据统计，我省各高山台站于20世纪80年代修建，距今已有30年的历史，由于建台时防雷技术发展不够完善，大部分台站只有铁塔有防雷接地，机房工艺防雷接地系统欠缺，高山台站平均海拔在500-1600米之间，雷击频繁，每年都有很多台站受雷击影响，造成信号停播。针对广播电视高山发射台站机房防雷接地改造问题 ，阐述了垂直深井接地装置对地网改造的优势和效果。

关键词：广播电视高山台站 机房防雷接地改造 深井接地技术

中图分类号：P65  文献标识码：A    文章编号：1003-9082（2020）09-000-01

大部分台站土质条件以风化岩石为主，土壤电阻率高，平均在2500-5000Ω·m之间，接地建设困难，由于受土壤面积的局限，水平地网接地降阻很难达到国家规范规定的使用要求。所以本文主要围绕高山台站机房采用的深井接地技术进行展开讨论。详细讲述深井接地技术的降阻原理、具体施工办法及使用效果，并以工程应用举例进行证明。供其他台站在防雷接地设计、施工中进行参考。

一、深井接地降阻原理

降低接地电阻通常有两种途径：一是增大接地体几何尺寸，以增大接地体的等效电容;二是改善地质电学性质，减小接地体周围的电阻率和介电系数，在高土壤电阻率的地区，采用人工改善土壤电阻率的方法，用低电阻率的材料置换接地体周围高土壤电阻率的土壤，相当于将接地体的几何尺寸增加，而使接地电阻减小。

深井接地极是一种最简单的长垂直接地极，是短垂直接地极在长度方面的一种延伸。适用于有一定地下水含量、透水能力强、空隙度大的土壤，更适用于土壤分层结构、在各层土壤中有一层是明显的含水层或隔水层的地区。

根据垂直接地极接地电阻的计算公式

式中：R1———垂直接地极的接地电阻;

ρ———土壤电阻率;

L———垂直接地极的长度;

d———接地极的等效直径。

常规深井接地极主要利用下列因素提高接地电阻的降低效率：

a）增加接地极的长度L;

b）利用电阻率较低的深层土壤，降低土壤的平均视在电阻率ρ;

c）在接地极周围形成低电阻率材料填充区，相当于增大了接地极的等效直径d。

受土壤面积的局限，大部分高山台站通过大面积敷设接地网接地降阻无法适用。因此采用深井接地技术来降低接地电阻成为机房工艺防雷接地系统的有效方式，通过建立立体接地网更充分有效地泄放雷电流和利用深层低电阻率土壤来降低接地电阻，有效防止接地电位反击和跨步电压，可以有效保证了设备及人员的安全，主要依据原理如下：

1.利用地下水的电学特性

我省地下水资源丰富，地质为分层结构，据勘测统计高山区域地下含水层在120-200m之间，通过垂直向下钻井，打通地下含水层，将等深接地极植入深水井，由于含水介质优良的电学性质，可使雷电流或者故障电流迅速释放。

2.人工改善土壤电阻率

接地极垂直植入深井后，将调制好的长效防腐降阻剂通过泥浆泵由深井底部注满接地井，用低电阻率的材料置换接地体周围高土壤电阻率的土壤，相当于将接地体的半径增大，接地体的几何尺寸增加，而使接地电阻减小。

二、深井接地技术施工工艺

1.在机房周围合适位置选择安装地点，采用深井专用螺杆空压机钻孔，规格250mm，深度不小于120m。

2.在深井内垂直植入等深40*4（mm）紫铜排作为垂直接地极（接地极每隔10m焊接一支深井专用放电极），接地极每隔6米做一次焊接，焊接方式为热熔焊接。

3.垂直接地体敷设完成后，通过引出接地干线与机房室内接地母排相连。接地井内注入电解离子填充剂，填充剂与水按2∶1拌匀，采用泥浆泵由深井底部注入，直至将接地井充分填满。

4.接地装置制作完毕，做好隐蔽资料拍照存档，在人工接地体引下线处做相应的接地标识与安全标识，并安装接地测试点，方便后期进行定期检测。

三、深井接地技术应用情况

我县转播中心防雷接地系统建设采用深井接地技术进行改造，井的规格210mm*120m，共2口，项目完成后，经现场测试，接地电阻由原来的30多欧姆下降至1.13欧姆，达到国家法律法规规定的使用要求;自项目实施以来，经历数次强雷暴天气，未发生一次雷击损坏设备的故障。

我省各高山台站普遍存在接地电阻超标，土质岩石较多，放电不良等问题，因此，应用深井接地技术改造，符合高山发射台站的实际情况和需要，具备成为大范围推广和使用新型接地技术方案。

参考文献

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