一种高电阻率地质条件的联合接地施工工艺技术

邵凌云 陈雨

摘要：本文以实际作业过程中所遇到的高电阻率地质条件下联合接地系统施工为列，分析施工施工要点，探讨和总结在高电阻率岩石（土壤）环境下，接地系统的实施方法和工艺。

关键词：土壤电阻率;联合接地系统;浅井垂直接地系统;深井接地系统;降阻剂压力注浆

0  引言

在工程建设过程中，难以避免会遇到高电阻率地址状况。在这种地址条件下采用传统的接地系统施工工艺技术已经无法满足需要，在高土壤电阻率地区，可采用井式、深钻式接地极或采用爆破式接地技术[1]。本文将讨论通过采用井式、深钻式接地极配合，在页岩（高电阻率）地址条件下的接地系统施工工艺技术。

1  工程概况

在目前工程建设项目中，以石油化工为例，在生产加工、储运过程中，设备、管道、操作工具及人体等，有可能产生和集聚静电而造成静电危害时，应采取静电接地措[1]。而石油化工行业通常都采用计算机进行集散控制，当防雷、防静电以及计算机系统接地采用联合接地系统时，接地电阻值要求通常小于1Ω[2]。当工程选址地位于高电阻率地质条件环境时，采用常规的接地系统施工方法已无法满足接地电阻要求，本文以我公司承担建设的云投建水油库联合接地系统为列，介绍页岩层等高电阻率地质条件下，接地系统施工工艺技术。分析施工施工要点，探讨和总结在高电阻率岩石（土壤）环境下，接地系统的实施方法和工艺，为后期工程提供指导。

2  工程重难点

接地系统主要包括：水平接地系统、垂直接地系统、深井接地系统。联合接地系统主要由：埋入地下的水平极和垂直接地极及深井接地极，接地引出点和接地端子箱，与其它埋地金属导体、管道及建筑物接地系统连接的接地引出点。

在高电阻率地质条件下，采用普通的镀锌角钢、镀锌扁钢敷设构成的接地系统已经难以保障接地电阻值满足设计及规范的要求。本工艺采取了使用岩石钻机在岩层分别进行垂直深井钻孔（18m深井），安装离子接地极并配合降阻剂压力注浆技术和浅井钻孔（3.5m浅井）有效增加接地网面积，以满足接地电阻要求。在进行本工艺实施前应获得相关地勘数据，根据地勘报告揭示地质情况，以及场地平面布置进行合理规划，并进行预验算，以求做到深/浅井井的合理布置。

3  施工工艺流程

结合地质条件及土壤（岩层）电阻率，采用水平接地网系统连接深井及浅井垂直钻孔接地极安装，配合降阻剂压力注浆技术，以形成更大接触面积的立体接地网，从而降低接地电阻，如下图示：

3.1 浅井垂直接地系统

采用钻机实施垂直钻孔，钻杆为Φ90mm，钻孔深度3500mm。垂直接地极选用Φ24×3500mm锌覆钢接地体;

3.2 深井接地系统

采用钻机实施垂直钻孔，钻杆为Φ146mm， 钻孔深度18000mm。垂直接地极选用Φ50×18000mm铜钢铜离子接地体，垂直接地体放入深孔后;使用泥浆泵以压力≥4.0MPa的高压向孔内注入煅烧石油焦（降阻剂）调制的浆液，每米灌注不少于50公斤的，浆液在高压作用下沿岩层间裂缝向外蔓延，形成根状网络，加大了接地体面积。接地体回填时加入离子缓释剂。

3.3 水平接地系统

已采用多根深钻式接地极降低接地电阻时，可将水平接地网正常埋设[3]。水平接地沟开挖深度为设计及规范要求，接地材料需选用Φ18mm锌覆钢接地体，每米配合回填20kg降阻剂，采用-50*5热浸锌扁钢作接地引出。

依据施工线采用挖掘机开挖水平槽沟，沟槽开挖尺寸为满足设计要求。 根据施工布置图确定打孔位置，做好标记。在确定好的位置处打孔，使用钻机打入垂直接地极为Φ24×3500mm、Φ50×18000mm深度按设计深度施工，特别注意的垂直接地极深度从地沟最底下算起，并非从地面算起。垂直接地体，高出地沟底面100～200mm，方便与水平接地网焊接即可。

在水平槽沟铺设Φ18mm锌包钢，铺设前先进行测量后，水平接地体與锌包钢垂直接地极及铜离子接地体引出线之间的连接需采用放热焊接工艺。

在接地网安装完成后，首先在接地体上铺设一层煅烧石油焦（降阻剂），然后进行素土回填，切勿将石块和施工垃圾填入坑内，按要求做到边回填边夯实。

4  结语

随着石油化工、城市电力设施基础项目的大量建设，接地装置在任何设备的安全保护方面扮演着重要的角色，其可靠性已越来越受到人们的重视。在项目建设地质条件为土壤电阻率估算为2500Ω·m以上的高电阻率地址条件下，只有采取纵向深入的方法才能够在有限的区域（建设用地红线范围内）获得更大的接地网以实现接地电阻的有效降低。本文所介绍通过深井接地极安装配合高压注入降阻剂调制浆液;以及浅井接地极、水平接地带的工艺方法在主要地质条件为土壤电阻率估算为2500Ω·m的中风化白云岩环境中最终获得了0.4Ω的接地电阻值，低于设计1Ω的要求。

参考文献

[1]《交流电气装置的接地设计规范》GB50065-2011 第11页; 4.3.1; 4; 1）条;

[2]《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008 第170页; 12.7.5; 第2条;

[3]《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169-2016  第14页; 4.4.3; 第2条;

作者简介：邵凌云（1973-），男，大专，高级工程师，通信地址：云南省昆明市羊仙坡4号云南建投安装股份有限公司电气仪表二直管