一种拓展地中电流散流通道的降低接地电阻方法技术

本发明专利技术提出一种拓展地中电流散流通道的降低接地电阻方法，属于高电压技术领域。该方法包括：在接地网覆盖范围内的任一位置的地中垂直钻孔；将孔中灌满水，从孔的底部到离地面设定距离处之间按照设定的间隔安放炸药，利用炸药进行爆破；在孔内放入一根钢管作为垂直接地极；将调成浆状的降阻剂压入孔中及爆破产生的裂隙中；将钢管与水平接地体相连，完成施工。本发明专利技术为一种安全地拓展地中电流散流通道的降阻方法，通过少量多次的水中爆破，可有效降低接地系统的接地电阻，在保证设备与人身安全的同时，维护电力系统可靠运行。维护电力系统可靠运行。维护电力系统可靠运行。

【技术实现步骤摘要】
一种拓展地中电流散流通道的降低接地电阻方法


[0001]本专利技术涉及高电压
，具体涉及一种拓展地中电流散流通道的降低接地电阻方法，可用于降低接地系统接地电阻，并增强雷电和故障电流地中散流能力。

技术介绍

[0002]在电力系统中为了工作和安全的需要，常需将电力系统及其电气设备的某些部分与大地相连接，这就是接地。接地系统是保证设备与人身安全，维护电力系统可靠运行的重要措施，其接地电阻越低越好。而山区等土壤电阻率高的地区，接地系统的接地电阻很难达到标准要求。
[0003]为了降低接地系统的接地电阻，人们采取了各种各样的措施，主要有：使用降阻剂、局部换土、扩大接地网面积、引外接地、增加接地网的埋设深度、利用自然接地体、电解离子接地系统和接地模块、长垂直接地极、深水井接地等。然而，这些方法都有其应用的特定条件，在岩石等电阻率特别高的地区，降低接地电阻的效果有限，有些甚至由于周边条件限制而导致无法实施。
[0004]爆破接地技术是近年发展起来的一种新的接地施工技术，它能有效地降低高土壤电阻率地区接地系统的接地电阻。例如专利CN 104409874 A为一种变电站接地网降阻方法，其基本原理是采用钻孔机在地中垂直钻一定直径、深度为10～100m的孔，在孔中插入接地电极，然后沿孔的整个深度隔一定距离安放一定量的炸药来进行一次性爆破，将岩石爆裂、爆松，接着用压力机将调成浆状的降阻剂压入深孔中及爆破制裂产生的缝隙中，以通过降阻剂将地下大范围的土壤内部沟通及加强接地电极与土壤或岩石的接触，从而达到较大幅度降低接地电阻的目的。然而，为了使地中形成的低电阻率缝隙区域尽量大，需要使用的炸药量就很多，孔口的封堵需要尽量严密，这样就出现了很多问题。首先，孔内为空气，由于炸药的冲击波在空气气隙中衰减较快，威力主要集中在其附近，因此增加炸药量用量更多的是使其附近的地质变得更碎，而不是裂隙拓展得更远；而从降低接地电阻的角度希望的是裂隙拓展得越远越好，这样等效的地中低电阻率区域更大，接地电阻就更低。由此，一味增加炸药量对应的降阻效果并不成比例增大，存在饱和趋势。其次，炸药量的增加意味着安全性变差，这不仅仅是爆破本身的破坏性更强，由于炸药布置附近的地质变得更碎，基础承载力变差，其地表电力设备的长期稳固性变差。最后，为了使爆破的冲击波传播尽量远，现有方法需要在地表的孔口使用大量沙袋封堵严密，不仅工作量增加，一旦沙袋被冲开，破坏性更强。可见虽然爆破接地技术降阻效果突出，但是目前的技术安全性差、裂隙集中琐碎、拓展范围有限，需要开发更好的技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种拓展地中电流散流通道的降低接地电阻方法。本专利技术为一种安全地拓展地中电流散流通道的降阻方法，通过少量多次的水中爆破，可有效降低接地系统的接地电阻，在保证设备与人身安全的同时，维护电力
系统可靠运行。
[0006]本专利技术提出一种拓展地中电流散流通道的降低接地电阻方法，包括以下步骤：
[0007]1)在接地网覆盖范围内的任一位置的地中垂直钻孔；
[0008]2)将所述孔中灌满水，从所述孔的底部到离地面设定距离处之间按照设定的间隔安放炸药，利用所述炸药进行爆破；
[0009]3)在所述孔内放入一根钢管作为垂直接地极；
[0010]4)将浆状的降阻剂压入所述孔中及所述爆破产生的裂隙中；
[0011]5)将所述钢管与水平接地体相连，完成施工。
[0012]在本专利技术的一个实施例中，在所述步骤3)之前还包括：
[0013]重复步骤2)多次。
[0014]在本专利技术的一个实施例中，所述孔的深度为20
‑
100m，直径为100
‑
150mm。
[0015]在本专利技术的一个实施例中，所述方法还包括：钻孔时获取所述孔中各深度位置的岩石样品，根据所述岩石样品的风化程度确定所述位置炸药的使用量。
[0016]在本专利技术的一个实施例中，所述钢管的长度等于所述孔的深度减去0.5m。
[0017]在本专利技术的一个实施例中，所述降阻剂为物理降阻剂。
[0018]在本专利技术的一个实施例中，所述炸药为三硝基甲苯或硝化甘油。
[0019]在本专利技术的一个实施例中，所述确定所述位置炸药的使用量，包括：
[0020]若所述位置为强风化岩石，则所述位置放置0.25公斤炸药；若所述位置为弱风化岩石，则所述位置放置0.5公斤炸药。
[0021]在本专利技术的一个实施例中，所述方法还包括：
[0022]待所述降阻剂下沉后，重复步骤4)，直至所述降阻剂填满所述孔及所述裂隙。
[0023]本专利技术的特点及有益效果在于：
[0024]本专利技术是一种安全拓展地中散流通道的爆破接地新技术。传统的地中爆破技术是在地中空气裂隙的基础上进行爆破，由于空气密度低，造成了传播能量相对来说比较分散，威力比较小，导致地中裂缝伸展长度不足。针对这一问题，本专利技术在地中钻孔后，先灌入水，然后再实施爆破。由于水的密度大,而且水的流动性和传导性非常好，因此水的传播能量比较集中。而且，冲击波在水里遇到阻力从而反弹回去，继而形成在一定空间内的连续反射，这就导致一定范围内极其快速的反复冲击，即使比空气气隙中使用的炸药量小得多，其瞬间释放的能量也足够大，更容易产生岩石的裂隙。
[0025]本专利技术中的爆破不是只使用一次，而是采用小炸药量，多次爆破。这样做不会增加总的炸药使用量，但是效果会更好。这是因为，在前一次产生的裂隙的基础上，新的爆炸产生的水中能量更会集中沿着水的通道向远处传播，也就是大量的能量集中沿着充满水的裂隙传向远处，形成所谓的“水刃”效应，一步一步将裂隙逐渐扩大，而爆炸附近的破坏性很小。因此这种微型多次“水刃”爆破技术远比传统的爆破方法安全，不仅爆破本身的破坏性小，由于炸药布置附近的地质变化不大，基础承载力变化也就不大，其对地表电力设备的长期稳固性影响也很小。更突出的是，微型多次“水刃”爆破技术形成的岩石裂隙大大加长，这些裂隙在被灌入降阻材料后，将在更大范围降低土壤的电阻率，从而显著降低接地电阻。最后，由于炸药用量小，地表孔口的封堵也比较简单。因此本专利技术方法通过微型多次“水刃”爆破技术可以彻底解决现有爆破接地技术降阻存在的问题，具有广阔的应用前景。
附图说明
[0026]图1为本专利技术实施例中一种拓展地中电流散流通道的降低接地电阻方法的整体流程图。
[0027]图2为本专利技术一个具体实施例中岩石裂隙分布示意图。
[0028]图3为本专利技术一个具体实施例中变电所接地系统方案示意图。
具体实施方式
[0029]本专利技术提出一种拓展地中电流散流通道的降低接地电阻方法，下面结合附图和具体实施例进一步详细说明如下。
[0030]本专利技术实施例提出一种拓展地中电流散流通道的降低接地电阻方法，整体流程如图1所示，包括以下步骤：
[0031]1)采用钻孔机在地中垂直钻一定直径、深度为20～100m的孔；其中，钻孔位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种拓展地中电流散流通道的降低接地电阻方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在接地网覆盖范围内的任一位置的地中垂直钻孔；2)将所述孔中灌满水，从所述孔的底部到离地面设定距离处之间按照设定的间隔安放炸药，利用所述炸药进行爆破；3)在所述孔内放入一根钢管作为垂直接地极；4)将浆状的降阻剂压入所述孔中及所述爆破产生的裂隙中；5)将所述钢管与水平接地体相连，完成施工。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤3)之前还包括：重复步骤2)多次。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述孔的深度为20
‑
100m，直径为100
‑
150mm。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：钻孔时获取所...

【专利技术属性】
技术研发人员：何金良，曾嵘，张波，胡军，陈水明，余占清，庄池杰，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：