林旭東，許乾杰，陳英俊

（1.福建省漳浦縣氣象局，福建 漳浦 363200；2.福建省詔安縣氣象局，福建 詔安 363500）

1 雷電災害的起因及危害

1.1 雷電的起因

雷電常會產生在積雨云中，并伴隨暴雨和狂風，甚至是冰雹。閃電的電壓很高，相當于一座核電站。雷電是云層與云層、云層與大地及云層與建筑物之間的放電現象。放電過程中，雷電會攜帶強大的熱效應、電效應及機械力，當閃電擊中地面建筑物時，將造成巨大破壞。

1.2 雷電的危害

根據《中國氣象災害年鑒》記載，2003-2013年，我國雷電災害平均每年超9 000起，平均每年由雷電造成的傷亡人數超過300人。我國十分注重雷電防護工作，并著重研究了降低接地電阻的方法。

2 幾種常用的接地電阻降低方法及分析

2.1 充分利用自然接地體

金屬的電阻值較低，可直接應用于接地體。實際上，充分利用自然接地體，如水電站的閘門、建筑物內部鋼筋做成的框架或者地下的金屬管道等[1]，可節(jié)約較多的財力、人力。

2.2 加大接地體的尺寸

加大接地體的尺寸可降低接地電阻，具體包括兩種途徑。第一，加大水平接地網。可將地網看成一塊金屬制成的平板，地網的半徑與平板的面積成反比，當地網的面積擴大一倍時，電阻會減小30%。該方法對較簡單的設備具有較好的降阻效果。但當地網的面積較大時，由于場地不夠而不能有效運用該方法。第二，增加垂直接地體的長度。可將地網看做一個半球形的接地體，電阻會減小35%。對于較大的地網，如果垂直接地體的長度較短，地網的尺寸就不會改變，可將散開的雷電集中起來，以加強防雷作用[2]。

2.3 增加接地體的埋設深度

增加接地體的埋設深度包括兩種實施途徑。第一，增加水平地網的埋設深度。第二，增加垂直接地體的深度。兩種辦法均可實現減小電阻值的目標，都需接地體在土地中的擴散面積滿足一定要求[3]。但實際施工中很少使用該方法，原因在于電阻率較高的地區(qū)無法滿足電阻較低的要求。

2.4 外引接地

外引接地就是在電阻率較高的地區(qū)建立地網時，需以附近電阻率較低的地區(qū)為輔助地區(qū)，達到降低電阻的目的。如果作為輔助地區(qū)的地網不能滿足適當要求，需在多個地區(qū)建立輔助以滿足降低電阻的要求。輔助地區(qū)一般是發(fā)電廠之類的區(qū)域，外引接地方法是一種比較有效且常用的方法。一般情況下，施工前，施工人員會對需降低的阻值進行計算分析，從而確定輔助地區(qū)的面積。

2.5 建立水下地網

建立水下地網就是在水下建立地網。水的電阻率要遠遠小于土壤的電阻率，所以工作人員經常會選擇在水下建立地網，以降低電阻值。對于一些比較危險的區(qū)域或者變電站等場所，可將地網建立在附近池塘水下，以明顯降低電阻。如果是在城市，可在排污管或排水管中建立地網，以降低電阻值。需注意，水下地網與接地體之間的距離不能大于1 000 m。

2.6 使用接地電阻降阻劑

使用接地電阻降阻劑的方法，一般被用于要求較高的設備材料。接地電阻降阻劑可增加設備的使用面積，也可減少電阻與土壤中介質之間的接觸。此外，接地電阻降阻劑具備較多其他優(yōu)點，可減少施工量，可在山區(qū)峭壁等區(qū)域幫助使用水平的接地體。該方法可極大地改善施工難度，可節(jié)約施工材料，并且比較穩(wěn)定，不被氣候等因素所影響[4]。

3 接地電阻降低的應用

3.1 深井式接地

深井式接地是基于不同地層之間的電阻率的不同來進行工作，可將地層分為三個類別，并分別對它們進行深井式接地。（1）土壤電阻率差別不大時，地面面積和地形會對地網造成限制，使其不能向外擴展。（2）土壤地層不均勻的情況下，即土壤下層的電阻較高時，要將深井打入到下層土壤。（3）土壤上層的電阻率較高、土壤下層是巖石時，不適合深井式接地。深井式接地一般適用于附近含有金屬物質的區(qū)域或者是含有地下水的區(qū)域。

3.2 人工改善土壤電阻率

人工改善土壤電阻率就是對土壤進行一定處理，如交換土壤或者是用化學物質對土壤進行處理等，以降低電阻值。例如，黑土和粘土這類電阻率較低的土壤，可用來交換電阻率較高的土壤[5]。對土壤進行化學處理時，化學物質可能會隨著雨水流失，所以并不會被大規(guī)模使用，常用的化學物質是石灰或者木炭。

4 結 論

雷電災害會間接地造成經濟損失，嚴重時會導致人員傷亡。隨著我國社會經濟的不斷發(fā)展，人們必須重視雷電帶來的危害。因此，本文探討分析了常用的接地電阻降低方法，深入介紹了接地電阻降低的應用，以期為相關人員提供參考。