深井接地技術(shù)在廣播電視高山臺(tái)站機(jī)房防雷接地建設(shè)中的應(yīng)用

劉禮力

摘?要：據(jù)統(tǒng)計(jì)，我省各高山臺(tái)站于20世紀(jì)80年代修建，距今已有30年的歷史，由于建臺(tái)時(shí)防雷技術(shù)發(fā)展不夠完善，大部分臺(tái)站只有鐵塔有防雷接地，機(jī)房工藝防雷接地系統(tǒng)欠缺，高山臺(tái)站平均海拔在500-1600米之間，雷擊頻繁，每年都有很多臺(tái)站受雷擊影響，造成信號(hào)停播。針對(duì)廣播電視高山發(fā)射臺(tái)站機(jī)房防雷接地改造問(wèn)題 ，闡述了垂直深井接地裝置對(duì)地網(wǎng)改造的優(yōu)勢(shì)和效果。

關(guān)鍵詞：廣播電視高山臺(tái)站?機(jī)房防雷接地改造?深井接地技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：P65??文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A????文章編號(hào)：1003-9082（2020）09-000-01

大部分臺(tái)站土質(zhì)條件以風(fēng)化巖石為主，土壤電阻率高，平均在2500-5000Ω·m之間，接地建設(shè)困難，由于受土壤面積的局限，水平地網(wǎng)接地降阻很難達(dá)到國(guó)家規(guī)范規(guī)定的使用要求。所以本文主要圍繞高山臺(tái)站機(jī)房采用的深井接地技術(shù)進(jìn)行展開(kāi)討論。詳細(xì)講述深井接地技術(shù)的降阻原理、具體施工辦法及使用效果，并以工程應(yīng)用舉例進(jìn)行證明。供其他臺(tái)站在防雷接地設(shè)計(jì)、施工中進(jìn)行參考。

一、深井接地降阻原理

降低接地電阻通常有兩種途徑：一是增大接地體幾何尺寸，以增大接地體的等效電容;二是改善地質(zhì)電學(xué)性質(zhì)，減小接地體周?chē)碾娮杪屎徒殡娤禂?shù)，在高土壤電阻率的地區(qū)，采用人工改善土壤電阻率的方法，用低電阻率的材料置換接地體周?chē)咄寥离娮杪实耐寥?，相?dāng)于將接地體的幾何尺寸增加，而使接地電阻減小。

深井接地極是一種最簡(jiǎn)單的長(zhǎng)垂直接地極，是短垂直接地極在長(zhǎng)度方面的一種延伸。適用于有一定地下水含量、透水能力強(qiáng)、空隙度大的土壤，更適用于土壤分層結(jié)構(gòu)、在各層土壤中有一層是明顯的含水層或隔水層的地區(qū)。

根據(jù)垂直接地極接地電阻的計(jì)算公式

式中：R1———垂直接地極的接地電阻;

ρ———土壤電阻率;

L———垂直接地極的長(zhǎng)度;

d———接地極的等效直徑。

常規(guī)深井接地極主要利用下列因素提高接地電阻的降低效率：

a）增加接地極的長(zhǎng)度L;

b）利用電阻率較低的深層土壤，降低土壤的平均視在電阻率ρ;

c）在接地極周?chē)纬傻碗娮杪什牧咸畛鋮^(qū)，相當(dāng)于增大了接地極的等效直徑d。

受土壤面積的局限，大部分高山臺(tái)站通過(guò)大面積敷設(shè)接地網(wǎng)接地降阻無(wú)法適用。因此采用深井接地技術(shù)來(lái)降低接地電阻成為機(jī)房工藝防雷接地系統(tǒng)的有效方式，通過(guò)建立立體接地網(wǎng)更充分有效地泄放雷電流和利用深層低電阻率土壤來(lái)降低接地電阻，有效防止接地電位反擊和跨步電壓，可以有效保證了設(shè)備及人員的安全，主要依據(jù)原理如下：

1.利用地下水的電學(xué)特性

我省地下水資源豐富，地質(zhì)為分層結(jié)構(gòu)，據(jù)勘測(cè)統(tǒng)計(jì)高山區(qū)域地下含水層在120-200m之間，通過(guò)垂直向下鉆井，打通地下含水層，將等深接地極植入深水井，由于含水介質(zhì)優(yōu)良的電學(xué)性質(zhì)，可使雷電流或者故障電流迅速釋放。

2.人工改善土壤電阻率

接地極垂直植入深井后，將調(diào)制好的長(zhǎng)效防腐降阻劑通過(guò)泥漿泵由深井底部注滿接地井，用低電阻率的材料置換接地體周?chē)咄寥离娮杪实耐寥?，相?dāng)于將接地體的半徑增大，接地體的幾何尺寸增加，而使接地電阻減小。

二、深井接地技術(shù)施工工藝

1.在機(jī)房周?chē)线m位置選擇安裝地點(diǎn)，采用深井專用螺桿空壓機(jī)鉆孔，規(guī)格250mm，深度不小于120m。

2.在深井內(nèi)垂直植入等深40*4（mm）紫銅排作為垂直接地極（接地極每隔10m焊接一支深井專用放電極），接地極每隔6米做一次焊接，焊接方式為熱熔焊接。

3.垂直接地體敷設(shè)完成后，通過(guò)引出接地干線與機(jī)房室內(nèi)接地母排相連。接地井內(nèi)注入電解離子填充劑，填充劑與水按2∶1拌勻，采用泥漿泵由深井底部注入，直至將接地井充分填滿。

4.接地裝置制作完畢，做好隱蔽資料拍照存檔，在人工接地體引下線處做相應(yīng)的接地標(biāo)識(shí)與安全標(biāo)識(shí)，并安裝接地測(cè)試點(diǎn)，方便后期進(jìn)行定期檢測(cè)。

三、深井接地技術(shù)應(yīng)用情況

我縣轉(zhuǎn)播中心防雷接地系統(tǒng)建設(shè)采用深井接地技術(shù)進(jìn)行改造，井的規(guī)格210mm*120m，共2口，項(xiàng)目完成后，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，接地電阻由原來(lái)的30多歐姆下降至1.13歐姆，達(dá)到國(guó)家法律法規(guī)規(guī)定的使用要求;自項(xiàng)目實(shí)施以來(lái)，經(jīng)歷數(shù)次強(qiáng)雷暴天氣，未發(fā)生一次雷擊損壞設(shè)備的故障。

我省各高山臺(tái)站普遍存在接地電阻超標(biāo)，土質(zhì)巖石較多，放電不良等問(wèn)題，因此，應(yīng)用深井接地技術(shù)改造，符合高山發(fā)射臺(tái)站的實(shí)際情況和需要，具備成為大范圍推廣和使用新型接地技術(shù)方案。

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