土壤电阻率较大,常规施工方法无法有效降阻时,深井接地方法设计
一、深井接地应用
1.工作原理:使用钻机钻出深井(通常10-100米),置入垂直接地极,并填充低电阻率材料(降阻剂),利用深层低阻土壤或地下水降阻。
2.适合场景:
高土壤电阻率地区:如岩石、沙地、戈壁、冻土层等 。
空间受限场所:如城市变电站、高层建筑地下室、山区基站等。
接地要求严苛的设施:如数据中心、化工厂、大型电力系统等。
3.性能与稳定性:深层土壤电阻率低且稳定,不受地表环境影响,接地电阻值全年稳定,可靠性高 。
4.施工与占地:占地面积小(井口直径仅0.5-1米),但需要专业钻机施工,技术要求高,施工前需进行详细的地质勘探。
5.成本:初期施工成本较低。
二、深井接地施工准备
1.井位勘察
做土壤电阻率分层测试,优先布置在地下水位、低阻黏土层位置;避开建筑物基础、电缆、燃气管道。
深井间距≥2倍井深(30m深井,井间距≥60m),消除屏蔽效应。
一般布设在接地网四角、外围。
2.材料选型
接地极:φ50热镀锌钢管 (壁厚≥3.5mm) /φ≥16mm 铜包钢接地棒/φ50离子接地棒;分段之间放热焊接连接,禁止普通螺栓对接。
水平引出:40×4mm/50×5mm热镀锌扁钢;引出线2根,双点引出更可靠。
填充:中性长效石墨降阻剂(无腐蚀),禁止强碱性降阻剂。
钻孔孔径:φ100250mm,孔径比接地极大 100200mm,保证填料空间。
机具:地质钻机(土层回转钻;岩石用潜孔锤)、洗井泵、注浆泵、接地电阻测试仪、放热焊模具。
三、施工流程
1、钻孔施工
1)钻机就位调平,保证钻孔垂直度,偏斜≤1%;
2)钻进至设计深度,宜穿透高阻层,进入含水层或低阻层;实际钻孔比设计深 0.5m,预留沉渣空间;
3)洗井清孔:水泵 / 空压机洗井,把井底岩粉、泥浆全部冲干净;孔底不能留沉渣,否则降阻失效。
2、接地极组装下放
1)地面把接地棒分段放热焊接,拼接成整根深井接地极;底部焊锥形尖头;
2)垂直吊放至孔中心,接地极底部距离孔底约0.5m 悬空,不要直接坐落在沉渣上;井口做临时固定,保证接地极处于井孔中心,不贴井壁。
⚠️不能歪斜贴孔壁,否则降阻剂包裹厚度不均。
3、灌注降阻剂(核心工序)
1)降阻剂加水搅拌成流动性浆体,水料比参考 0.5:1;
2)注浆管下到井底,自下而上压力注浆,把降阻剂由井底向上填满整个孔环隙;边注浆缓慢上提注浆管,避免中空、气泡;
3)必须保证接地极四周被降阻剂完整包裹,无空洞;
4)填充至距离地面0.81.0m 停止,上部不灌降阻剂。
4、井口回填与引出连接
1)井口0.81m 段,用细黄土/黏土分层夯实回填,不要混入石块建筑垃圾;
2)接地极顶部引出2根40×4 镀锌扁钢(或120mm² 铜绞线),双点引出;
3)引出扁钢与主水平接地网放热焊接;焊缝清除焊渣,沥青防腐两遍;
4)井口地面做接地标识桩,做好记录井号、深度、位置。
5、养护与测试
降阻剂静置养护24小时以上,充分吸水固化;
逐口测量单井接地电阻;全部完成后测整个地网工频接地电阻,达到设计值(变电站≤0.5Ω;普通防雷≤4Ω);
记录每口井深度、孔径、材料、测试数据,留存验收资料。




