降低GSM-R基站接地电阻的方法

2015-10-29刘东中铁建电气化局集团南方工程有限公司湖北武汉430074

中国科技纵横 2015年11期

刘东（中铁建电气化局集团南方工程有限公司，湖北武汉　430074）

降低GSM-R基站接地电阻的方法

刘东
（中铁建电气化局集团南方工程有限公司，湖北武汉430074）

本文对石武客专（湖北段）GSM-R基站的接地电阻设计情况、对施工中可能产生接地电阻不合格的原因进行了深入分析，介绍了目前常用的降低接地电阻阻值的方法，并结合石武客专GSM-R基站的实际情况，确定了整改过程中所采用方法，通过方案的具体实施，顺利解决了阻值不达标的问题，满足了设计要求，取得了良好的使用效果。

GSM-R基站接地电阻方法

1　前言

在我们石武客专（湖北段）的设计中要求通信铁塔地网应延伸到塔基四周外1.5米远的范围，网格尺寸不应大于3米×3米，其周边为封闭式，同时利用基站地桩内两根以上的主钢筋作为铁塔地网的垂直接地体。区间基站及直放站铁塔地网与机房地网之间每隔3-5米之间连通一次，连接点不应小于2点，车站区域当铁塔接地网距车站站房环形接地装置的距离小于15米时，铁塔地网与站房环形网应每隔3-5米之间连通一次，连接点不应小于2点，接地电阻阻值应不大于1Ω。在2012年2月进行的石武客专（湖北段）通信系统静态验收中，共计86处通信基站、直放站的接地电阻测试有19处超过了1Ω，未达到要求。

2　接地电阻不合格的原因

通过对接地电阻普查分析和对现场土壤情况的调查发现，引起电阻不合格的原因是多方面的，归纳起来主要有以下几点：

（1）地质条件不好，土壤电阻率高。由于石武客专（湖北段）主要施工在孝感市大悟县和武汉黄陂区境内，大部分地区都是在山间，一些基站设置位置都是坚石或砂土地层，土壤电阻率高，保水性差，导致接地电阻超标。

（2）施工难度大，接地体埋设深度不够。在一些砂石地段，由于接地体比较难往下打，把控不严，未按照要求埋设到规定的深度，也没有用细土或粘土回填夯实，导致接地体与周围土壤接触电阻增大，影响接地电阻的阻值。

（3）接地网接触不良，由于部分施工人员的责任心或经验不足，导致地网钢筋连接点的焊接不好，出现虚焊、假焊情况，接地线锈蚀现象，使接地电阻值偏大。

3　常用的降低接地电阻的方法

3.1新增加接地体与原地网连接

在联合地网附近土质较好的地方，挖开后重新打入接地极，然后用扁钢与我们既有地网良好焊接，通过这样的方法增加接地面积，从而降低接地电阻。

3.2利用接地电阻降阻剂

在接地极周围敷设了降阻剂后，可以起到增大接地极外形尺寸，降低与起周围大地介质之间的接触电阻的作用，因而能在一定程度上降低接地极的接地电阻。降阻剂用于小面积的集中接地、小型接地网时，其降阻效果较为显著。

表1

3.3更换土壤

这种方法是采用电阻率较低的土壤（如：粘土、黑土及砂质粘土等）替换原有电阻率较高的土壤，置换范围在接地体周围0.5m以内和接地体的1/3处。

3.4人工处理土壤

在接地体周围土壤中加入化学物，如食盐、木炭、炉灰、氮肥渣、电石渣、石灰等，提高接地体周围土壤的导电性。采用食盐，对于不同的土壤其效果也不同，如砂质粘土用食盐处理后，土壤电阻率可减小1/3～1/2，砂土的电阻率减小3/5～3/4，砂的电阻率减小7/ 9～7/8；对于多岩土壤，用1%食盐溶液浸渍后，其导电率可增加70%。

3.5与路基两则的综合贯通地线连通降低电阻值

贯通地线的接地电阻值一般都是小于1Ω，符合我们的组织要求，所以把我们的联合地网引至贯通地线也是一种降低阻值的比较好的方法。

4　方案选择及实施

方法1，新增加接地体与原地网连接，这种方法在我们既有地网附近施工，人力、物力消耗都不太大，因此可以采用这种方法实施。方法2，利用接地电阻降阻剂，这种方法的降阻剂的成本较低，同时我们可以在新增加接地体时配合使用降阻剂，因此可以采用这种方法实施。对于方法3更换土壤，这种取土置换方法对人力和工时耗费都较大，所以我们不予采用。方法4人工处理土壤（对土壤进行化学处理），这种方法虽然工程造价较低且效果明显，但土壤经人工处理后，会降低接地的热稳定性、加速接地体的腐蚀、减少接地体的使用年限。因此，一般来说，是在万不得以的条件下才建议采用。方法5，与路基两则的综合贯通地线连通降低电阻值，这种方案由于我们的基站都是在栅栏外，距离贯通地线较远，且栅栏已经封闭，工程造价高，施工难度大，所以也不予采纳。

综上考虑，经过仔细分析，我们决定采用新增加接地极并与原来的地网良好焊接，同时敷设降阻剂的方法来降低接地电阻阻值。

方案确定后，技术人员制定详细的施工方案措施，经过现场人员的共同努力，在实施后，取得了良好的效果，再次测试接地电阻时，原来不合格的阻值均在1Ω以下，达到了设计要求。（表1）