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[原创] 高电阻率山区选用浅埋阳极还是深井阳极,哪种配置更能降低接地电阻?

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[复制链接] 只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2小时前


在高电阻率山区,深井阳极相比浅埋阳极更能有效降低接地电阻。山区的高阻特性多源于表层干燥岩石、砂土等地层,浅埋阳极受限于表层高阻土壤难以突破降阻瓶颈,而深井阳极可通过穿透高阻层触及深层低阻介质实现显著降阻,具体原因和优势如下:


突破表层高阻地层限制:高电阻率山区的核心问题是表层土壤或岩石电阻率极高,浅埋阳极通常埋设于地表下 1 - 5 米,只能与这层高阻介质接触。依据接地电阻相关公式,土壤电阻率直接决定接地电阻大小,这会导致浅埋阳极的接地电阻急剧飙升,甚至无法满足电流输出的基础要求。而深井阳极通过专业钻井技术,可将阳极体埋至 15 米以上深度,轻松穿透山区的干燥岩层、风化土层等表层高阻区域,直达深层含水量高的稳定低阻地层,比如含水砂砾层、基岩风化裂隙含水层等,这些深层地层的电阻率往往远低于表层,能从根源上解决高阻导致的接地电阻过高问题。像我国西北某穿越戈壁的长输管道区域,局部土壤电阻率超 500Ω・m,采用 80 米深的深井阳极后,接地电阻实测均低于 0.5Ω,远优于浅埋阳极的预期效果。
借助填料与结构强化降阻效果:深井阳极并非仅依靠深层低阻地层,其配套设计进一步放大了降阻优势。施工时会在阳极体周围填充粒径 2 - 5mm 的导电焦炭填料,且密实度控制在 90% 以上,这种填料能形成高效导电网络,不仅可减少阳极与土壤的接触电阻,还能增大电流传导面积,能额外降低接地电阻 30% - 50%。同时,深井阳极的垂直结构搭配导气管等组件,可及时排出阳极反应产生的气体,避免气阻影响电流传导,保证阳极利用率达 90% 以上,间接维持稳定的低接地电阻状态。而浅埋阳极即便填充降阻材料,也会因表层土壤湿度、温度的季节性变化,导致降阻效果不稳定,接地电阻波动较大。
降阻稳定性与长效性更优:山区地表环境受天气影响大,浅埋阳极的接地电阻易随降雨、干旱等天气变化出现大幅波动,干旱季节表层土壤更干燥,接地电阻会进一步升高,难以长期稳定满足保护需求。而深井阳极所处的深层地层环境稳定,含水量、温度等参数几乎不受地表气候影响,阳极体还可通过钢套管保护,避免地质运动等造成的损坏。此外,深井阳极采用高硅铸铁、钛基贵金属氧化物等耐腐蚀材料,寿命长达 20 - 30 年,能长期维持低接地电阻的工作状态;而浅埋阳极受表层复杂环境侵蚀,寿命仅 5 - 10 年,且后期接地电阻会随阳极腐蚀逐步升高。
适配山区地形减少额外阻耗:高电阻率山区往往地形起伏,浅埋阳极若分散布置,易因地形差异导致电流分布不均,部分区域形成电位屏蔽,反而变相增加等效接地电阻,且密集布置浅埋阳极还会因征地、施工协调等问题进一步提升成本。而深井阳极单井地表占地面积不足 1 平方米,可灵活选在地形合适的点位,其电流呈三维电场均匀扩散,保护范围广,能覆盖数公里区域,无需密集布设,既避免了地形对电流传导的干扰,又减少了阳极间的相互影响,保障整体接地电阻的一致性,进一步凸显降阻的实用性。