胡攸萍

摘 要：地質(zhì)勘探作業(yè)是在戶外進行的，很容易受到各種自然因素的影響，尤其是雷雨天氣，很容易對鉆探機臺的正常使用性能造成破壞，不利于地質(zhì)勘探的順利進行，還會引發(fā)安全事故，所以必須對鉆探機臺做好避雷接地處理，確保作業(yè)安全。文章針對鉆探機臺避雷接地體的設(shè)置進行了試驗，通過設(shè)計合理的試驗方案、提供所需數(shù)據(jù)，得出具體試驗數(shù)據(jù)并對其進行分析，給出了具體的安全規(guī)范以及需要注意事項，對提高鉆塔避雷針接地體設(shè)置水平具有重要作用。

關(guān)鍵詞：鉆探機臺；安全；避雷針；接地體；設(shè)置

鉆探機是開展地質(zhì)勘探作業(yè)的必須設(shè)備，在生產(chǎn)生活中起到的重要作用，由于鉆探機臺的高度較高，頂端一般呈尖狀，受雷擊的頻率較高，嚴重影響了鉆探機臺的正常運行。針對這種情況，必須加強對雷電知識的了解，并在鉆塔上科學(xué)設(shè)置避雷針，文章依照《鉆探安全規(guī)則》中的相關(guān)規(guī)定，將避雷針接地電阻控制在15歐姆之內(nèi)，然后設(shè)置不同大小的接地電阻進行分別試驗，對多組實驗結(jié)果進行分析，確定最為合適的鉆探機臺避雷針接地體設(shè)置方案，具有較高的參考和借鑒價值。

1 試驗設(shè)計及數(shù)據(jù)

一般情況下，避雷裝置是由三部分組成的，分別為雷電接閃器、引下線和接地體，其中接地體設(shè)置是否合理，對避雷裝置使用性能的正常發(fā)揮有著很大影響，本次試驗就此進行了重點研究。因為地質(zhì)探勘是在野外進行的，所處環(huán)境一般都比較復(fù)雜，地形多種多樣，接地體的設(shè)置難度比較大、土壤電阻率比較高，而地質(zhì)勘探作業(yè)周期較短，接地體使用時間不長，為了減小接地體的設(shè)置難度，在保證其使用性能正常的基礎(chǔ)上，應(yīng)該對設(shè)置方法進行優(yōu)化改進，使接地體的設(shè)置更加節(jié)時、省力、經(jīng)濟，并且可以多次使用。

本次試驗以地質(zhì)勘探中經(jīng)常遇到的砂粘性土質(zhì)為例，通過對野外作業(yè)環(huán)境進行模擬，對土壤電阻率進行測定，得出本次所選砂粘性土質(zhì)的電阻率為106Ω·m，符合相關(guān)資料中的內(nèi)容，可以進行接地體設(shè)置實驗。

根據(jù)人工接地體設(shè)置方式的不同，可以將其分為水平式和垂直式兩種，兩種方式所用的接地體都是由圓鋼、角鋼以及鋼管等材料組成的，主要構(gòu)件包括銅包鋼接地棒、銅包鋼接地極、銅包扁鋼、電解離子接地極等?；诘刭|(zhì)勘探流動性強、鉆探機臺安裝時間短的特點，結(jié)合地質(zhì)探勘常見環(huán)境條件，為了方便安裝、節(jié)約工程資金、多次循環(huán)使用，對兩種設(shè)置方式進行對比，決定采用垂直式設(shè)置方式進行試驗，材料大多就工地取材，并將食鹽作為降阻劑，本次實驗所用材料為角鋼，規(guī)格大小為5×5cm。

在進行試驗之前，需要將接地體進行科學(xué)、合理安裝，安裝之前對角鋼進行清理打磨，使其打孔處有金屬光澤出現(xiàn)，然后才可以使用螺栓將其進行連接。本次試驗設(shè)置了七根接地面積不同的角鋼，分別標記為序號1-7，將1號1.5m角鋼打入地下，地面上預(yù)留出20cm，露出打孔以方便連接，然后使用鋁線與5m之外的2號角鋼進行連接，需要注意的是鋁線必須用螺母壓緊，使其與螺栓處緊密貼合在一起。

影響接地電阻的因素主要有角鋼接地面積以及降阻劑，所以需要針對兩種不同因素進行分別試驗。首先將七根角鋼逐一打入地下，然后對其接地電阻進行測定，得出一組與接地面積相照應(yīng)的數(shù)據(jù)；然后在七根角鋼的四周撒上鹽水，對其接地電阻進行測定，得出一組有降阻劑時與不同接地面積相照應(yīng)的數(shù)據(jù)。最后對兩組數(shù)據(jù)進行對比分析，得出接點電阻的變化規(guī)律。

2 試驗數(shù)據(jù)及分析

本次試驗得出的兩組數(shù)據(jù)具體數(shù)值如表1和表2所示，兩個表格分別表示為添加降阻劑時不同接地面積下接地電阻大小，以及添加降阻劑時不同接地面積下接地電阻大小，其中接地面積是指角鋼與大地相接觸的所有面積，所用降阻劑為飽和濃度鹽水。

通過兩個表格的數(shù)據(jù)可以總結(jié)出幾條規(guī)律，分別為（1）：角鋼接地面積大小對接地電阻大小起到?jīng)Q定性作用，接地電阻大小隨隨著接地面積的增大而減小，兩者之間存在冪指數(shù)關(guān)系。（2）降阻劑會在一定程度上減小接地電阻，但是這種作用會在接地電阻小于20Ω之后減弱，當接地電阻為15Ω時，與未添加降阻劑效果差不多。（3）如果在有降阻劑的條件下，只需要將六根規(guī)格為5cm×5cm的角鋼打入地下1.3m深，便可以將接地電阻控制在標準范圍15Ω內(nèi)，此時鉆探機臺的避雷針接地體設(shè)置滿足設(shè)置要求。

3 鉆探機臺避雷針接地體的具體安裝

通過試驗得出的結(jié)果，可以為實際安裝提供參考和借鑒。在鉆探機臺設(shè)置避雷針接地裝置時，需要先開挖深度為半米的掩埋坑，將1.5m長的角鋼打入地下，使其露出地面30cm，將配置好的飽和鹽水導(dǎo)入掩埋坑中，使其可以滲透到打入地下角鋼周圍的土壤中。然后設(shè)置六根角鋼，每根角鋼之間的間隔控制在5m左右，用規(guī)格為50mm2的鋁線將各個六根角鋼逐次連接在一起，并將鋁線埋入地下至少30cm深。在設(shè)置角鋼的時候，為了縮短施工時間，可以在施工的同時對接地電阻進行測定，當其大小沒有超過15Ω時，便可以直接將角鋼進行掩埋，當其大小大于15Ω時，可以繼續(xù)添加降阻劑，直到接地電阻降低到15Ω之內(nèi)，然后再將角鋼掩埋起來，最后需要對掩埋好的角鋼接地電阻進行測定，確保符合要求。

因為本次試驗所研究對象是臨時鉆探機臺，所用到的接地裝置防腐蝕能力較差，很容易出現(xiàn)生銹現(xiàn)象導(dǎo)致裝置失靈，所以不可以作為長期避雷接地體設(shè)置的參考。在設(shè)置接地體時必須將人類活動考慮在內(nèi)，避開人員較多的地區(qū)，既不會對人們的正?；顒釉斐捎绊?，也可以保護接地裝置免受人為性破壞，而在設(shè)置角鋼的時候可以自由選擇合適的位置。除此之外，還需要注意是接地裝置不能露出地面，一般情況下需要將其埋入到地下30cm深。

4 結(jié)束語

鉆探機臺避雷針接地體設(shè)置作為鉆探機場建設(shè)過程中的一項重要工作，起到對鉆探機臺的保護作用，對保證其功能的正常發(fā)揮具有重要意義，在進行勘探作業(yè)時必須給予足夠的重視。通過本次試驗，得出了影響接地電阻因素與其大小的具體關(guān)系，進而將接地電阻控制在合格范圍內(nèi)，能夠提高接地體設(shè)置的科學(xué)性及合理性，對鉆探機避雷針接地體的設(shè)置具有較高的參考價值。

參考文獻

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