1接地裝置在電力網(wǎng)中的重要性

(1)接地的作用主要是防止人身遭受電擊、設(shè)備和線路遭受損壞、預(yù)防火災(zāi)、防止雷擊、防止靜電損害和保障電力系統(tǒng)正常運(yùn)行。近年來,國(guó)內(nèi)許多地區(qū)連續(xù)發(fā)生多起因接地網(wǎng)不滿足要求而引起的設(shè)備損壞事故,同時(shí)雷擊是導(dǎo)致電網(wǎng)事故的主要自然災(zāi)害之一,雷擊引發(fā)的電網(wǎng)事故占總事故的50%以上,因此良好的接地裝置應(yīng)是防雷的重要措施。

(2)接地裝置在防雷中的作用。雷電的破壞作用主要是雷電流引起的,為了防止雷擊事故的發(fā)生,必須了解接地裝置上可能出現(xiàn)的最大電位。一般來說,雷電流通過單根引下線的全部電壓降是:

UFJ=i×Rch+L0×l×di/dt

式中i--雷電流,kA

Rch--接地裝置的沖擊電阻,Ω

L0--單位長(zhǎng)度的電感,μL/m

L--接地引下線的長(zhǎng)度,m

UFJ--電壓降,kV

di/dt--雷電流的陡度,kV/μs

從上述公式中,我們可以看出,在防雷接地裝置中,接地電阻阻值越小,則瞬間沖擊接地電壓降就越小,遭受雷擊的危險(xiǎn)性就越小,因此足夠小的接地電阻值和安全可靠的防雷接地裝置是防雷的重要保證。

2接地的形式

接地極按其布置方式可分為外引式接地極和環(huán)路式接地極。若按其形狀,則有管形、帶形和環(huán)形幾種基本形式。若按其結(jié)構(gòu),則有自然接地極和人工接地極之分。用來作為自然界地極的有上下水的金屬管道、與大地有可靠連接的建筑物和構(gòu)筑物的金屬結(jié)構(gòu)、敷設(shè)在地下而其數(shù)量不少于兩根的電纜金屬包皮及敷設(shè)于地下的各種金屬管道(但可燃液體以及可燃或爆炸的氣體管道除外)。用來作為人工接地極的有鋼管、角鋼、扁鋼和圓鋼等鋼材,在有化學(xué)腐蝕性的土壤中,則應(yīng)采用鍍鋅的鋼材或銅質(zhì)的接地極。

電氣設(shè)備敷設(shè)接地裝置后當(dāng)然比沒有敷設(shè)接地裝置時(shí)要安全得多,但是接地裝置的布置形式如果是單根接地極或外引式接地極,由于電位分布的不均勻,人體仍不免要受到電擊的危險(xiǎn)。此外,單根接地極或外引式接地極的可靠性也比較差,外引式接地極與室內(nèi)接地干線相連接僅依靠?jī)蓷l干線,若這兩條干線發(fā)生損傷時(shí),整個(gè)接地干線就與接地極斷絕。當(dāng)然,兩條干線同時(shí)發(fā)生損傷的情況是比較少的。

3接地材料的選擇及其應(yīng)用

(1)接地材料對(duì)接地電阻的影響。決定接地電阻R大小的因素很多,我們以接地環(huán)作接地主體的情形來分析傳統(tǒng)地網(wǎng)的接地公式:

式中ρ--土壤電阻率,Ω·m

d--鋼材等效直徑,m

S--地網(wǎng)面積,m2

H--埋設(shè)深度,m

L--接地極長(zhǎng)度,m

A--形狀系數(shù)。

式(1)表明,傳統(tǒng)的接地方式在土壤電阻率已經(jīng)確定的情況下,要想達(dá)到設(shè)計(jì)要求的電阻必須有足夠的接地面積,要降低接地電阻只有擴(kuò)大接地面積,每擴(kuò)大4倍的接地面積,接地電阻會(huì)降低一倍。式(2)、(3)表明,要降低接地電阻的另一個(gè)方法是加大接地材料的尺寸,但耗材太大,效果并不理想,因此需要運(yùn)用更好的接地材料和施工設(shè)計(jì)方法。

(2)接地材料的選擇。廣泛使用的接地工程材料有各種金屬材料、接地體、降阻劑和離子接地系統(tǒng)等。金屬材料如扁鋼,也常用銅材替代,主要用于接地環(huán)的建設(shè),這是大多接地工程都選用的。接地體有金屬接地體(角鋼、銅棒和銅板)這類接地體壽命較短,接地電阻上升快,地網(wǎng)改造頻繁,維護(hù)費(fèi)用比較高。從傳統(tǒng)金屬接地極(體)中派生出的特殊結(jié)構(gòu)的接地體(帶電解質(zhì)材料),使用效果比較好,一般稱為離子或中空接地系統(tǒng)。另外就是非金屬接地體,使用比較方便,幾乎沒有壽命的約束,各方面比較認(rèn)可。

(3)接地材料應(yīng)用。通常防雷接地的接地電阻是10Ω,實(shí)際上有弱電設(shè)備的感應(yīng)防雷都要求4Ω或1Ω的接地電阻。常常有個(gè)誤區(qū),認(rèn)為作到10Ω、4Ω或1Ω的接地電阻就滿足了設(shè)計(jì)要求,而沒有考慮季節(jié)因數(shù)。因?yàn)?土壤電阻率是隨季節(jié)變化的,規(guī)范所要求的接地電阻實(shí)際是接地電阻的最大許可值,為了滿足這個(gè)要求,地網(wǎng)的接地電阻要求達(dá)到:

式中Rma*--接地電阻最大值,就是我們說的10Ω、4Ω或1Ω的接地電阻

ω--是季節(jié)因數(shù),根據(jù)地區(qū)和工程性質(zhì)取值,常用值為1.45。所以,我們所說的接地電阻實(shí)際是

R=6.9Ω(Rma*=10Ω),R=2.75Ω(Rma*=4Ω),R=0.65Ω(Rma*=1Ω)

這樣,地網(wǎng)才是合乎規(guī)范要求的,在土壤電阻率最高的時(shí)候(常為冬季)也滿足設(shè)計(jì)要求。

(4)各種接地材料性能比較。接地材料是接地的工作主體,材料的選擇很重要。不同的接地材料各有優(yōu)勢(shì)和局限。工程實(shí)踐中要因地制宜地合理選用接地材料,用較低的代價(jià)達(dá)到工程設(shè)計(jì)要求。幾種接地材料(方式)的比較,見表1所示。

表1幾種接地材料(方式)的比較

傳統(tǒng)接地降阻劑非金屬接地中空接地棒類型接地網(wǎng)與接地極接地極地網(wǎng)建設(shè)簡(jiǎn)單較簡(jiǎn)單適用環(huán)境通用普通地網(wǎng)通用惡劣地質(zhì)條件,腐蝕環(huán)境地網(wǎng)面積小的城市或復(fù)雜山巖環(huán)境價(jià)格比較視土壤而定低較高較高抗腐蝕低有防腐作用不被腐蝕較好抗腐能力耐候性不好普通優(yōu)異較好使用壽命短較長(zhǎng)最長(zhǎng)最長(zhǎng)

4降低接地電阻的技術(shù)措施

(1)更換土壤。這種方法是采用電阻率較低的土壤(如粘土、黑土及砂質(zhì)粘土等)替換原有電阻率較高的土壤,置換范圍在接地體周圍0.5m以內(nèi)。但這種取土置換方法對(duì)人力和工時(shí)耗費(fèi)都較大。

(2)人工處理土壤。在接地體周圍土壤中加入化學(xué)物,如食鹽、木炭、爐灰、氮肥渣、電石渣、石灰等,提高接地體周圍土壤的導(dǎo)電性。這種方法雖然工程造價(jià)較低且效果明顯,但土壤經(jīng)人工處理后,會(huì)降低接地的熱穩(wěn)定性、加速接地體的腐蝕、減少接地體的使用年限。因此,通常是在萬不得以的條件下才建議采用。

(3)深埋接地極。當(dāng)?shù)叵律钐幍耐寥阑蛩碾娮杪瘦^低時(shí),可采取深埋接地極來降低接地電阻值。這種方法對(duì)含砂土壤最有效果。據(jù)有關(guān)資料記載,在3m深處的土壤電阻系數(shù)為100%,4m深處為75%,5m深處為60%,6.5m深處為50%,9m深處為20%,這種方法可不考慮土壤凍結(jié)和干枯所增加的電阻系數(shù),但施工困難,土方量大,造價(jià)高,在巖石地帶困難更大。

(4)多支外引式接地裝置。如接地裝置附近有導(dǎo)電良好及不凍的河流湖泊,可采用此法。但在設(shè)計(jì)、安裝時(shí),必須考慮到連接接地極干線自身電阻所帶來的影響,因此,外引式接地極長(zhǎng)度不宜超過100m。

(5)利用接地電阻降阻劑。在接地極周圍敷設(shè)了降阻劑后,可以起到增大接地極外形尺寸,降低接觸電阻的作用。

降阻劑是由幾種物質(zhì)配制而成的化學(xué)降阻劑,是具有導(dǎo)電性能良好的強(qiáng)電解質(zhì)和水分。這些強(qiáng)電解質(zhì)和水分被網(wǎng)狀膠體所包圍,網(wǎng)狀膠體的空格又被部分水解的膠體所填充,使它不致于隨地下水和雨水而流失,因而能長(zhǎng)期保持良好的導(dǎo)電作用。這是目前采用的一種較新和積極推廣普及的方法。

(6)采取伸長(zhǎng)水平接地體。結(jié)合工程實(shí)際運(yùn)用,經(jīng)過分析結(jié)果表明,當(dāng)水平接地體長(zhǎng)度增大時(shí),電感的影響隨之增大,從而使沖擊系數(shù)增大,當(dāng)接地體達(dá)到一定長(zhǎng)度后,再增加其長(zhǎng)度,沖擊接地電阻也不再下降。接地體的有效長(zhǎng)度如表2所示。

表2在不同土壤電阻率下的水平接地體有效長(zhǎng)度

土壤電阻率(Ω·m)水平接地體有效長(zhǎng)度(m)30~4045~5560~80

5結(jié)束語

良好的接地裝置是電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保證,需要對(duì)設(shè)計(jì)規(guī)劃論證階段、接地材料和形式的選擇、導(dǎo)體截面熱穩(wěn)定和機(jī)械強(qiáng)度的校驗(yàn)、施工過程質(zhì)量管理、工程交接驗(yàn)收環(huán)節(jié)的項(xiàng)目,進(jìn)行檢查和周期性運(yùn)行維護(hù)工作。只有這樣,才能長(zhǎng)期保證接地裝置的良好質(zhì)量,從根本上防止發(fā)生電網(wǎng)事故。

篇2:接地與接地電阻安全技術(shù)措施

接地與接地電阻的安全技術(shù)措施

1、電力變壓器或發(fā)電機(jī)的工作接地電阻值不得大于4Ω。單臺(tái)容量不超過100kVA或使用同一接地裝置并聯(lián)運(yùn)行且總?cè)萘坎怀^100kVA的變壓器或發(fā)電機(jī)的工作接地電阻值不得大于10Ω。在土壤電阻率大于1000Ω?m地區(qū),當(dāng)達(dá)到上述接地電阻值有困難時(shí),工作接地電阻值可提高到30Ω,但應(yīng)設(shè)置操作和維修電氣裝置絕緣臺(tái),并必須使操作人員不致偶然觸及外物。

2、保護(hù)零線除必須在配電室或總配電箱處作重復(fù)接地外,還必須在配電線路的中間處和末端處做重復(fù)接地。保護(hù)零線每一重復(fù)接地裝置的接地電阻值應(yīng)不大于10Ω。在工作接地電阻允許達(dá)到10Ω的電力系統(tǒng)中,所有重復(fù)接地的并聯(lián)等值電阻應(yīng)不大于10Ω。

3、每一接地裝置的接地線應(yīng)采用二根以上導(dǎo)體,在不同點(diǎn)與接地裝置做電氣連接。不得用鋁導(dǎo)體做接地體或地下接地線。垂直接地體宜采用角鋼、鋼管或圓鋼,不宜采用螺紋鋼材。

4、電氣設(shè)備應(yīng)采用專用芯線作保護(hù)接零,此芯線嚴(yán)禁通過工作電流。

5、手持式用電設(shè)備的保護(hù)零線,應(yīng)在絕緣良好的多股銅線橡皮電纜內(nèi)。其截面不得小于1.5mm2,其芯線顏色為綠/黃雙色。

6、I類手持式用電設(shè)備的插銷上應(yīng)具備專用的保護(hù)接零(接地)觸頭。所用插頭應(yīng)能避免將導(dǎo)電觸頭誤作接地觸頭使用。

7、施工現(xiàn)場(chǎng)所有用電設(shè)備,除作保護(hù)零外,必須在設(shè)備負(fù)荷線的首端處設(shè)備漏電保護(hù)裝置。

8、移動(dòng)式發(fā)電機(jī)供電的用電設(shè)備,其金屬外殼或底座,應(yīng)與發(fā)電機(jī)電源的接地裝置有可靠的電氣連接。

9、移動(dòng)式發(fā)電機(jī)的接地應(yīng)符合固定式電氣設(shè)備接地的要求。下列情況可不另做保護(hù)接零:1)移動(dòng)式發(fā)電機(jī)和用電設(shè)備固定在同一金屬支架上,且不供給其他設(shè)備用電時(shí);2)不超過兩臺(tái)的用電設(shè)備由專用的移動(dòng)式發(fā)電機(jī)供電,供、用電設(shè)備間距不超過50m,且供、用電設(shè)備的外殼之間有可靠的電氣連接時(shí)。

篇3:接地電阻搖表安全規(guī)定

接地電阻搖表安全使用規(guī)定

1.測(cè)量前,應(yīng)將接地裝置與被保護(hù)的電氣設(shè)備斷開。

2.測(cè)量時(shí),應(yīng)將接地電阻搖表水平放置。

3.檢查接地電阻搖表的指針是否在零位,否則可借助零位調(diào)整器,把指針調(diào)到零位。

4.將搖表的"倍率標(biāo)尺"開關(guān)置于較大倍率檔,首先慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電機(jī)的搖把,同時(shí)調(diào)整"測(cè)量標(biāo)度盤"使檢流計(jì)指針平衡,當(dāng)指針接近盤中線(即零位)時(shí),再加快發(fā)電機(jī)搖把的轉(zhuǎn)速,使其達(dá)到穩(wěn)定(120轉(zhuǎn)/分),并同時(shí)調(diào)整"測(cè)量標(biāo)度盤"使指針指示在表盤中線,此時(shí)"測(cè)量標(biāo)度盤"所指示的數(shù)值乘以倍率標(biāo)度指示值,即為接地裝置的接地電阻值。

5.若被測(cè)電阻值小于1歐時(shí),可選擇較小的倍率,重新調(diào)整"測(cè)量標(biāo)度盤",使指針平衡在零位上,即可取得讀數(shù)。

6.使用接地電阻搖表時(shí),如果儀表的檢流計(jì)靈敏度過高或過低時(shí),可適當(dāng)調(diào)整電位探測(cè)棒的高度。測(cè)量時(shí)盡量避免與高壓線或地下管道平行,以減少對(duì)測(cè)量的干擾。