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摘 要:电气设备需要接地的部分是通过接地装置与大地相连接的。接地装置由接地体和接地线组成的整体。本文对人工接地装置的制作安装、接地电阻进行了详尽的阐述。对电气安装工程人工接地装置的制安有很高的参考价值。
关键词:接地装置;接地体;接地线;接地电阻
中图分类号:R730.42
1 简述
从电网运行或人身安全的需要着眼,人为地把电气设备和线路的某些部分通过接地装置与大地紧密连接起来,是保证供用电系统安全运行的主要措施之一。接地装置是接地体和接地线的总和。接地电阻关系到接地装置的有效性以及电力系统的运行,除在安装工程交接验收时要测量外,运行中每年要测量一次。施工工序:挖接地体沟(坑)→接地体制作安装→接地线敷设→接地电阻测试
2 挖接地体沟
挖接地体沟时,应根据设计要求标高,对接地装置的线路进行测量弹线,接地体应远离由于高温影响使土壤电阻率升高的地方。在弹线的线路上从自然地面以下,挖掘上口宽600㎜、下底宽400㎜、深900㎜的沟,沟要挖的平直、深浅一致,沟底如有石子应清除干净。挖沟时如附近有建筑物或构件物,沟的中心线与建筑物或構件物的基础距离应大于2米。
当采用的环形接地装置不能与基槽同时施工时,为避免影响基础安全,必须根据结构专业的要求,接地装置要与基础保持一定的距离。
独立避雷针的接地装置与重复接地之间距离应大于3米。
3 人工接地体制作安装
人工接地体是埋入土壤中做散流用的导体。人工接地体按其埋设方式有垂
直接地体和水平接地体两种
(1)垂直接地体制作安装
制作垂直接地体时,截取长度大于2.5米的∠50×50×5的角钢、Ф50钢管,钢管端部锯成斜口或锻造成锥型,角钢的一端应加工成尖头形状,尖点应保持在角钢的角脊线上并使两斜边对称制成接地体。接地体制作好后,在接地极沟内,放在沟的中心线上垂直打入地下,顶部距地面≥600㎜,间距不小于两根接地体长度之和,即一般应大于5米,当受地方限制时,可适当减少一些距离,但不应小于接地体的长度。
采用大锤打入接地体时,应一人扶着接地体,一人用大锤敲打接地体顶部。为了防止将接地钢管或角钢顶部打劈,制成保护帽套在接地体的顶部。使用大锤敲打接地体时,要把握平稳,不可摇摆,锤击接地体保护帽正中,不得打偏,接地体与地面保持垂直,防止接地体与土壤间产生间隙,增加接触电阻影响散流效果。
敷设在腐蚀性较强的场所或土壤电阻率大于100Ω·m的潮湿土壤中接地装置,应适当加大截面或热镀锌。
(2)水平接地体安装
水平接地体厂采用-40×4㎜扁钢,沿水平方向垂直敷设在地沟内,顶部埋设深度距地面不小于600㎜。水平接地体多根平行敷设时水平间距不应小于5米。
4 接地线敷设
接地线也被称为接地母线,即从引下线断线卡或换线处至接地体和连接垂直接地体之间的连接线。
接地母线,一般使用-40㎜×4㎜的镀锌扁钢。扁钢敷设前应调直,再将扁钢垂直放置于地沟内,依次将扁钢在距接地体顶端大于50㎜处与接地体用电焊焊接,焊接时应将扁钢拉直。
⑴扁钢与钢管(或角钢)搭接焊
扁钢与钢管(或角钢)接地极焊接时不应直接焊接,应采用以下两种方法搭接焊接。
①直接将接地扁钢弯成弧形(或三角形)与接地钢管(或角钢)进行焊接,也可以将扁钢在焊接过程中弯成弧形(或三角形),在扁钢紧贴3/4钢管表面上下两侧施焊;
②先用扁钢另外煨制好弧形(或三角形)卡子,在扁钢与接地体相互接触部位表面两侧焊接后,再用卡子与接地体及扁钢进行焊接,增加接触面。
⑵扁钢与扁钢搭接焊
当接地母线的扁钢长度不足时,需要进行连接,扁钢与扁钢的连接,应采用搭接焊搭接长度不应小于扁钢宽度的2倍,应最少在三个棱边外进行焊接,并将接地母线引至墙体(或基础)处需要留有足够的连接长度,以待使用。
在接地母线的焊接处应使焊缝平整饱满并有足够的机械强度,不得有夹渣、咬肉、裂纹、虚焊、气孔等缺陷,焊好后应清除药皮,刷沥青进行防腐处理。
接地母线的引出线(需要通过地表下600㎜引至地面外的垂直一段)也应沥青进行防腐处理,以延长其使用年限。
5 接地电阻
⑴接地线的电阻、接地体本身的电阻及接地体的对地流散电阻之和,称为
接地装置的接地电阻。由于接地线和接地体本身的电阻很小,接地电阻主要是指流散电阻。接地电阻在数值上等于接地装置的对地电压与接地电流的比值。
⑵各种接地装置的接地电阻要求值
接地装置的接地电阻要求值视电气设备或电网的电压等级、中性点运行方式、接地短路电流的大小、接地用途等而异。表1列出了各种不同使用条件下对接地装置接地电阻的要求值。
⑶降低接地电阻的措施
接地装置的接地电阻值主要取决于接地装置的结构和土壤电阻率,而土壤电阻率受土壤成分、含水量、地温、土壤紧密程度、化学物质等因素的影响,变化范围很大。在含水量很多的粘土或黑土中敷设接地装置容易达到要求的接地电阻值。但在岩石、砂子以及冻土中敷设接地体,要达到要求的接地电阻值,单靠增加接地体数量是很困难的,在经济上也不合理。在这种情况下,常采取下列措施一降低接地电阻:
①换土:即用电阻率低的粘土、黑土替换部分原有的电阻率高的沙土或岩土。一般的做法是把接地体上部约1/3接地体长度、周围0.5米以内的土壤换掉。
②深埋:即把接地体敷设在深层含砂土壤中,这样一可避开上层沙土,二可接触地下水。
③外引:即把接地体引到有水源的地方埋设。
④对土壤进行人工处理:即在接地体周围的土壤中加入一些煤渣、焦炭、炉灰或用食盐、氯化钙、硫酸铜、硫酸铁等溶液浸渍土壤。食盐价格低、对接地体的腐蚀性小而且可以降低土壤中水分的冻结温度,是常用的化学处理剂。处理的范围也是接地体上部1/3长度、周围0.5米以内的土壤。操作方法是将食盐和土壤隔层依次填入坑内。盐层厚度为1厘米并加水湿润。
6 结语
莱钢集团矿山建设有限公司机修厂在电气安装工程施工过程中,职工将人工接地装置的制安方法与现场实际有机的结合在一起,成功的完成了:莱钢热电厂1#35KV变电站易地改造工程变电站防雷接地,莱钢棒材厂型钢车间工艺技术改造工程循环水泵房、污水处理间防雷接地,莱钢焦化厂输焦系统除尘改造工程防雷接地等,目前按照此人工接地装置制安方法安装的接地装置系统运行良好,保证了电力系统及电气设备的正常运行,受到建设方的一致好评!
参考文献:
[1] 刘宝珊,刘劲松,刘劲辉.建筑电气安装分项工程施工工艺标准.中国建
筑工业出版社,2004
[2] 本社.电气装置安装工程施工及验收规范.中国计划出版社,2007
[3] 陈鸿黔,周宝龙,王聚德.安全用电.中国劳动出版社,1993
关键词:接地装置;接地体;接地线;接地电阻
中图分类号:R730.42
1 简述
从电网运行或人身安全的需要着眼,人为地把电气设备和线路的某些部分通过接地装置与大地紧密连接起来,是保证供用电系统安全运行的主要措施之一。接地装置是接地体和接地线的总和。接地电阻关系到接地装置的有效性以及电力系统的运行,除在安装工程交接验收时要测量外,运行中每年要测量一次。施工工序:挖接地体沟(坑)→接地体制作安装→接地线敷设→接地电阻测试
2 挖接地体沟
挖接地体沟时,应根据设计要求标高,对接地装置的线路进行测量弹线,接地体应远离由于高温影响使土壤电阻率升高的地方。在弹线的线路上从自然地面以下,挖掘上口宽600㎜、下底宽400㎜、深900㎜的沟,沟要挖的平直、深浅一致,沟底如有石子应清除干净。挖沟时如附近有建筑物或构件物,沟的中心线与建筑物或構件物的基础距离应大于2米。
当采用的环形接地装置不能与基槽同时施工时,为避免影响基础安全,必须根据结构专业的要求,接地装置要与基础保持一定的距离。
独立避雷针的接地装置与重复接地之间距离应大于3米。
3 人工接地体制作安装
人工接地体是埋入土壤中做散流用的导体。人工接地体按其埋设方式有垂
直接地体和水平接地体两种
(1)垂直接地体制作安装
制作垂直接地体时,截取长度大于2.5米的∠50×50×5的角钢、Ф50钢管,钢管端部锯成斜口或锻造成锥型,角钢的一端应加工成尖头形状,尖点应保持在角钢的角脊线上并使两斜边对称制成接地体。接地体制作好后,在接地极沟内,放在沟的中心线上垂直打入地下,顶部距地面≥600㎜,间距不小于两根接地体长度之和,即一般应大于5米,当受地方限制时,可适当减少一些距离,但不应小于接地体的长度。
采用大锤打入接地体时,应一人扶着接地体,一人用大锤敲打接地体顶部。为了防止将接地钢管或角钢顶部打劈,制成保护帽套在接地体的顶部。使用大锤敲打接地体时,要把握平稳,不可摇摆,锤击接地体保护帽正中,不得打偏,接地体与地面保持垂直,防止接地体与土壤间产生间隙,增加接触电阻影响散流效果。
敷设在腐蚀性较强的场所或土壤电阻率大于100Ω·m的潮湿土壤中接地装置,应适当加大截面或热镀锌。
(2)水平接地体安装
水平接地体厂采用-40×4㎜扁钢,沿水平方向垂直敷设在地沟内,顶部埋设深度距地面不小于600㎜。水平接地体多根平行敷设时水平间距不应小于5米。
4 接地线敷设
接地线也被称为接地母线,即从引下线断线卡或换线处至接地体和连接垂直接地体之间的连接线。
接地母线,一般使用-40㎜×4㎜的镀锌扁钢。扁钢敷设前应调直,再将扁钢垂直放置于地沟内,依次将扁钢在距接地体顶端大于50㎜处与接地体用电焊焊接,焊接时应将扁钢拉直。
⑴扁钢与钢管(或角钢)搭接焊
扁钢与钢管(或角钢)接地极焊接时不应直接焊接,应采用以下两种方法搭接焊接。
①直接将接地扁钢弯成弧形(或三角形)与接地钢管(或角钢)进行焊接,也可以将扁钢在焊接过程中弯成弧形(或三角形),在扁钢紧贴3/4钢管表面上下两侧施焊;
②先用扁钢另外煨制好弧形(或三角形)卡子,在扁钢与接地体相互接触部位表面两侧焊接后,再用卡子与接地体及扁钢进行焊接,增加接触面。
⑵扁钢与扁钢搭接焊
当接地母线的扁钢长度不足时,需要进行连接,扁钢与扁钢的连接,应采用搭接焊搭接长度不应小于扁钢宽度的2倍,应最少在三个棱边外进行焊接,并将接地母线引至墙体(或基础)处需要留有足够的连接长度,以待使用。
在接地母线的焊接处应使焊缝平整饱满并有足够的机械强度,不得有夹渣、咬肉、裂纹、虚焊、气孔等缺陷,焊好后应清除药皮,刷沥青进行防腐处理。
接地母线的引出线(需要通过地表下600㎜引至地面外的垂直一段)也应沥青进行防腐处理,以延长其使用年限。
5 接地电阻
⑴接地线的电阻、接地体本身的电阻及接地体的对地流散电阻之和,称为
接地装置的接地电阻。由于接地线和接地体本身的电阻很小,接地电阻主要是指流散电阻。接地电阻在数值上等于接地装置的对地电压与接地电流的比值。
⑵各种接地装置的接地电阻要求值
接地装置的接地电阻要求值视电气设备或电网的电压等级、中性点运行方式、接地短路电流的大小、接地用途等而异。表1列出了各种不同使用条件下对接地装置接地电阻的要求值。
⑶降低接地电阻的措施
接地装置的接地电阻值主要取决于接地装置的结构和土壤电阻率,而土壤电阻率受土壤成分、含水量、地温、土壤紧密程度、化学物质等因素的影响,变化范围很大。在含水量很多的粘土或黑土中敷设接地装置容易达到要求的接地电阻值。但在岩石、砂子以及冻土中敷设接地体,要达到要求的接地电阻值,单靠增加接地体数量是很困难的,在经济上也不合理。在这种情况下,常采取下列措施一降低接地电阻:
①换土:即用电阻率低的粘土、黑土替换部分原有的电阻率高的沙土或岩土。一般的做法是把接地体上部约1/3接地体长度、周围0.5米以内的土壤换掉。
②深埋:即把接地体敷设在深层含砂土壤中,这样一可避开上层沙土,二可接触地下水。
③外引:即把接地体引到有水源的地方埋设。
④对土壤进行人工处理:即在接地体周围的土壤中加入一些煤渣、焦炭、炉灰或用食盐、氯化钙、硫酸铜、硫酸铁等溶液浸渍土壤。食盐价格低、对接地体的腐蚀性小而且可以降低土壤中水分的冻结温度,是常用的化学处理剂。处理的范围也是接地体上部1/3长度、周围0.5米以内的土壤。操作方法是将食盐和土壤隔层依次填入坑内。盐层厚度为1厘米并加水湿润。
6 结语
莱钢集团矿山建设有限公司机修厂在电气安装工程施工过程中,职工将人工接地装置的制安方法与现场实际有机的结合在一起,成功的完成了:莱钢热电厂1#35KV变电站易地改造工程变电站防雷接地,莱钢棒材厂型钢车间工艺技术改造工程循环水泵房、污水处理间防雷接地,莱钢焦化厂输焦系统除尘改造工程防雷接地等,目前按照此人工接地装置制安方法安装的接地装置系统运行良好,保证了电力系统及电气设备的正常运行,受到建设方的一致好评!
参考文献:
[1] 刘宝珊,刘劲松,刘劲辉.建筑电气安装分项工程施工工艺标准.中国建
筑工业出版社,2004
[2] 本社.电气装置安装工程施工及验收规范.中国计划出版社,2007
[3] 陈鸿黔,周宝龙,王聚德.安全用电.中国劳动出版社,1993