浅谈电力系统接地技术

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  摘要:随着我国经济不断发展,社会用电需求每年都持续着较大的增长,由于接地不良导致系统停运、设备损坏的意外从而导致威胁人身生命安全的事故很多。接地是关乎电力系统正常运行以及减小事故面积的保障。本文结合实际工作经验,通过对接地技术类型的介绍,加强对接地关键部位和工序的施工质量控制,打造一个安全、效率的电力工作环境,提高电力系统的安全系数。
  由于接地不良导致系统停运、设备损坏等,
  关键词:电力系统;接地技术;
  前言
  在电力系统中,接地是用来保护人身及设备安全的重要措施,接地系统对于电厂稳定、安全、可靠运行影响重大。由于接地网作为隐性工程容易被人忽视,往往只注意最后的接地电阻的测量结果,而接地不良引起的事故扩大问题时有发生。地网是一次性建设,维护困难。在安全生产过程中有着重要地位,因此在工程建设施工中应引起重视。
  一 概述
  (一)接地:电气装置必须接地的部分与地作良好的连接;接地体:埋入地中并直接与大地接触的金属导体;
  (二)接地线:电气设备接地部分与接地体连接用的金属导体;接地体和接地线总称为接地装置。
  二 接地的类型
  (一)工作接地为满足电力系统或电气设备的运行要求,而将电力系统的某一点进行接地,称为工作接地,如电力系统的中性点接地;
  (二)防雷接地为防止雷电过电压对人身或设备产生危害,而设置的过电压保护设备的接地,称为防雷接地,如避雷针、避雷器的接地;
  (三)保护接地为防止电气设备的绝缘损坏,将其金属外壳对地电压限制在安全电压内,避免造成人身电击事故,将电气设备的外露可接近导体部分接地,称为保护接地,如:1)电机、变压器、照明器具、手持式或移动式用电器具和其他电器的金属底座和外壳;2)电气设备的传动装置;3)配电、控制和保护用的盘(台、箱)的框架;4)交直流电力电缆的构架、接线盒和终端盒的金属外壳、电缆的金属护层和穿线的钢管;5)室内、外配电装置的金属构架或钢筋混凝土构架的钢筋及靠近带电部分的金属遮拦和金属门;6)架空线路的金属杆塔或钢筋混凝土杆塔的钢筋以及杆塔上的架空地线、装在杆塔上的设备的外壳及支架;7)变(配)电所各种电气设备的底座或支架;8)民用电器的金属外壳,如洗衣机、电冰箱等。
  (四)重复接地在低压配电系统的TN-C系统中,为防止因中性线故障而失去接地保护作用,造成电击危险和损坏设备,对中性线进行重复接地。TN-C系统中的重复接地点为:1)架空线路的终端及线路中适当点;2)四芯电缆的中性线;3)电缆或架空线路在建筑物或车间的进线处;4)大型车间内的中性线宜实行环形布置,并实行多点重复接地;
  (五)防静电接地为了消除静电对人身和设备产生危害而进行的接地,如将某些液体或气体的金属输送管道或车辆的接地;
  (六)屏蔽接地为防止电气设备因受电磁干扰,而影響其工作或对其它设备造成电磁干扰的屏蔽设备的接地。
  三 加强对接地关键部位和工序的施工质量控制
  (一)接地环网敷设质量是接地施工中的首要环节。其一是要控制接地体顶面的埋深要满足设计规定,当无规定时至少不小于0. 6 m。其二是接地体导体截面要满足热稳定和机械强度要求,且不得小于最小规格要求。其三是垂直接地体的间距不宜小于其长度的2倍,水平接地体的间距应符合设计规定,无规定时不宜小于5 m。其四接地体(线)的焊接应采用搭接焊,其搭接长度必须满足扁钢为其宽度的2倍,且至少3个棱边焊接,圆钢为其直径的6倍等要求。其五对接地线跨越伸缩缝、沉降缝处是否设置补偿器跨接连通进行确认。
  (二)重视电气设备的接地质量,一是要求每个电气装置的接地应以单独的接地线与接地干线相连接,不得在一个接地线中串接几个需要接地的电气装置,不能以设备金属构件作为接地通道。二是接地线也应该焊接或用接线铜鼻子可靠压接,不能缠绕接地。三是电气设备柜体应焊接在基础槽钢上并满足焊接面积要求,或用专用的接地线焊接到接地干线上。四是接地引下线及接地装置的紧固件均应使用镀锌制品,当采用没有镀锌的地角螺栓时要采取防腐措施,接地装置与不同材质的电气设备搭接时要按规定进行搪锡、镀锌或采取过渡措施,保证搭接面的防腐能力。
  (三)对于避雷针和避雷网,它们是避雷系统中重要元件,也直接影响防雷接地的可靠性。一是要注意其规格必须符合设计要求,必须有合格证、使用说明及各种技术资料,安装要牢固可靠。二是独立避雷针接地装置与其他电气设备、与道路或建筑物出入口、与主接地网的距离要满足设计要求,至少不低于规程要求。三是屋顶上装设的防雷网和建筑物顶部的避雷针及金属物体应焊接成一个整体。四是从接地体引到屋顶上的引线和避雷网焊接处要做明显的标志。五是发电厂和变电站避雷线线档内不应有接头。
  (四)按规范要求进行防雷接地工程施工质量验收
  防雷接地工程验收时要严格执行相关规范的文件规定,“三级验收”制度:应由施工人员在自检合格的基础上,再进行工序之间的交接检验和专职人员的检查,检查结果应有完整的记录,再由监理工程师进行检查和确认,并及时做好隐蔽验收。检验不符合质量标准要求时,应及时进行处理,直至合格。
  施工完后应按照GB50150―2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》进行交接试验,包括接地网电气完整性和接地电阻值的测试。地网电气完整性测试是测试与连接于同一接地网的各相邻设备接地线之间的电气导通情况,直流电阻值不应大于0. 2Ω。测试接地电阻值,常常有个误区,认为达到通常规程要求的是10Ω、4Ω 或1Ω 的接地电阻就满足了设计要求,而没有考虑季节因数。因为,土壤电阻率是随季节变化的,规范所要求的接地电阻实际是接地电阻的最大许可值,为了满足这个要求,地网的接地电阻要求达到:
  式中Rmax ――接地电阻最大值,就是大家说的10Ω、4Ω或1Ω的接地电阻;
  ω――是季节因数,根据地区和工程性质取值,常用值为1. 45。
  所以,大家所说的接地电阻实际是:
  R = 6. 9 Ω (Rmax = 10 Ω ) , R = 2. 75 Ω (Rmax = 4Ω) , R = 0. 65Ω (Rmax = 1Ω)
  这样,地网才是合乎规范要求的,在土壤电阻率最高的时候(常为冬季)也满足设计要求。
  四 结语
  接地不仅是隐蔽工程中一项独特的、连续的、安全性强的工程项目,而且在施工中牵涉的施工内容很多,都需要提前预控,不允许有一点疏漏。作为一名电力工作者,不仅要有高度负责的敬业精神,而且要有不断提高自身的理论水平和实践经验。同时,在工作中加强现场管理和沟通、协调工作,组织专业会议交代施工技术要求和注意事项,检查施工成果,注重过程控制,避免常见问题发生,这样才能将接地工程留有完整的工作痕迹,交出一份优良的答卷。
  【参考文献】
  [1] 王士政 冯金光 发电厂电气部分(第三版) 中国水利水电出版社 2002年11月
  [2] 李京禄 胡毅 实用电力接地技术(1) 中国电力出版社 2012年1月
  [3] 杜松怀主编 电力系统接地技术 中国电力出版社 2011年6月 俞博;李文远;施培俊
  [4] 《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》[2000]589号文
  [5] 《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010
  [6] 《电力设备预防性试验规程》DL/T 596-1996
  [7] 《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004
  [8] 《防雷装置设计审核和竣工验收规定》自2011年9月1日起施行。
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