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接地裝置接地電阻降低方案
發布者: 發布時間:2014/4/21 閱讀:925

前言:

    由于接地電阻過大,達不到規程規定值,雷電流不能迅速泄入大地,造成避雷器自身殘壓過高,或在接地電阻上產生很高的電壓降,引起變壓器燒毀事故。因此,接地裝置的接地電阻必須符合規程規定值。對10kV 配電變壓器:容量在100 kVA 及以下,其接地電阻不應大于10 Ω;容量在100 kVA以上,其接地電阻不應大于4 Ω。接地裝置施工完畢應進行接地電阻測試,合格后方可回填土。同時,變壓器外殼必須良好接地,外殼接地運用螺栓擰緊,不可用焊接直接焊牢,以便檢修。

  一、接地裝置是否符合規程要求,主要指標為接地電阻
  接地的作用主要是防止人身遭受電擊、設備和線路遭受損壞、預防火災、防止雷擊、防止靜電損害和保障電力系統正常運行。近年來,國內許多地區連續發生多起因接地網不滿足要求而引起的設備損壞事故,同時雷擊是導致電網事故的主要自然災害之一,雷擊引發的電網事故占總事故的50%以上,因此良好的接地裝置應是也是防雷的重要技術措施。接地電阻實際是兩部分電阻之和,一部分是接地體金屬物的電阻,另一部分是整個大地的電阻也稱流散電阻。由于金屬接地體的電阻很小,因此接地電阻主要決定于流散電阻的大小。流散電阻主要由接地裝置的結構和土壤電阻率決定,土壤的電阻率越低,流散電阻也就越低。一些地區土壤電阻率較大,致使接地電阻值超出規程要求。
  二、接地材料的選擇
  接地材料一般選用結構鋼制成,選用時必須對材料進行檢查,材料不應存在嚴重的銹蝕、厚薄或粗細不均勻等現象。垂直安裝的接地體通常用角鋼或鋼管制成,雖然角鋼制成的接地體在散流效果方面比鋼管差一點,但施工難度小、成本低,所以現場安裝一般采用角鋼。規范中要求的比較理想的為50mm×50mm×5mm的鍍鋅角鋼,但從防腐角度和增加使用年限考慮,逐漸改用63mm×63mm×6mm的鍍鋅角鋼,實踐中也證明其防腐效果較好,鍍鋅角鋼或扁鋼建議采用熱鍍鋅材料 。
  接地裝置要考慮季節因數。因為,土壤電阻率是隨季節變化的,規范所要求的接地電阻實際是接地電阻的最大許可值,為了滿足這個要求,接地網的接地電阻要求達到:
  R=Rmax/ω
  式中:Rmax--接地電阻最大值,就是我們說的10Ω、4Ω的接地電阻值。
  ω--是季節因數,根據地區和工程性質取值,常用值為1.45。所以,我們所說的接地電阻實際是R=6.9Ω(Rmax=10Ω),R=2.75Ω(Rmax=4Ω)
  這樣,接地網才是合乎規范要求的,在土壤電阻率最高的時候(常為冬季)也滿足設計要求
  三、降低接地裝置的技術措施有以下幾個方面,供工程技術人員參考:
  (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。這種方法可用在多巖石的地區,如高山、坡地等,但這種取土置換方法對人力和工時耗費都較大。
  (2)人工處理土壤。在接地體周圍土壤中加入化學物,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電性。這種方法雖然工程造價較低且效果明顯,但土壤經人工處理后,會降低接地的熱穩定性、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。在不能用增大接地網水平尺寸的方法來降低流散電阻的情況下,如果周圍土壤電阻率不均勻,地下深處的土壤或水的電阻率較低時,可采取深埋接地極來降低接地電阻值。這種方法對含砂土壤最有效果。據有關資料記載,在3m深處的土壤電阻系數為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和干枯所增加的電阻系數,但施工困難,土方量大,造價高,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電良好及不凍的河流湖泊、水井、泉眼、水庫、大樹下等土壤電阻率較低的地方,或者敷設水下接地網,以降低接地電阻。外引接地裝置應避開人行道,以防跨步電壓電擊,但在設計、安裝時,必須考慮到連接接地極干線自身電阻所帶來的影響,因此,外引式接地極長度不宜超過100m。
  (5)利用接地電阻降阻劑。在接地極周圍敷設了降阻劑后,可以起到增大接地極外形尺寸,降低接觸電阻的作用。
  降阻劑表面有活性劑,粒度較細,吸水后施用于接地體與土壤間,能夠使金屬與土壤緊密地接觸,形成足夠大的電流流通面,有效減小接地電阻;另一方面,它能向周圍土壤滲透,降低周圍土壤電阻率,在接地體周圍形成一個變化平緩的低電阻率區域。降阻劑是具有導電性能良好的強電解質和水分,這些強電解質和水分被網狀膠體所包圍,網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,因而能長期保持良好的導電作用。這是目前采用的一種較新和積極推廣普及的方法,F在國內使用較多的是成都富蘭克林-民生的降阻劑,這種降阻劑是一種良好的導體,降阻效果顯著,性能穩定,使用周期長,無腐蝕性
  (6)采取伸長水平接地體。工程實際運用中,經過分析結果表明,當水平接地體長度增大時,電感的影響隨之增大,從而使沖擊系數增大,當接地體達到一定長度后,再增加其長度,沖擊接地電阻也不再下降。
  四、結束語
  良好的接地裝置是電網安全穩定運行的重要保證,需要正確掌握降低接地電阻的施工方法,對設計規劃論證階段、接地材料和形式的選擇、導體截面熱穩定和機械強度的校驗、施工過程質量管理、工程交接驗收環節的項目,進行檢查和周期性運行維護工作。只有這樣,才能長期保證接地裝置的良好質量,從根本上防止發生電氣事故。
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