電氣設備接地裝置的問題及解決措施

附擁氐淖饔彌饕欠樂谷松碓饈艿緇鰲⑸璞負拖唄吩饈芩鴰怠⒃し闌鷦幀⒎樂估諄鰲⒕駁縊鷙捅Ｕ系緦ο低癡Ｔ誦小Ｋ孀啪玫姆⒄?電氣設備的使用越來越廣泛，然而由于設備接地問題引發的設備事故也越來越多。因此有必要探討一下電氣設備接地的問題及改進措施。

關鍵詞:電氣設備 接地裝置

中圖分類號:TM05文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2012)08(a)-0094-01接地裝置是指人為設置的接地體與接地線的總稱。良好的接地裝置才能保證人身及設備的安全以及系統的正常與穩定運行。接地裝置的接地電阻值應該符合保護接地以及功能接地的要求，能夠承受接地故障電流和對地泄露電流，并符合相應的熱、動穩定要求，具有一定的機械強度，并能適應外界的影響。

隨著電力系統的發展，接地短路電流越來越大，接地裝置的問題也越來越突出，由接地裝置問題而引發的事故也較多。

1 接地裝置出現的問題:

1.1 接地電阻問題

接地規程第十五條規定，接地裝置的接地UR≤2000V，限制接地電位不得超過2000V;當計算用的流徑接地裝置的接地短路電流大于4000A時，采用R≤0.5Ω。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。金屬接地體的電阻很小，在經濟條件允許的情況下首先考慮采用銅排，其次采用鍍鋅角鋼和扁鐵。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。

1.2 中性點引下線的問題

國家近幾年發生多次變壓器中性點接地線被燒斷的事故，中性點接地引下線被燒斷的原因，主要是選擇導線截面時考慮到中性點處的特性不足，不能滿足熱穩定的要求。接地引下線及接地體的截面偏小不能滿足短路電流的熱穩定要求，發生接地短路時，接地引下線往往被燒熔燒斷，使設備外殼帶上較高的電壓，有時向低壓二次回路反擊使事故擴大。

1.3 接地裝置防腐措施不力

由于接地體直接埋入土壤中，土壤的鹽堿作用使接地裝置逐漸氧化銹蝕，從近期接地網腐蝕調查情況看，運行10年及以上的145個35～220kV變電所的接地裝置的挖土檢查，有68個接地網有不同程度的腐蝕，占46.89%.腐蝕速度為0.1～0.4/年。在同一個變電所接地網內，圓鋼腐蝕的較扁鋼快3～4倍。這樣一旦出現過電壓或短路情況，其設備的安全運行會受到嚴重影響。

2 解決措施

2.1 降低接地電阻

(1)接地裝置首先要考慮季節因素。因為，土壤電阻率是隨季節而變化的，規范所要求的接地電阻實際是接地電阻的最大許可值。

即:R=Rmax/ω

Rmax—— 接地電阻最大值

ω—— 是季節因數，根據地區和工程性質取值，常用值為1.45，接地電阻實際是R=6.9Ω(Rmax=10Ω)，R=2.75Ω(Rmax=4Ω)

因此達到這樣電阻值的接地網才是符合規范要求的。

(2)人工處理土壤。如接地裝置周圍的土壤不符合接地要求，可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。

(3)深埋接地極。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％，當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。

(4)利用接地電阻降阻劑。降阻劑是由多種成份組成，其中含有電解質、固化劑、潤滑劑、導電水泥、填充材料等。它是一種良好的導電體，將它使用于接地體和土壤之間，一方面能夠與金屬接地體緊密接觸，形成足夠大的電流流通面;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區域。在接地極周圍敷設降阻劑后，可以起到增大接地極外形尺寸，降低接觸電阻的作用。

2.2 入地短路電流的取值及接地引下線的選擇

入地短路電流公式為:

I＝(Imax-Iz)(1-KfI)

式中:I—— 入地電流(安)

Imax—— 接地短路時的最大接地短路電流(安)

IZ—— 發生最大接地短路電流時，流經發電廠、變電所中性點接地線的最大接地短路電流(安)

KfI—— 避雷線的工頻分流系數

從公式中看出，入地電流在一般情況下小于單相接地電流，對主接地網干線按此選擇是允許的。但設備接地引下線，應按系統單相短路電流選擇。因為發生單相接地時，其全部單相短路電流流經接地引下線;而主接地網都設計成環形，單相接地進入主接地網后才能按上式進行分流。但在以往的設計中，接地引下線截面往往小于地網主干線的截面，這是不正確的。此外，鋼質接地引下線裸露在空氣中，比埋在地下的地網主干線的腐蝕嚴重，特別是在接地引下線入土的部位腐蝕最嚴重，且易受外力破壞，因此，綜合以上因素，接地引下線的截面選擇，應當比主接地網干線要大，或二者相等。

2.3 對接地裝置采取行之有效的防腐措施

安裝接地裝置首先應考慮接地線的防腐問題，根據地質情況適當地增大接地線截面積。接地線與接地極或接地極之間的焊接點，要采用防腐劑或瀝青等防腐材料，還可考慮接地網外包炭素粉(加熱后形成炭素復鋼體)等措施。

2.4 施工中質量控制措施

接地裝置的安裝屬于隱蔽工程，因此更要嚴格控制安裝質量，確保接地扁鋼搭接長度不小于扁鋼寬度的2.5倍，扁鋼轉彎半徑不小于5m。扁鋼搭接焊時，焊縫應平整無間斷，焊縫處的焊渣清理干凈，所有焊接點必須進行防銹、防腐處理;接地極與扁鋼焊接時緊貼鋼管表面，將扁鋼采用u型彎形式，圍繞鋼管一周，并四面焊滿，清理焊渣后涂刷防腐漆，并做300mm斜搭接來保證搭接的寬度。接地裝置敷設時盡量不與石塊接觸，接地裝置粘土置換時，置換粘土應進行分層回填并夯實，接地網敷設完成后，應及時測量接地電阻值，接地電阻應不大于4Ω，如果電阻值不符合要求，則采用兩根扁鐵同附近接地網連通，或在附近補做水平接地網，直到接地電阻值滿足要求。

3 結語

接地裝置是否良好直接關系到電網安全穩定運行，要想長期保證接地裝置的良好質量，就要從根本上防止電氣設備事故的發生，這就需要正確掌握降低接地電阻的方法措施，選擇適當的接地材料、校驗導體截面熱穩定和機械強度、嚴格把關施工質量、工程交接驗收等環節，定期進行檢查和運行維護。

參考文獻

[1]新編電氣工程師實用手冊，1997.

[2]DL/T621-1997交流電氣裝置的接地.

[3]SDJ8-79電力設備接地設計規程.