方家山核電站常規島及BOP接地系統簡析

摘要：本文介紹了方家山核電常規島及BOP接地系統的情況，從功能、設備等方面論述核電站接地系統的設計原則和具體方法，并指出了進一步優化的可能。

關鍵詞：常規島；BOP；接地系統

中圖分類號：TM86 中圖分類號：A

近幾年，我國核電事業飛速發展。在接地系統設計這個問題上最大的特點就是要求更高的安全性、可靠性。為此，有必要對核電站常規島和BOP接地系統做進一步分析，為核電站工程的接地系統設計提供可借鑒的方法。

1接地系統的功能

方家山核電工程在電氣裝置中使用主接地回路，其目的是：使得各種起源的故障電流流向大地；在故障發生地保障人員安全；保護人員和電氣設備，預防大氣過電壓；對于沖擊電流，通過埋在溝中多個接地導線之間的相互連接來保證整個裝置在同一電位上。

2接地系統的構成

根據上面分析的各單元接地系統的功能，為了滿足這些功能，接地系統應由

以下幾部分構成。各建筑物的地下網相聯的全廠接地主網；在沿建筑物內表面布置，形成環網或匯流排的接地母線以及設備接地導線組成的安全接地網；由專供電子儀器或儀表與接地用的匯流排組成的電子接地網；

3接地系統的設計

3.1接地主網

3.1.1接地主網設計要求

在接地故障期間，離地面不同距離的地點有不同的電位，在整個故障電流流向大地的期間，當人身體的不同部位與不同電位的各點相接觸時，會有50Hz頻率的電流穿過身體。地下接地網的設計必須按照IEC479的規定，使得這些電流被限制在對人員不產生危險的數值以內。即220mA持續0.1s，190mA持續0.2s，130mA持續0.4s內。

3.1.2深埋接地回路

常規島及BOP較為重要的廠房在進行土建施工時，在建筑物下面基礎層。

層上布置了深層地下接地網，也就是深埋接地回路。采用深埋的原因是為了減輕不同地質屬性土壤間電阻率的差別，以避免土壤的凍結和干燥現象。深埋接地回路一般埋深為地下1~5米間，裸銅纜導體敷設在一個約30cm深并鋪有低電阻材料的小溝內以獲得與大地的良好接觸。

3.1.3淺埋接地回路

（1）淺埋接地回路由建筑物內表面布置、形成環網或匯流母線的接地線組成，埋在地下1m左右的深度，用于連接檢查井和各建筑物的深層地下接地網。一些面積較小的廠房，以及部分建筑物根據其所在位置的土壤性質，可以只設置淺埋接地回路。

3.1.4接地檢查井

（1）接地檢查井的作用是使深埋接地網和淺埋接地網的接地導線在地理位置上便于連接，能對埋在地下的接地導線的電氣連通性進行檢查，便于測量所連接接地網的接地電阻。通常情況下1個檢查井能接受2~4個接至地下接地網的連接點或5~7個高壓電力系統的中性線。接地檢查井內部構造見圖一。

3.1.5接地母排

接地母排安裝在建筑物內部（通常在地下室），沒有地下室的建筑物裝在一層，并兼有戶內檢查井的功能。它通過兩根截面為185平方毫米的裸銅纜與深埋地下的接地網或室外接地檢查井相連。

3.2安全接地網

建筑物內的接地網和設備與接地網的保護連接構成安全接地網，安全

接地網在建筑物內一般為架空敷設、如固定在橋架上或墻上。建筑物內電壓高于50V的電氣設備外殼金屬框架、電纜金屬層、變壓器中性點等均與此接地網相連。對于低壓配電系統來說，安全接地網相當于TN-S系統，由于構成接地網的裸銅纜起到了PE保護線的作用，所以在380V配電系統中可以省去PE芯線。建筑物的安全接地網在其兩端至少有兩點與全廠接地主網相連，連接點在建筑物內不同的接地銅排上。

3.3電子接地網

電子設備通過專用分線箱一點接入接地主網，各電子設備與分線箱之間用截面為6平方毫米的絕緣導線連接，分線箱與接地主網之間用截面50平方毫米的裸銅纜連接。

3.4 防雷接地網

（1）防雷保護系統由避雷器（針或帶）引下線，連接線和接地網組成。

（2）常規島MX廠房頂部，用25 X 3mm的銅排布置網格避雷網。采用25 X 3mm的銅排作為引下線，引下線均勻分布在廠房四周，沿廠房外墻引下。引下線連接到多個打入地下的接地棒，構成獨立的防雷保護系統。

4 電氣設備接地

常規島和BOP的電氣設備，按其保護接地的不同方式，可分成4大類。

（1）各種電氣盤柜。電氣柜一般在柜內均裝有接地母排，其金屬外殼（包含門及盤面）通過多股軟銅線相連后，再與接地母排連接，也有通過帶黃綠顏色接地線接入接地主網。

（2）電動機、變壓器設備。電動機外殼通過裸銅絞線接入建筑物內的接地母排上，變壓器中性點用裸銅線通變壓器柜內的接地銅排連接。

（3）電纜接地。常規島的電纜，采用了電纜固定頭將電纜固定在箱體上，對帶有鎧裝層（或屏蔽層）的電纜，采用可將鎧裝層緊密地壓緊并帶有銅接地端子的電纜固定頭。利用此接地端子，接地線將電纜連接到電器柜的外殼或直接接到接地母排上。BOP的電纜，對具有鎧裝層的電纜用金屬固定帶將接地線同鎧裝層綁緊，用熱塑殼套頭將電纜頭密封起來，引出的接地線接入安全接地系統。

（4）電纜橋架接地。沿電纜橋架的走向，每隔500mm用C型夾將裸銅線固定在電纜橋架上。大約每隔20~25m，用截面70平方毫米裸銅線將不同層的電纜橋架連接起來，各層用BB夾進行固定。

結語

方家山核電全廠接地系統與國內電廠接地系統的做法相比較，其功能分工清晰、明確、檢測維護方便。在具體做法上，也有一些待改進的地方。例如在設有深埋接地的廠房，可以考慮將深埋接地與淺埋接地結合起來做一個深淺結合的地網；在建筑物外做一個環繞型淺埋接地網，在建筑物的基礎層下做深埋接地，兩者連接后即形成一個外圍淺、中見深的接地網。這些在紅沿河核電廠、寧德核電廠中已逐步開始試行。

參考文獻

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