分析電廠接地保護設計與防腐

劉立

（國核電力規劃設計研究院有限公司，北京 100095）

1 引言

在如今社會快速發展的背景下，人們對電力的需求正在不斷提升。在此背景下，電廠要將自身作用與優勢發揮出來，為人們提供優質電能。在電廠系統運行過程中，要及時做好接地設計工作以及防腐工作，防止腐蝕情況出現，影響電廠的穩定運行。怎樣進行電廠接地保護設計與防腐工作，是電廠目前面臨的一個重要問題。所以，本文將針對電廠接地保護設計與防腐相應內容進行闡述。

2 電廠接地保護設計與防腐應注意的問題

在實際電廠接地保護設計與防腐工作開展中，要注意以下幾點問題：（1）及時做好三項接地計算工作，分別是線路負荷計算、短路電流計算、電壓損失計算。在實際線路負荷計算工作開展中，要對該線路所接負荷安裝功率有正確的認識，從而算出線路計算電流。在完成計算工作后，可以為導體截面電流的明確以及熔斷器熔體電流的明確打下良好基礎。在短路電流計算中，主要包含 2種類型，分別是三相短路電流和接地故障電流。電壓損失計算，主要是對離配電變壓器較遠線路進行計算。在這一過程中，會受到導體截面影響，同時影響線路保護電器參數。（2）及時對導體熱穩定性能與保護電器的分斷力進行校驗。如果變壓器容量較大，那么低壓側短路電流也會隨之增加。比如，當變壓器容量在 1000kA，那么低壓屏出現的三相短路電流往往是在 23～25kA。如果變壓器高壓側屬于三角形接線，那么此處的結地故障電流能夠達到 20kA。總而言之，在工作開展中，要對不同問題進行充分考慮與研究，這樣才能在最大限度上保證電廠接地保護設計與防腐的科學性與合理性，為接地設計打下良好基礎。

3 電廠接地保護設計措施

在實際電廠生產運行過程中，會出現不同類型的安全隱患問題。如果想要避免安全隱患的發生，就要及時做好接地保護設計工作。通過接地保護，可以確保系統的安全穩定運行，為工作人員創造良好的工作環境。在實際電廠接地保護設計中，可以從以下幾方面展開：

1）工作接地設計。在正常運行情況下，或者事故情況下，電力系統中的某個點，要直接與接地裝置相連接，比如，電阻、電抗、擊穿熔斷器以及避雷器等，通過該種方式使得電氣設備的穩定運行得到保障，同時可以在一定程度上避免人體接觸電壓。將存在故障的設備迅速切斷，使安全性得到保障。

2）保護接地設計。如果電氣設備在運行過程中，金屬外殼出現損壞情況，那么可能導致金屬外殼帶電。為避免電壓對人身財產安全造成威脅，接地電流要保證能夠經過接地裝置，通過該種方式接地體電阻會減小，那么流經人體的電流也會減小，從而防止觸電危險事故的發生[1]。在電力事故中，觸電是其中最主要的一種形式，當發生觸電事故時，會對工作人員的人身財產安全造成威脅。

3）重復接地設計。重復接地設計主要是將零線上的一個點或者多個點，直接與地做金屬連接。當電力系統中出現碰殼事故，或者接地短路事故時，通過該種方式能在一定程度上減小零線的對地電壓，如果出現零線斷線故障，那么故障程度會相應減輕。重復接地設計原理主要是對多層次保護進行合理利用，促使電力系統能夠擁有雙向保護設定，使得高壓輸電線路的穩定性得到保障。重復接地設計，可以明確高壓輸電線路實際工作情況，然后與工作接地、保護接地之間進行有效連接，更好地完成相應的安全防護指令，減少輸電線路故障情況的產生。

4 電廠接地防腐措施

4.1 明確接地防腐主要內容

通常情況下，接地裝置主要是由接地網與接地干線2部分組成。接地網設置在廠區的地下部分，或者可以將其設置在土壤中，其材質可以選用鍍鋅扁鋼或者裸銅線等。接地干線屬于一種導體，連接的是電氣設備與接地網。不同因素都會對土壤腐蝕產生影響，比如，溫度因素、含鹽量因素、電阻量因素、微生物因素以及氧化還原因素等。在實際接地網防護中，要對電化學防腐進行合理利用，經常采用的就是陰極保護方式[2]。將直流電引入被保護的金屬管道中，或者將直流電引入保護接地裝置中，這樣可以發生極化反應，這就叫作陰極保護。還可以通過增加金屬厚度的方式，采用在接地體外表面覆蓋保護膜的方式，確保接地體金屬能夠與土壤相互隔離，這樣能夠減慢腐蝕速度。一般情況下，在保護膜的涂抹中，會選擇油漆或者鍍鋅等。接地體經常使用的 2種材料，分別是銅和鋼。相較于鋼，銅的導電性能較好，但是其成本相對較高。基于此，鋼得到了廣泛應用。此外，很多都采用了新的接地材料，如鍍銅鋼（又叫銅覆鋼），鍍銅鋼屬于通鋼復合材料。鍍銅鋼使用壽命較長，鍍銅鋼接地材料使用防腐性較強銅層，其厚度能夠達到 0.254mm，有著較強的防腐效果，而且安裝較為簡便，可以為工作人員節省更多的時間與精力，從而降低工程成本。

4.2 明確防腐要求

在接地導體截面選擇過程中，要保證其能滿足最大入地短路電流的熱穩定條件。但受到接地導體的影響，接地導體與空氣、水、土壤接觸，會出現電化腐蝕情況，導致截面變小。所以，在接地導體的防腐設置中，工作人員要對土壤的腐蝕性質做出明確分析。確保在電廠設計中，接地網的使用壽命符合相應要求。

4.3 添加降阻劑

降阻劑由不同成分構成，如潤滑劑、填充材料、電解質以及固化劑等。降阻劑能夠達到降阻效果主要是因為其能夠促使導體截面的接地面積增加。降阻劑會將無機鹽類物質析出、溶解，同時將金屬離子電離出來，金屬離子會向周圍土壤滲透與擴散，降低土壤降阻率。在很多情況下，降阻劑中的組成成分因土壤、環境以及地下水的影響達不到應有的環保效果，對土壤環境產生威脅。為避免此類情況產生，可以通過換土降阻的方式，對其中的土壤進行置換[3]。置換土的電阻率越低，那么其效果越明顯。在這一過程中，要對低電阻率回填土進行合理利用。該方式與傳統的回填施工大致相同，工作難度適中。在回填過程中要注意及時做好土壤夯實工作。從投資成本分析，添加低電阻率的土壤，電廠可以直接對深層挖掘的黏土進行合理利用，所以不會出現明顯的造價增加的情況。對于該項工作，需要工作人員給予更多的重視與關注，制訂科學合理的降阻方案，這樣才能達到良好的防腐效果，為電廠的安全穩定運行打下良好基礎。

5 結語

綜上所述，電廠接地保護設計與防腐工作是確保電廠穩定運行的重點與關鍵。因此，電廠工作人員對這2項工作要有正確的認識，在實際接地保護設計中，可以通過加強接地設計、保護接地設計、重復接地設計等方式，達到良好的保護效果。而在防腐中，可以通過明確接地防腐主要內容、明確防腐要求、添加降阻劑等方式，避免腐蝕情況的產生。通過該種方式，還能為工作人員創造更加安全的工作環境，工作效率與工作質量也能得到大幅度的提升，為電廠的更好發展打下基礎，增強電力行業在社會市場中的競爭地位。