李劍武 路長寶 李生萍 朱小斌

【摘 要】變電站是電力系統(tǒng)中對電能的電壓和電流進(jìn)行變換、集中和分配的場所，擔(dān)負(fù)著電壓變換和電能分配的重要任務(wù)。變電站雷電保護(hù)接地是否合理，工程質(zhì)量是否合格是保證變電站安全、可靠運(yùn)行的重要因素之一，因此，必須做好變電站接地網(wǎng)技術(shù)監(jiān)督工作。本文從設(shè)計(jì)、施工、竣工三方面分析了變電站接地網(wǎng)技術(shù)監(jiān)督工作。

【關(guān)鍵詞】變電站；接地網(wǎng)；技術(shù)監(jiān)督

一、變電站電氣接地技術(shù)的概述

接地是避雷技術(shù)最重要的環(huán)節(jié)，不管是直擊雷，感應(yīng)雷或其它形式的雷，都將通過接地裝置導(dǎo)入大地。因此，沒有合理而良好的接地裝置，就不能有效地防雷。從避雷的角度講，把接閃器與大地做良好的電氣連接的裝置稱為接地裝置。接地裝置的作用是把雷電對接閃器閃擊的電荷盡快地泄放到大地，使其與大地的異種電荷中和。變電站的電氣接地技術(shù)主要是為了實(shí)現(xiàn)變電站交流設(shè)備的接地以及防雷，從而增強(qiáng)變電站的可靠性、安全性，對變電站的安全運(yùn)行有著重要的意義。但是由于傳統(tǒng)的變電站電氣接地只注重接地電阻的測量，而忽視了接地技術(shù)的隱性工作，使得很多的變電站電氣系統(tǒng)總是存在接地不良的情況，起不到良好的接地效果，增加了變電站的不安全因素，對變電站設(shè)備、人員、社會等都造成了不可估量的損失。因此，加強(qiáng)變電站接地網(wǎng)技術(shù)監(jiān)督，提高變電站的電氣接地質(zhì)量是非常關(guān)鍵的。

二、變電站接地網(wǎng)技術(shù)監(jiān)督

（一）接地網(wǎng)設(shè)計(jì)階段的技術(shù)監(jiān)督

地網(wǎng)工程是一項(xiàng)粗糙工程，無法精確，但經(jīng)過不少工程技術(shù)人員工作經(jīng)驗(yàn)的積累，得出了相關(guān)的估算公式和計(jì)算公式，形成了有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程。工程設(shè)計(jì)人員只有對這些標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程有全面而透徹地理解，才能正確靈活地應(yīng)用，使設(shè)計(jì)盡量合理?，F(xiàn)就設(shè)計(jì)中重點(diǎn)考慮的兩個問題來闡述一下設(shè)計(jì)監(jiān)督需要注意的重點(diǎn)。

1.接地網(wǎng)形式

水平接地網(wǎng)一般采用方孔或者長孔的網(wǎng)格形式，盡管方孔地網(wǎng)所用材料比長孔多，且工頻接地電阻與跨步電勢十分接近，但在雷擊時(shí)呈現(xiàn)的沖擊接地電阻卻有很大的差別方孔地網(wǎng)的沖擊接地電阻比長孔地網(wǎng)要小得多，因此，普遍選用方孔地網(wǎng)地網(wǎng)的外緣閉合且各角做成圓弧形，圓弧的半徑要求大于均壓帶間距的一半，埋設(shè)深度取0.8m。

2.接地網(wǎng)材料

接地網(wǎng)材料主要有鋼和銅。銅的抗腐蝕能力強(qiáng)，壽命是鋼的5倍多，在土壤中其表面上產(chǎn)生附著力極強(qiáng)的Cu（OH）2（綠銅），有效地阻斷了進(jìn)一步的腐蝕銅的導(dǎo)電性好，電阻率低，泄流較快，接地阻抗、網(wǎng)內(nèi)的電位差也較小，常溫下銅和鋼的電阻率分別為17μ？？mm和138μ？？mm，對同樣的接地網(wǎng)和土壤，取相同的接地阻抗，銅的截面要比鋼小很多。銅接地網(wǎng)的缺點(diǎn)是造價(jià)高及大面積的銅接地網(wǎng)會產(chǎn)生變電站基礎(chǔ)鋼筋和地下鋼管的電腐蝕性。

根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以下2種情況建議使用銅材：一是市中心的戶內(nèi)變電站的主接地網(wǎng)，由于高樓林立，放線工作很難達(dá)到要求，接地電阻測試相當(dāng)困難，接地裝置在建筑物下面很難開挖檢查；二是變電站做了雙層接地網(wǎng)的下層接地網(wǎng)也應(yīng)使用銅材敷設(shè)，主要是考慮下層接地網(wǎng)的埋深以及日后無法維修的原因。接地網(wǎng)導(dǎo)體截面選擇，應(yīng)考慮一定的裕度接地網(wǎng)水平接地體通常是16mm的熱鍍鋅鋼或4×40mm銅排；垂直接地體使用50×5mm的鍍鋅角鋼或18mm銅棒。

（二）接地網(wǎng)施工階段的技術(shù)監(jiān)督

根據(jù)一些引發(fā)雷害事故的地網(wǎng)開挖情況來看，地網(wǎng)腐蝕和焊接質(zhì)量差以及材質(zhì)不合格是嚴(yán)重威脅地網(wǎng)安全運(yùn)行的三個主要原因。這就要求施工人員做好以下技術(shù)監(jiān)督：

1.在施工之前要對現(xiàn)場的情況和地下的管道與線纜的情況有詳細(xì)的了解。施工時(shí)避免對地下管道與線路的破壞。

2.使用合理的挖溝工具，溝的深度在- 0.8～- 0.6m為宜，寬度40cm左右。

3.接地體在敷設(shè)前應(yīng)檢查是否有機(jī)械損傷和腐蝕現(xiàn)象，如檢查出應(yīng)及時(shí)處理并采取防腐措施。敷設(shè)時(shí)依據(jù)測量定位的控制點(diǎn)進(jìn)行敷設(shè)，同時(shí)避開石頭，不平處和跨水溝處應(yīng)留有足夠的裕度以防止在回填時(shí)壓斷接地線，外緣應(yīng)閉合；敷設(shè)中保持接地線的走勢平直，不得使接地線帶較大的扭力敷設(shè)，且控制好各接地線之間的距離。過設(shè)備基礎(chǔ)、800×800和1200×1000電纜溝的水平接地扁鋼先暫不敷設(shè)，待基礎(chǔ)開挖后沿基底敷設(shè)，遇構(gòu)支架基礎(chǔ)時(shí)先不敷設(shè)，待基礎(chǔ)完成后沿基礎(chǔ)邊緣敷設(shè)，房建下的接地網(wǎng)沿地基內(nèi)外邊緣敷設(shè)。其他部位按圖敷設(shè)，如有需要，可適當(dāng)調(diào)整。

4.扁鋼焊接時(shí)采用搭接焊，其搭接長度為扁鋼寬度兩倍以上且不少于三面施焊。焊接前應(yīng)對接地扁鋼連接處作清潔處理，清除表面的污物及鍍鋅毛刺，焊縫應(yīng)平整、焊透、無間斷夾渣、保證牢固可靠，厚度符合規(guī)范要求。焊接點(diǎn)必須待冷卻后清除焊渣做防腐處理，冷彎處也應(yīng)做防腐處理。經(jīng)監(jiān)理對扁鐵驗(yàn)收后，方可素土回填、夯實(shí)。接地扁鐵應(yīng)防止發(fā)生機(jī)械損傷和化學(xué)腐蝕。在與管道交叉處，不能避免接地線遭受損傷時(shí)，在此處應(yīng)用套管加以保護(hù)。接地扁鐵在穿過墻壁、樓板和地坪處應(yīng)加裝鋼管或其他堅(jiān)固的保護(hù)套，有化學(xué)腐蝕的部位應(yīng)采取防腐措施。

5.垂直接地極頂面埋設(shè)深度應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。集中接地極的安裝應(yīng)嚴(yán)格按照圖紙的尺寸進(jìn)行，安裝時(shí)先將接地極放在溝內(nèi)設(shè)計(jì)位置上打入地中。錘擊接地極頂部時(shí)，為防止將頂部打劈，應(yīng)在接地極的頂端設(shè)置防護(hù)帽（管帽）。錘擊接地極時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制接地極的垂直度，使其與地面垂直，以防止接地極與土之間產(chǎn)生縫隙，增加接地電阻，而影響接地極的散流效果。四方接地極安裝完畢后，使用扁鋼進(jìn)行可靠連接，應(yīng)在其接觸部位兩側(cè)進(jìn)行焊接，使用“Ω”卡與鋼管焊接聯(lián)通后與主接地網(wǎng)焊接聯(lián)通。任意兩個垂直接地極間距宜大于5米。

6.配電裝置中所有設(shè)備均采用兩根引下線，由設(shè)備底座兩側(cè)引下，就近與主接地網(wǎng)相連，引下線離地面500mm的一段涂上瀝青以防腐。施工時(shí)，單個設(shè)備支架的接地扁鋼應(yīng)獨(dú)立接入主網(wǎng)，不允許串接。

7.變電站內(nèi)電氣裝置和設(shè)施的下列金屬部分，均應(yīng)接地：a、電機(jī)、變壓器和高壓電器等的底座和外殼；b、互感器的二次繞組；c、配電、控制、保護(hù)用的屏（柜、箱）及操作臺等的金屬框架；d、電力電纜接線盒、終端盒的外殼，電纜的金屬外皮，穿線的鋼管和電纜橋架等，鎧裝控制電纜的外皮；e、屋外升壓站的金屬構(gòu)架和鋼筋混凝土架構(gòu)以及靠近帶電部分的金屬圍欄和金屬門；f、裝有避雷線的架空線路桿塔；g、所有電纜溝、電纜豎井內(nèi)預(yù)埋扁鋼，應(yīng)連續(xù)不間斷，并與主接地網(wǎng)相連。

（三）接地網(wǎng)竣工驗(yàn)收階段的技術(shù)監(jiān)督

對新安裝的接地裝置，為了確定其是否符合設(shè)計(jì)或《規(guī)程》的要求，在工程完工后，必須經(jīng)過嚴(yán)格檢驗(yàn)才能投入正式運(yùn)行。驗(yàn)收時(shí)，施工單位必須提交下列技術(shù)文件：施工圖與接地裝置接線圖：接地裝置的地下部分與安裝記錄；接地裝置的測試記錄。另外，必須對接地裝置的外露部分進(jìn)行外觀榆查。外觀檢查的項(xiàng)目大致如下：檢查接地線或接中性線的導(dǎo)線足否完整、平直與連續(xù).接地線與接中性線與電力設(shè)備的連接，當(dāng)采用螺栓連接時(shí)，是否裝有彈簧墊圈；接觸是否可靠；接地線或接中性線相互問的焊接，其疊焊長度與焊縫是否符合要求；接地線與接中性線穿過墻壁和基礎(chǔ)時(shí)，是否加裝了防護(hù)套管；當(dāng)與電纜管道、鐵路交叉時(shí)，是否有遮蓋物加以保護(hù)；在經(jīng)過建筑物的伸縮縫處是否裝設(shè)了補(bǔ)償裝置；接地線或接中性線是否按規(guī)定進(jìn)行了涂漆或涂色等。除外觀檢查外，還必須進(jìn)行接地裝囂的工頻電阻測量和重點(diǎn)抽查觸及接點(diǎn)的電阻。需要特別指出，雨后不應(yīng)立即進(jìn)行接地電阻測量，這樣會引起較大偏差，有可能將接地電阻不合格的地網(wǎng)工程交付電網(wǎng)運(yùn)行。

三、結(jié)束語

總而言之，變電站的防雷接地技術(shù)是關(guān)系著整個電力系統(tǒng)的重要因素，防雷的效果如何在一定程度上決定著電網(wǎng)的運(yùn)行情況的好壞。只有加強(qiáng)變電站防雷接地技術(shù)的完善和發(fā)展，才能更好的促進(jìn)變電站功能的正常發(fā)揮。

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