第17單元接地裝置的安裝和接地電阻

1、第17單元第二節(jié) 接地裝置的安裝一、接地裝置的敷設(shè)要求1為減少相鄰接地體的屏蔽作用，垂直接地體的間距不宜小于其長(zhǎng)度的兩倍，水平接地體的間距不宜小于5m。2接地體與建筑物的距離不宜小于1.5m。3圍繞屋外配電裝置、屋內(nèi)配電裝置、主控制樓、主廠房及其它需要裝設(shè)接地網(wǎng)的建筑物，敷設(shè)環(huán)形接地網(wǎng)。這些接地網(wǎng)之間的相互連接不應(yīng)少于兩根干線。對(duì)大接地短路電流系統(tǒng)的發(fā)電廠和變電所，各主要分接地網(wǎng)之間宜多根連接。為了確保接地的可靠性，接地干線至少應(yīng)在兩點(diǎn)與地網(wǎng)相連接。自然接地體至少應(yīng)在兩點(diǎn)與接地干線相連接。4接地線沿建筑物墻壁水平敷設(shè)時(shí)，離地面宜保持250300mm的距離。接地線與建筑物墻壁間應(yīng)有1015mm

2、的間隙。5接地線應(yīng)防止發(fā)生機(jī)械損傷和化學(xué)腐蝕。與公路、鐵道或化學(xué)管道等交叉的地方，以及其他有可能發(fā)生機(jī)械損傷的地方，對(duì)接地線應(yīng)采取保護(hù)措施。在接地線引進(jìn)建筑物的入口處，應(yīng)設(shè)標(biāo)志。6接地線的連接需注意以下幾點(diǎn)：（1） 接地線連接處應(yīng)焊接。如采用搭接焊，其搭接長(zhǎng)度必須為扁鋼寬度的2倍或圓鋼直徑的6倍。在潮濕的和有腐蝕性蒸汽或氣體的房間內(nèi)，接地裝置的所有連接處應(yīng)焊接。該連接處如不宜焊接，可用螺栓連接，但應(yīng)采取可靠的防銹措施。（2） 直接接地或經(jīng)消弧線圈接地的主變壓器、發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)與接地體或接地干線連接，應(yīng)采用單獨(dú)的接地線。其截面及連接宜適當(dāng)加強(qiáng)。（3） 電力設(shè)備每個(gè)接地部分應(yīng)以單獨(dú)的接地線與接地干

3、線相連接。嚴(yán)禁在一個(gè)接地線中串接幾個(gè)需要接地的部分。7接地網(wǎng)中均壓帶的間距D應(yīng)考慮設(shè)備布置的間隔尺寸，盡量減少埋設(shè)接地網(wǎng)的土建工程量及節(jié)省鋼材。視接地網(wǎng)面積的大小，一般可取5、10。對(duì)330kV及500kV大型接地網(wǎng)，也可采用20間距。但對(duì)經(jīng)常需巡視操作的地方和全封閉電器則可局部加密（如取D=23）。二、接地裝置的安裝接地裝置的安裝分接地體的安裝和接地線的安裝。接地體的安裝又分自然接地體的利用和人工接地體的裝設(shè)。以下分別介紹：（一） 接地體的安裝1. 自然接地體的利用在設(shè)計(jì)和安裝接地裝置時(shí)，首先應(yīng)充分利用自然接地體，以節(jié)約投資，節(jié)約鋼材。自然接地體是用于其他目的，但與土壤保持緊密接觸的金屬導(dǎo)體

4、。如果實(shí)地測(cè)量所利用的自然接地體電阻已能滿足要求，而且這些自然接地體又滿足熱穩(wěn)定條件，就不必再裝設(shè)人工接地裝置，否則應(yīng)裝設(shè)人工接地裝置。對(duì)于大接地電流系統(tǒng)的發(fā)電廠和變電所則不論自然接地體的情況如何，仍應(yīng)裝設(shè)人工接地體。自然接地體至少應(yīng)由兩根導(dǎo)體在不同地點(diǎn)與接地網(wǎng)相連（線路桿塔除外）。用來(lái)作為自然接地體的有：上下水的金屬管道；與大地有可靠聯(lián)接的建筑物和構(gòu)筑物的金屬結(jié)構(gòu)；敷設(shè)于地下其數(shù)量不少于二根的電纜金屬外皮及敷設(shè)于地下的非可燃可爆的各種金屬管道；非絕緣的架空地線等；對(duì)于變配電所來(lái)說(shuō)，可利用其建筑物鋼筋混凝土基礎(chǔ)作為自然接地體。利用自然接地體時(shí)，一定要保證良好的電氣連接，在建筑物結(jié)構(gòu)的結(jié)合處，除

5、已焊接者外，凡用螺栓連接或其他連接的，都要采用跨接焊接，而且跨接線不得小于規(guī)定值。2. 人工接地體的裝設(shè)用來(lái)作為人工接地體的一般有鋼管、角鋼、扁鋼和圓鋼等鋼材。如在有化學(xué)腐蝕性的土壤中，則應(yīng)采用鍍鋅的上述幾種鋼材或銅質(zhì)的接地體。人工接地體有垂直埋設(shè)和水平埋設(shè)兩種基本結(jié)構(gòu)型式，接地體宜垂直埋設(shè)；多巖石地區(qū)接地體可水平埋設(shè)。（二）接地線的安裝1.自然接地線的選用接地線是接地裝置中的另一組成部分。在設(shè)計(jì)接地線中為了節(jié)約有色金屬、減少施工費(fèi)用，應(yīng)盡量選擇自然導(dǎo)體作為接地線，但要求它具有良好的電氣連接。只有當(dāng)自然導(dǎo)體在運(yùn)行中電氣連續(xù)性不可靠或有發(fā)生危險(xiǎn)的可能，以及阻抗較大不能滿足接地要求時(shí)，才考慮采用人

6、工接地線或增設(shè)輔助接地線。在選擇人工接地線時(shí)，除了其電阻值要達(dá)到設(shè)計(jì)要求外，還應(yīng)檢驗(yàn)其熱穩(wěn)定及機(jī)械強(qiáng)度。用來(lái)作為自然接地線的有：數(shù)量為兩根的電纜的金屬外皮，若只有一根，則應(yīng)敷設(shè)輔助接地線；各種金屬構(gòu)件、金屬管道、鋼筋混凝土等，其全長(zhǎng)應(yīng)為完好電氣通路。若金屬構(gòu)件、金屬管道串聯(lián)后作接地線時(shí)，應(yīng)在其串接部位焊接金屬跨接線。2.人工接地線的選用為了連接可靠并有一定的機(jī)械強(qiáng)度，人工接地線一般采用鋼質(zhì)扁鋼或圓鋼接地線；只有當(dāng)采用鋼質(zhì)線施工安裝困難時(shí)，或移動(dòng)式電氣設(shè)備和三相四線制照明電纜的接地芯線，才可采用有色金屬作人工接地線，但鋁線不能作為地下的接地線。為了防止機(jī)械損壞及銹蝕情況，接地線必須要有足夠大的尺

7、寸。對(duì)于1000以上的系統(tǒng)一般要根據(jù)單相短路電流校驗(yàn)其熱穩(wěn)定。對(duì)于1000以下中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，其接地干線的截面，根據(jù)載流量來(lái)說(shuō)，不應(yīng)小于相線中最大容許負(fù)荷的50%；單獨(dú)用電設(shè)備則不應(yīng)小于其分支供電線容許負(fù)荷的,在任何情況下，鋼質(zhì)接地線的截面不大于100，鋁質(zhì)接地線則為35,銅質(zhì)接地線則為25。接地線應(yīng)該敷設(shè)在易于檢查的地方，并須有防止機(jī)械損傷及防止化學(xué)作用的保護(hù)措施。從接地體或從接地體連接干線引出的接地干線應(yīng)明設(shè)，并涂漆標(biāo)明，一般涂上紫色；穿越樓板或墻壁時(shí)，應(yīng)穿管保護(hù)；接地干線要支持牢固；若采用多股導(dǎo)線連接時(shí)，要采用接線耳。從接地干線敷設(shè)到用電設(shè)備的接地支線的距離愈短愈好。接地線相互之間及接

8、地體之間的連接應(yīng)采用焊接，焊接時(shí)應(yīng)牢固無(wú)虛焊。接地線與電氣設(shè)備的聯(lián)接的方法可采用焊接或用螺栓連接。接至電氣設(shè)備上的接地線，應(yīng)用鍍鋅螺栓連接；有色金屬接地線不能采用焊接時(shí)，可用螺栓連接。接地線與接地體之間的連接應(yīng)采用焊接或壓接，連接應(yīng)牢固可靠。電氣裝置中的每一個(gè)接地元件，應(yīng)采用單獨(dú)的接地線與接地體或接地干線相連接。幾個(gè)接地元件不可串聯(lián)連接在一個(gè)接地線中。第三節(jié) 接地電阻一接地電阻的概念電流經(jīng)接地體流入大地時(shí)，接地體本身、接地體與土壤之間的接觸部分以及土壤本身都要呈現(xiàn)一定的電阻，這一電阻叫接地體的接地電阻。接地電阻的數(shù)值等于接地體對(duì)大地零電位區(qū)域的電壓與流經(jīng)接地體的全部電流的比值，等于接地極電阻和

9、流散電阻之和。按通過(guò)接地體流入地中的工頻電流求得的電阻，稱為工頻接地電阻，通常簡(jiǎn)稱接地電阻；按通過(guò)接地體流入地中的沖擊電流求得的電阻，稱為沖擊接地電阻。（一）工頻接地電阻工頻接地電阻允許值如表10-1所示。表中為考慮到季節(jié)變化的最大接地電阻值。計(jì)算入地短路電流時(shí)應(yīng)考慮：1. 應(yīng)按510年發(fā)展后的系統(tǒng)最大運(yùn)行方式確定。2. 大接地短路電流系統(tǒng)中計(jì)算用的流經(jīng)接地裝置的入地短路電流，采用在接地裝置內(nèi)或外短路時(shí)，經(jīng)接地裝置流入地中的最大短路周期分量的起始有效值。并應(yīng)考慮系統(tǒng)中各接地中性點(diǎn)間的短路電流分配，以及避雷線中分走的接地短路電流（架空避雷線對(duì)地絕緣的線路除外）。按計(jì)算時(shí)，不應(yīng)及入引進(jìn)線路的避雷線

10、接地的作用。按計(jì)算時(shí)，則可計(jì)入上述作用。表10-1 不同系統(tǒng)、不同接地裝置下的工頻接地電阻允許值系統(tǒng)名稱接地裝置特點(diǎn)接地電阻大接地短路電流系統(tǒng)一般電阻率地區(qū)高電阻率地區(qū)小接地短路電流系統(tǒng)僅用于高壓電力設(shè)備的接地裝置高壓與低壓電力設(shè)備共用的接地裝置高電阻率地區(qū)高壓和低壓電力設(shè)備發(fā)電廠和變電所低壓電力設(shè)備低壓電力設(shè)備并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)、變壓器等電力設(shè)備的總?cè)萘坎怀^(guò)100重復(fù)接地電力設(shè)備接地電阻允許達(dá)到10的電力網(wǎng)的重復(fù)接地（重復(fù)接地不少于三處）（二）沖擊接地電阻沖擊接地電阻的允許值如表10-2所示。表10-2 不同接地裝置下沖擊接地電阻允許值名稱接地裝置特點(diǎn)接地電阻獨(dú)立避雷針一般電阻率地區(qū)高電阻率

11、地區(qū)接地裝置不與接地網(wǎng)連接接地裝置與接地網(wǎng)連接不作規(guī)定，但至35kV以下設(shè)備接地點(diǎn)的接地體長(zhǎng)度不的小于15m配電裝置構(gòu)架上避雷針?lè)想娏υO(shè)備過(guò)電壓保護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程第71條的要求不作規(guī)定，但與主接地網(wǎng)連接處應(yīng)埋設(shè)集中接地裝置，至變壓器接地點(diǎn)的接地體長(zhǎng)度不得小于15 m主廠房屋頂上避雷針?lè)想娏υO(shè)備過(guò)電壓保護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程第67條的要求不作規(guī)定，但應(yīng)將主廠房梁柱的鋼筋連在具有良好電路的整體，并與人工接地體連接避雷器裝置在地面的構(gòu)架上不作規(guī)定，但與主接地網(wǎng)連接處應(yīng)埋設(shè)集中接地裝置防靜電接地二降低接地電阻的方法降低接地電阻，主要從選擇復(fù)式接地裝置和降低土壤電阻率這兩方面進(jìn)行。（一） 選擇復(fù)式接地裝置為了

12、降低接地電阻，往往用多根的單一接地體以金屬體并聯(lián)連接而組成復(fù)合接地體或接地體組。由于各單一接地體埋置的距離往往等于單一接地體的長(zhǎng)度而遠(yuǎn)小于40m，此時(shí)，電流流入各單一接地體時(shí)，將受到相互的限制，而妨礙電流的流散。換句話說(shuō)，即等于增加各單一接地體的電阻。這種影響電流流散的現(xiàn)象，稱為屏蔽作用。由于屏蔽作用，接地體組的接地電阻，并不等于各單一接地體接地電阻的并聯(lián)值，即總的接地電阻比由單個(gè)接地體的接地電阻并聯(lián)求得的要大，其影響可用接地體的利用系數(shù)來(lái)表示。此時(shí)，接地體組的工頻接地電阻按式（10-8）計(jì)算。式中為接地體的工頻利用系數(shù)，它與接地體的形狀、單一接地體的根數(shù)和位置有關(guān)。工頻利用系數(shù)和沖擊利用系數(shù)

13、之間的關(guān)系為（但應(yīng)小于1或等于1）。則復(fù)式接地裝置的沖擊接地電阻為 (10-17)式中，單根水平接地體或垂直接地體的沖擊接地電阻（）；沖擊利用系數(shù)，其值恒小于1，在0.8左右，具體數(shù)值列于表10-7表10-7 各種接地裝置的沖擊利用系數(shù)接地裝置型式接地體個(gè)數(shù)沖擊利用系數(shù)說(shuō)明根水平射線（每根長(zhǎng)1080）23460.831.00.750.900.650.80較小值用于較短的射線以水平接地帶連接的垂直接地體23460.800.850.700.800.700.750.650.70較小值用于電極間距離與電極長(zhǎng)度的比值為2時(shí)，較大值用于比值為3時(shí)圖10-18所示為三根垂直接地體并聯(lián)組成的復(fù)式接地裝置，由于

14、采用多個(gè)并聯(lián)支路，加之接地體與土壤的接觸面增大，各接地體之間的相互屏蔽作用妨礙了每個(gè)接地體向土壤中擴(kuò)散電流，所以，它的沖擊接地電阻比單根接地體的要小。（二） 降低土壤電阻率決定接地電阻的主要因素是土壤電阻率。如果在土壤電阻率大的地方埋設(shè)接地裝置，為了降低接地電阻，可以設(shè)法降低土壤的電阻率。常見(jiàn)的降低土壤電阻率的方法有以下幾種：（1） 將接地裝置附近的高電阻率的土壤置換成低電阻率的土壤；（2） 經(jīng)常在埋設(shè)接地裝置的地方澆以鹽水；（3） 當(dāng)上層土壤的電阻率很大（例如干砂），而下層土壤的電阻率又較小時(shí)，可以采用深埋接地體的方法；（4） 當(dāng)遇到土壤的電阻率很大，而附近一定距離內(nèi)有水源時(shí)，可以將接地體延伸到有水源的地方埋設(shè)。但應(yīng)注意“延伸”的長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng)，一般不超過(guò)40m，否則雷電流傳來(lái)時(shí)，將因電感的作用而使接地裝置始端電位增高。（5） 如在電力設(shè)備附近1km以內(nèi)有電阻率較低的土壤，可敷設(shè)引外接地體，以降低廠、所內(nèi)的接地電阻。經(jīng)過(guò)