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文檔簡介
1、中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T50911999水力發(fā)電廠接地設(shè)計技術(shù)導(dǎo)則Grounding design guide for hydropower station19990802發(fā)布19991001實施中華人民共和國國家經(jīng)濟貿(mào)易委員會發(fā)布主編部門:長江水利委員會長江勘測規(guī)劃設(shè)計研究院批準(zhǔn)部門:中華人民共和國國家經(jīng)濟貿(mào)易委員會批準(zhǔn)文號:國經(jīng)貿(mào)電力1999740號前言本標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)原能源部、水利部批復(fù)的水利水電勘測設(shè)計技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系編寫的,屬于水利水電工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。為了適應(yīng)水利水電工程的特點和實際需要,使水力發(fā)電廠的接地設(shè)計有章可循,做好設(shè)計工作,原電力工業(yè)部、水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計總院組織長江水
2、利委員會長江勘測規(guī)劃設(shè)計研究院編寫了本標(biāo)準(zhǔn),并與電力行業(yè)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致。實施本標(biāo)準(zhǔn),有利于推廣應(yīng)用科學(xué)技術(shù)新成果,提高工程設(shè)計質(zhì)量,提高工程建設(shè)效益。本標(biāo)準(zhǔn)由國家電力公司水電水利規(guī)劃設(shè)計總院提出。本標(biāo)準(zhǔn)由國家電力公司水電水利規(guī)劃設(shè)計總院歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位:長江水利委員會長江勘測規(guī)劃設(shè)計研究院。參加單位:成都水利水電勘測設(shè)計院。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人:舒廉甫、覃利明、李定中。本標(biāo)準(zhǔn)由國家電力公司水電水利規(guī)劃設(shè)計總院負責(zé)解釋。目次1 范圍 2 引用標(biāo)準(zhǔn) 3 定義 4 接地設(shè)計一般程序和規(guī)定 接地設(shè)計一般程序 接地設(shè)計一般規(guī)定 5 接地電阻 大接地短路電流系統(tǒng)的接地電阻 小接地短路電流系統(tǒng)的接地電阻
3、低壓系統(tǒng)的接地電阻 桿塔的接地電阻 6 降低接地電阻的措施 水下接地 引外接地 深井接地 人工降阻 7 接地電阻計算 工頻接地電阻計算 沖擊接地電阻計算 8 均壓 均壓網(wǎng)設(shè)計 接觸、跨步電位差允許值規(guī)定 接觸、跨步電位差計算 接地裝置電位計算 9 工頻暫態(tài)電壓反擊及轉(zhuǎn)移電位隔離 工頻暫態(tài)電壓反擊 轉(zhuǎn)移電位隔離 10 特殊設(shè)備接地 GIS接地 微波通信站接地 計算機接地 11 移動式和攜帶式電力設(shè)備接地 移動式電力設(shè)備接地 攜帶式電力設(shè)備接地 12 接地裝置 接地系統(tǒng) 接地體 接地線 接地線連接 接地標(biāo)志 13 截面選擇及防腐 截面選擇及計算 接地體防腐 14 接地裝置工頻參數(shù)測量 接地電阻測量
4、 接觸、跨步電位差測量 土壤電阻率測量 水電阻率測量 四極法測量電極布置及典型視電阻率曲線 附錄A(標(biāo)準(zhǔn)的附錄) 非均勻土壤中接地網(wǎng)接地電阻的計算 附錄B(標(biāo)準(zhǔn)的附錄) 架空線路桿塔接地體的沖擊系數(shù) 附錄C(提示的附錄) 典型土壤(水)電阻率 附錄D(標(biāo)準(zhǔn)的附錄) 本導(dǎo)則用詞說明 1 范圍 本導(dǎo)則規(guī)定了水力發(fā)電廠接地設(shè)計的一般原則、步驟、方法,以及接地裝置工頻參數(shù)的測量。 本導(dǎo)則適用于新建水力發(fā)電廠交流電氣設(shè)備的接地和交流電網(wǎng)中用于安全自動裝置的220V及以下直流電氣設(shè)備的接地。改建、擴建的水力發(fā)電廠亦可參照使用。2 引用標(biāo)準(zhǔn)下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文,通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)
5、出版時,所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會被修訂,使用本導(dǎo)則的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。DL54894電力系統(tǒng)通信站防雷運行管理規(guī)程DL/T57895水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)基本技術(shù)條件3 定義本導(dǎo)則采用下列定義: 接地體、自然接地體:埋入地中并直接與大地接觸的金屬導(dǎo)體,稱為接地體。兼作接地體用的直接與大地接觸的各種金屬構(gòu)件、金屬井管、鋼筋混凝土建筑物的基礎(chǔ)、金屬管道和設(shè)備等,稱為自然接地體。 接地線:電力設(shè)備或桿塔的接地螺栓與接地體或中性線連接用的金屬導(dǎo)體,稱為接地線。 接地裝置(接地網(wǎng)):接地體和接地線的總和,稱為接地裝置(接地網(wǎng))。 接地系統(tǒng):多個接地裝置構(gòu)成的總接地裝置,稱為接地
6、系統(tǒng)。 接地:電力設(shè)備、桿塔或過電壓保護裝置用接地線與接地體連接,稱為接地。 工作接地:在電力系統(tǒng)中,運行需要的接地(如中性點接地等)稱為工作接地。 保護接地:電力設(shè)備的金屬外殼,鋼筋混凝土桿和金屬桿塔,由于絕緣損壞有可能帶電,為防止這種電壓危及人身安全而設(shè)的接地,稱為保護接地。 防雷接地:防雷保護裝置為了泄放雷電荷而設(shè)的接地,稱為防雷接地。 集中接地裝置;為加強對雷電流的散流作用,降低對地電壓而敷設(shè)的附加接地體。 接地電阻:接地體或自然接地體的對地電阻和接地線電阻的總和,稱為接地裝置的接地電阻。接地電阻的數(shù)值等于接地裝置對地電壓與通過接地體流入地中電流的比值。按通過接地體流入地中沖擊電流求得
7、的接地電阻,稱為沖擊接地電阻;按通過接地體流入地中工頻電流求得的電阻,稱為工頻接地電阻。凡本導(dǎo)則未標(biāo)明為沖擊接地電阻的,都是指工頻接地電阻。 接地裝置對地電位:電力設(shè)備發(fā)生接地故障時,其接地部分與大地零電位點之間的電位差,稱為接地裝置對地電位。 接觸電位差:當(dāng)接地短路電流流過接地裝置時,大地表面形成分布電位,在地面上離設(shè)備水平距離為0.8m處與沿設(shè)備外殼、架構(gòu)或墻壁離地面的垂直距離1.8m處兩點間的電位差,稱為接觸電位差;接地網(wǎng)網(wǎng)孔中心對接地網(wǎng)接地體的最大電位差,稱為最大接觸電位差。 跨步電位差:當(dāng)接地短路電流流過接地裝置時,地面上水平距離為0.8m的兩點間的電位差,稱為跨步電位差。接地網(wǎng)外的
8、地面上水平距離0.8m處對接地網(wǎng)邊緣接地體的電位差,稱為最大跨步電位差。 轉(zhuǎn)移電位:當(dāng)接地短路電流流過接地裝置時,由一端與接地裝置連接的金屬導(dǎo)體傳遞的接地裝置對地電位稱為轉(zhuǎn)移電位。 低壓、高壓:標(biāo)稱電壓低于1kV的稱為低壓。標(biāo)稱電壓為1kV及以上的稱為高壓。 大接地短路電流系統(tǒng)、小接地短路電流系統(tǒng):高壓系統(tǒng)中,單相接地電流或同點兩相接地時入地電流大于500A的,稱為大接地短路電流系統(tǒng),500A及以下的稱為小接地短路電流系統(tǒng)。 有效接地的中性點:變壓器和發(fā)電機的中性點直接或經(jīng)過小阻抗與接地裝置連接,稱為有效接地的中性點。 不接地的中性點:中性點不與接地裝置連接(即中性點不接地),或經(jīng)過消弧線圈、
9、電壓互感器以及高電阻與接地裝置連接的,稱為不接地的中性點。 中性線:與低壓系統(tǒng)電源中性點連接用來傳輸電能的導(dǎo)線。 保護線:低壓系統(tǒng)中為防觸電用來與設(shè)備金屬外殼作電氣連接的導(dǎo)線。 接中性線保護、接保護線保護、接地保護:中性點直接接地的低壓電力網(wǎng)中,電力設(shè)備外殼與中性線連接,稱為接中性線保護;電力設(shè)備外殼與保護線連接,稱為接保護線保護;電力設(shè)備外殼不與中性線、保護線連接,而與獨立的接地裝置連接,稱為接地保護。4 接地設(shè)計一般程序和規(guī)定 接地設(shè)計一般程序 調(diào)查電廠所在地的土壤特性及地質(zhì)構(gòu)造,實測接地裝置區(qū)域的土壤電阻率和河水電阻率。也可由電測部門提供地層土壤電阻率分布資料。 了解水工建筑物的布置、結(jié)
10、構(gòu)、鋼筋配置情況,確定可利用作為接地裝置的各種自然接地體。 按設(shè)計水平年確定電網(wǎng)在非對稱故障情況下最大入地電流值。對分期開發(fā)的電廠,確定初、終期地網(wǎng)的最大入地電流值。 確定接地裝置的接地電阻值以及允許的接觸電位差和跨步電位差值。 進行接地裝置設(shè)計并繪制接地系統(tǒng)布置圖(包括利用的自然接地體)。 計算接地電阻,當(dāng)接地裝置不能符合規(guī)定電阻值時,應(yīng)采用擴大接地網(wǎng)面積或引外接地、深埋接地等措施以降低接地電阻。如仍不能滿足要求時,應(yīng)研究轉(zhuǎn)移電位的隔離措施和校驗反擊電壓。 設(shè)計配電裝置均壓網(wǎng)并計算接觸電位差和跨步電位差。當(dāng)不滿足允許值,增加均壓帶又有困難時,可采用加強分流或限制人身電流等措施。 選擇接地裝置
11、導(dǎo)體截面。 繪制施工圖紙。 檢查接地裝置是否按設(shè)計要求施工。接地線不得遺漏,連接應(yīng)完好。 擬訂接地裝置接地電阻、接觸電位差和跨步電位差測量方案,參加接地電阻、接觸電位差和跨步電位差的測量。 根據(jù)實測結(jié)果校驗設(shè)計。當(dāng)不滿足時,應(yīng)補充和完善接地裝置或增加有關(guān)防護措施。 接地設(shè)計一般規(guī)定 為保證交流電網(wǎng)正常運行和故障時的人身及設(shè)備安全,電氣設(shè)備及設(shè)施宜接地或接中性線,并做到因地制宜,安全可靠,經(jīng)濟合理。 不同用途和不同電壓的電氣設(shè)備,除另有規(guī)定者外,應(yīng)使用一個總的接地系統(tǒng),接地電阻應(yīng)符合其中最小值的要求。 接地裝置應(yīng)充分利用直接埋入水下和土壤中的各種自然接地體接地,并校驗其熱穩(wěn)定。 電站接地電阻當(dāng)難
12、以滿足運行要求時,可根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟比較,因地制宜地采用水下接地、引外接地、深埋接地等接地方式,并加以分流、均壓和隔離等措施。對小面積接地網(wǎng)和集中接地裝置可采用人工降阻的方式降低接地電阻。 接地設(shè)計應(yīng)考慮土壤干燥或凍結(jié)等季節(jié)變化的影響,接地電阻在四季中均應(yīng)符合本導(dǎo)則的要求。防雷裝置的接地電阻,可只考慮在雷季中土壤干燥狀態(tài)的影響。 初期發(fā)電時,應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)實際的短路電流和所形成的接地系統(tǒng),校核初期發(fā)電時的接觸電位差、跨步電位差和轉(zhuǎn)移電位。當(dāng)上述參數(shù)不滿足安全要求時,應(yīng)采取臨時措施,保證初期發(fā)電時期電站安全運行。 工作接地及要求:1 有效接地系統(tǒng)中,自耦變壓器和需要接地的電力變壓器中性點、線路并聯(lián)電抗器
13、中性點、電壓互感器、接地開關(guān)等設(shè)備應(yīng)按照系統(tǒng)需要進行接地。2 不接地系統(tǒng)中,消弧線圈接地端、接地變壓器接地端和絕緣監(jiān)視電壓互感器一次側(cè)中性點需直接接地。3 中性點有效接地的系統(tǒng),應(yīng)裝設(shè)能迅速自動切除接地短路故障的保護裝置。中性點不接地的系統(tǒng),應(yīng)裝設(shè)能迅速反應(yīng)接地故障的信號裝置,也可裝設(shè)延時自動切除故障的裝置。 保護接地及要求:1 電力設(shè)備下列金屬部件,除另有規(guī)定者外,均應(yīng)接地或接中性線(保護線)。1)電機、變壓器、電抗器、電器、攜帶式及移動式用電器具等底座和外殼。2)SF6全封閉組合電器(GIS)與大電流封閉母線外殼以及電氣設(shè)備箱、柜的金屬外殼。3)電力設(shè)備傳動裝置。4)互感器的二次繞阻。5)
14、配電、控制保護屏(柜、箱)及操作臺等的金屬框架。6)屋內(nèi)外配電裝置的金屬架構(gòu)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、窗。7)交、直流電力電纜橋架、接線盒、終端盒的外殼、電纜的屏蔽鎧裝外皮、穿線的鋼管等。8)裝有避雷線的電力線路桿塔。9)在非瀝青地面的居民區(qū)內(nèi),無避雷線非直接接地系統(tǒng)架空電力線路的金屬桿塔和鋼筋混凝土的桿塔。10)鎧裝控制電纜的外皮、非鎧裝或非金屬護套電纜的12根屏蔽芯線。2 電力設(shè)備的下列金屬部分,除另有規(guī)定者外,可不接地或不接中性線(保護線)。1)在木質(zhì)、瀝青等不良導(dǎo)電地面的干燥房間內(nèi),交流額定電壓380V及以下、直流額定電壓220V及以下的電力設(shè)備外殼。但當(dāng)維
15、護人員可能同時觸及設(shè)備外殼和接地物體時除外。2)在干燥場所,交流額定電壓127V及以下、直流額定電壓110V及以下的電力設(shè)備外殼,但爆炸危險場所除外。3)安裝在配電屏、控制屏和配電裝置上的電氣測量儀表、繼電器和其他低壓電器等的外殼,以及當(dāng)發(fā)生絕緣損壞時,在支持物上不會引起危險電壓的絕緣子金屬底座等。4)安裝在已接地的金屬架構(gòu)上的設(shè)備(應(yīng)保證電氣接觸良好),如套管等。5)標(biāo)稱電壓220V及以下的蓄電池室內(nèi)的支架。6)已與接地的底座之間有可靠電氣接觸的電動機和電器的外殼。3 在中性點直接接地的低壓電力系統(tǒng)中,電力設(shè)備的外殼和機座宜采用接地或接中性線(或保護線)保護。對于用電設(shè)備較少、分散,且又無接
16、地線的地方,宜采用接中性線保護。而接中性線保護確有困難,而土壤電阻率較低時,可采用直接埋設(shè)接地體進行接地保護。當(dāng)?shù)蛪弘娏υO(shè)備的機座或金屬外殼與接地網(wǎng)可靠連接后,允許不按接中性線保護的要求作短路驗算。由同一臺發(fā)電機、變壓器或同一段母線供電的低壓線路,不宜采用接中性線、接地兩種保護方式。在低壓電力系統(tǒng)中,全部采用接地保護時,應(yīng)裝設(shè)能自動切除接地故障的繼電保護裝置。 防雷接地及要求:1 所有設(shè)有避雷針、避雷線的構(gòu)架,微波塔均應(yīng)設(shè)置集中接地裝置。2 避雷器宜設(shè)置集中接地,其接地線應(yīng)以最短的距離與地網(wǎng)相連。3 獨立避雷針(線)應(yīng)設(shè)獨立的集中接地裝置,接地電阻不宜超過10。在高土壤電阻率地區(qū),當(dāng)要求作到規(guī)
17、定的10確有困難時,允許采用較高的數(shù)值,并應(yīng)將該裝置與主接地網(wǎng)連接,但從避雷針與主接地網(wǎng)的地下連接點到35kV及以下電氣設(shè)備與主接地網(wǎng)的地下連接點,沿接地體的長度不得小于15m。避雷針(線)到被保護設(shè)施的空氣中距離和地中距離還應(yīng)符合防止避雷針(線)對被保護設(shè)備反擊的要求。4 獨立避雷針(線)不應(yīng)設(shè)在人經(jīng)常通行的地方。避雷針(線)及其接地裝置與道路或入口等的距離不宜小于3m,否則應(yīng)采用均壓措施,鋪設(shè)礫石或瀝青地面。5 接地電阻 大接地短路電流系統(tǒng)的接地電阻 大接地短路電流系統(tǒng)的水電廠接地裝置的接地電阻宜符合()式要求:( )式中計算用流經(jīng)接地裝置的入地短路電流,采用在接地裝置內(nèi)、外短路時,經(jīng)接地
18、裝置流入地中的最大周期分量起始值。該電流應(yīng)按電廠全部投產(chǎn)后510年發(fā)展后的系統(tǒng)最大運行方式確定,并應(yīng)考慮電網(wǎng)中各接地中性點間的短路電流分配,以及接地避雷線中分走的接地短路電流。 在高土壤電阻率地區(qū),當(dāng)接地裝置要求作到規(guī)定的接地電阻值在技術(shù)、經(jīng)濟上極不合理時,接地電阻值可以放寬(R5),但應(yīng)符合以下規(guī)定:1 驗算接地網(wǎng)的接觸電位差和跨步電位差。施工完畢,一般應(yīng)進行現(xiàn)場實測并繪制電位分布曲線。2 考慮短路電流非周期分量的影響,當(dāng)接地裝置內(nèi)電位升高時,發(fā)電廠內(nèi)的6kV10kV閥型避雷器不應(yīng)動作。3 對可能將接地裝置的高電位引向廠外,或?qū)⒌碗娢灰驈S內(nèi)的設(shè)施,應(yīng)采取隔離措施。 小接地短路電流系統(tǒng)的接地
19、電阻 中性點非直接接地系統(tǒng)的水電廠接地裝置的接地電阻應(yīng)符合以下要求。1 高壓與低壓電力設(shè)備共用的接地裝置: 在高土壤電阻率地區(qū),允許放寬接地電阻的限制,但不宜超過15。對于地網(wǎng)外的高壓電力設(shè)備接地電阻不宜超過30。并應(yīng)校驗接觸電位差和跨步電位差,以滿足安全要求。 在中性點經(jīng)消弧線圈接地的電力網(wǎng)中,接地裝置的接地電阻按()式、()式計算時,計算用的接地故障電流應(yīng)采用下列數(shù)值。1 對裝有消弧線圈的發(fā)電廠或電力設(shè)備的接地裝置,計算電流等于接在同一接地裝置中同一電力網(wǎng)各消弧線圈額定電流總和的1.25倍。2 對不裝消弧線圈的發(fā)電廠或電力設(shè)備的接地裝置,計算電流等于電力網(wǎng)中斷開最大一臺消弧線圈時的最大殘余
20、電流值,但不得小于30A。 計算用的接地故障電流,應(yīng)按電廠全部投產(chǎn)后510年發(fā)展后的系統(tǒng)最大運行方式確定。 在小接地短路電流系統(tǒng)中,為保證迅速切除接地故障,應(yīng)根據(jù)發(fā)電廠接地裝置的接地電阻,驗算繼電保護裝置的兩相異點接地短路動作電流或熔斷器熔體的熔斷電流。接地短路電流不應(yīng)小于繼電保護裝置換算到一次側(cè)的動作電流的1.5倍,或熔斷器熔體額定電流的4倍。當(dāng)不符合要求時,可降低接地電阻或采取其他措施。 低壓系統(tǒng)的接地電阻 低壓電力設(shè)備接地裝置的接地電阻不宜超過4。 在中性點直接接地的低壓電力網(wǎng)中,中性線應(yīng)在電源處接地,以免負荷切除時,造成不接地運行而危及人身和設(shè)備安全。 架空線路的干線和分支線的終端及沿
21、線每公里處,中性線應(yīng)重復(fù)接地。電纜和架空線在引入建筑物處,中性線應(yīng)重復(fù)接地,或在屋內(nèi)將中性線與配電屏、控制屏的接地裝置相連。中性線的重復(fù)接地,應(yīng)充分利用自然接地體。 配電線路中性線每處重復(fù)接地裝置的接地電阻不應(yīng)超過10。在電力設(shè)備接地裝置的接地電阻允許達到10的電力網(wǎng)中,每一重復(fù)接地裝置的接地電阻不應(yīng)超過30,但重復(fù)接地不應(yīng)少于3處。 為了防止觸電危險,在低壓電力網(wǎng)中,嚴禁利用大地作相線或中性線。 桿塔的接地電阻 廠內(nèi)架空線路段每基桿塔的接地裝置,在雷季干燥時,不連避雷線的工頻接地電阻,不宜超過表所列的數(shù)值。 高壓架空電力線路的接地裝置宜采用放射形接地,放射形接地體每根的最大長度,應(yīng)根據(jù)土壤電
22、阻率確定如下: 小接地短路電流系數(shù)中,無避雷線的高壓電力線路在居民區(qū)的鋼筋混凝土桿宜接地,金屬桿塔應(yīng)接地,其接地電阻不宜超過30。中性點直接接地低壓電力系統(tǒng)中以及高低壓共桿的電力系統(tǒng)中,鋼筋混凝土桿的鐵橫擔(dān)和金屬桿,以及中性線應(yīng)接地,其接地電阻不宜超過50,鋼筋混凝土桿中的鋼筋不宜作接地引線使用。瀝青路面上的高、低壓線路的鋼筋混凝土桿和金屬桿塔,以及已有運行經(jīng)驗的地區(qū),可不另設(shè)人工接地裝置。鋼筋混凝土桿的鐵橫擔(dān)和金屬桿塔,也可不與中性線連接。 為防止雷電波從低壓架空線路侵入建筑物,接戶線的絕緣子鐵腳宜接地,接地電阻不宜超過30。土壤電阻率在200m及以下地區(qū)的鐵橫擔(dān)鋼筋混凝土桿線路,由于連續(xù)多
23、桿自然接地作用,可不另設(shè)人工接地裝置。屋內(nèi)有電力設(shè)備接地裝置的建筑物,在入戶處宜將絕緣子鐵腳與該接地裝置相連,而不另設(shè)接地裝置。年平均雷暴日數(shù)不超過30的地區(qū),低壓線被建筑物等屏蔽的地區(qū),以及接戶線距低壓線路接地點不超過50m的地方,絕緣子的鐵腳可不接地。6 降低接地電阻的措施 水下接地 水力發(fā)電廠可在水下敷設(shè)人工接地體來降低接地電阻,通常水下接地網(wǎng)可敷設(shè)在水庫、上游圍堰、施工導(dǎo)流隧洞、尾水渠、下游河道或附近的低電阻率的水源中,應(yīng)注意布置在水庫蓄水及引水系統(tǒng)最低水位以下區(qū)域。 水下接地網(wǎng)不宜設(shè)在水流湍急處,以及含有腐蝕性物質(zhì)的水域。當(dāng)必須在水流湍急處敷設(shè)水下接地網(wǎng)時,可采用打插筋錨固焊接或澆入
24、混凝土表層內(nèi)約50mm100mm的方法固定。靜水中的水下接地網(wǎng)可用大石壓住。 水下接地網(wǎng)應(yīng)與原接地網(wǎng)保持足夠的距離,以減少相互間的屏蔽影響,充分地利用其各自的散流作用。水下接地網(wǎng)與原接地網(wǎng)之間宜采用多根接地線連接。 水下接地網(wǎng)可采用截面不小于40mm×4mm的扁鋼或14的圓鋼,焊接成外緣閉合的矩形網(wǎng),網(wǎng)孔數(shù)目不宜多于16個。 引外接地 在高土壤電阻率地區(qū),當(dāng)接地裝置接地電阻難以滿足要求,且附近有可設(shè)置人工接地裝置的低土壤電阻率地區(qū)或水源,可采取引外接地措施降低接地電阻。 為了減小接地引線的阻抗壓降,提高引外接地體的利用效果,通過技術(shù)經(jīng)濟比較,可采用增大引外導(dǎo)體截面,增加導(dǎo)體根數(shù),或采
25、用銅導(dǎo)體引線和電纜引線等措施。 深井接地 當(dāng)水電廠及其附近地區(qū),地下深處土壤電阻率較低或有地下水,而地表層土壤電阻率很高時,采用深井接地對減少接地裝置接地電阻的效果較為顯著,可采用深井接地。 深井接地體宜延伸至地下水位以下和地層中電阻率較低處,同時,其水平間距宜大于埋設(shè)深度,以減少相互屏蔽影響,提高各接地體的利用率。 對凍土地區(qū),深埋接地體可選擇在融冰區(qū)。 深埋接地體宜設(shè)置在地網(wǎng)以外地區(qū)或地網(wǎng)的邊緣,不宜設(shè)置在邊坡上。 人工降阻 在不可能采用深井接地和引外接地的地方,當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)面積不太大時,可根據(jù)現(xiàn)場情況和技術(shù)經(jīng)濟比較,因地制宜地采用人工降阻措施來降低接地電阻。人工降阻措施包括使用降阻劑和低電阻率
26、材料置換。 在接地體周圍加入降阻劑,以擴大接地體尺寸和降低接地體與土壤的接觸電阻,改善其傳導(dǎo)性能。降阻劑一般有化學(xué)降阻劑和膨潤土。人工降阻對于減小單個或集中接地體的工頻接地電阻具有顯著效果,對小面積地網(wǎng)也有一定效果。但對減小接地體沖擊接地電阻的效果不如工頻電阻顯著。沖擊電流越大,效果越差。故電極布置時,宜為輻射形的垂直接地體。 對集中接地體宜采用置換材料的方法降低接地電阻。要因地制宜,就近取材。所用置換材料應(yīng)是電阻率低、不易流失、性能穩(wěn)定、易于吸收和保持水分,且無明顯腐蝕作用的,并應(yīng)施工簡單,經(jīng)濟合理。置換材料通常采用低電阻率的粘土。置換材料填入人工接地坑(溝)時,應(yīng)分層搗緊。接地坑、溝的尺寸
27、如圖和圖所示。 人工降阻材料不宜呈酸性反應(yīng),最好是中性或弱堿性反應(yīng)。氫離子濃度pH值應(yīng)在712的范圍內(nèi),接地體的腐蝕速度不大于0.03mm/a。 為了降低接地電阻,接地裝置應(yīng)盡量與線路的避雷線相連,但應(yīng)有便于分開的連接點,以便測量接地電阻。如不允許避雷線直接和發(fā)電廠配電裝置架構(gòu)相連,接地網(wǎng)應(yīng)在地下與避雷線的接地裝置相連接,連接線埋在地中的長度不應(yīng)小于15m。7 接地電阻計算 工頻接地電阻計算 均勻土壤電阻率的人工接地體的接地電阻按下列方法計算。1 圖所示垂直接地體的接地電阻R可按(7.1.1- 1)式計算: 非均勻土壤電阻率的人工接地體接地電阻按附錄A方法計算。 人工改善土壤電阻率后的接地電阻
28、可按下列方法計算: 大型水電廠接地系統(tǒng)多為多重互聯(lián)的接地網(wǎng)構(gòu)成。各接地極間的距離愈大時,愈能充分地發(fā)揮各地網(wǎng)的接地效果;反之則應(yīng)考慮各地網(wǎng)間的相互屏蔽影響。其接地電阻可按下列方法計算。1 接地電極間距較大的多重互連接地系統(tǒng)。各接地電極間的相互影響甚微,接地系統(tǒng)的接地電阻計算可不計及電極間的互相影響,將各接地電極電阻按并聯(lián)計算。2 /S進行計算。3 當(dāng)接地網(wǎng)面積很大時,地網(wǎng)將不是等電位。計算接地網(wǎng)電阻時應(yīng)考慮地網(wǎng)的有效利用率。計算公式如()式: 沖擊接地電阻計算 計算防雷接地裝置所采用的土壤電阻率,應(yīng)取雷季中最大可能的數(shù)值,一般按()式計算: 單獨接地體的沖擊接地電阻可用()式進行計算: 當(dāng)接地
29、裝置由很多水平接地體或垂直接地體組成,為減少相鄰接地體的屏蔽作用,垂直接地體的間距不應(yīng)小于其長度的兩倍;水平接地體的間距可根據(jù)具體情況確定,但不宜小于5m。由n根等長水平放射形接地體組成的接地裝置,其沖擊接地電阻可按()式計算: 由水平接地體連接的n根垂直接地體的沖擊接地電阻可按()式計算: 大型水平接地網(wǎng)的沖擊接地電阻,可按()式或()式計算。8 均壓 均壓網(wǎng)設(shè)計 高壓配電裝置應(yīng)設(shè)置均壓網(wǎng)。均壓網(wǎng)的外緣應(yīng)閉合,外緣各角應(yīng)做成圓弧形,圓弧的半徑不宜小于均壓帶間距的一半,接地網(wǎng)內(nèi)應(yīng)敷設(shè)水平均壓帶。埋設(shè)深度宜采用0.6m0.8m。 均壓網(wǎng)的設(shè)計應(yīng)以網(wǎng)內(nèi)的接觸電位差作為設(shè)計的安全標(biāo)準(zhǔn)。宜采用等網(wǎng)孔電
30、位的不等間距布置,以節(jié)省鋼材。 對局部特別危險的區(qū)域,如接觸電位差或跨步電位差超過了規(guī)定值,可采用局部增設(shè)水平均壓帶或鋪設(shè)礫石、瀝青等高電阻率的地面層。路面結(jié)構(gòu)層的最小厚度和電阻率見表和。 接地網(wǎng)邊緣經(jīng)常有人出入的通道處,應(yīng)根據(jù)情況鋪設(shè)礫石、瀝青路面或在地下裝設(shè)兩條不同埋深與接地網(wǎng)相連的“帽檐式”均壓帶。 當(dāng)采用等間距布置的方格網(wǎng)孔均壓網(wǎng)時,邊角網(wǎng)孔處接觸電位差最大,宜采用輔助均壓帶沿地網(wǎng)對角線方向?qū)⑦吔蔷W(wǎng)孔對角相連,使最大接觸、跨步電位差降低。 接觸、跨步電位差允許值規(guī)定 在大接地短路電流系統(tǒng)中,當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生單相接地或同點兩相接地故障時,產(chǎn)生的接觸電位差和跨步電位差不應(yīng)超過下列數(shù)值: 在小接地
31、短路電流系統(tǒng)中,當(dāng)發(fā)生單相接地故障時,由于系統(tǒng)經(jīng)常不立即迅速切除故障,此時發(fā)電廠電力設(shè)備接地裝置的跨步電位差、接觸電位差允許值較低,不應(yīng)超過下列數(shù)值: 接觸、跨步電位差計算 均壓網(wǎng)布置有均壓帶等間距布置和不等間距布置兩種,不等間距布置目的是使各網(wǎng)孔接觸電位差相等。其均壓帶布置為地網(wǎng)邊孔至中間孔逐漸增大,可按表進行排列。 在發(fā)生接地短路時,接地網(wǎng)地表面的最大接觸電位差,即網(wǎng)孔中心對接地網(wǎng)接地體的最大接觸電位差可按()式計算: 根據(jù)均壓帶布置的方式,接觸系數(shù)可按下列方法確定:1 當(dāng)均勻帶為等間距布置時(圖),對接地體的埋設(shè)深度為h0.6m0.8m??砂矗ǎ┦接嬎悖?在發(fā)生接地短路時,接地網(wǎng)外的地表
32、面的最大跨步電位差可按()式計算: 根據(jù)均壓帶布置的方式,跨步系數(shù)可按下列方法確定:1 當(dāng)均壓帶為等間距布置時,跨步系數(shù)可按圖確定。2 當(dāng)均壓帶為不等間距布置時,跨步系數(shù)可按()式計算: 接地裝置電位計算 在發(fā)生接地故障時,接地裝置的電位可按()式計算: 流經(jīng)接地裝置的入地短路電流計算:1 當(dāng)在廠、所內(nèi)發(fā)生單相接地短路時,流經(jīng)接地裝置的電流可按()式計算:2 當(dāng)在廠、所外發(fā)生單相接地短路時,流經(jīng)接地裝置的電流可按()式計算: 當(dāng)電廠有多回架空輸電線路與系統(tǒng)連接時,計算用的工頻分流系數(shù)Kf應(yīng)取其中分流系數(shù)最小者,分流系數(shù)的計算分網(wǎng)內(nèi)短路和網(wǎng)外短路兩種情況。1 在接地網(wǎng)內(nèi)短路時,工頻分流系數(shù)Kf1
33、可按()式計算:9 工頻暫態(tài)電壓反擊及轉(zhuǎn)移電位隔離 工頻暫態(tài)電壓反擊 在高土壤電阻率地區(qū),當(dāng)接地電阻不滿足()式要求時,應(yīng)驗算接觸電位差和跨步電位差。并考慮短路時電流非周期分量的影響,要求3kV10kV閥型避雷器不應(yīng)動作。 電廠中所有3kV10kV系統(tǒng)閥型避雷器在暫態(tài)電壓作用下不應(yīng)動作,因而要求全廠地網(wǎng)工頻接地電阻值為: 轉(zhuǎn)移電位隔離 在接地短路故障時,由于與地網(wǎng)相連的低壓中性線、通信線路和金屬管道、鐵軌等導(dǎo)體將地網(wǎng)的高電位傳遞到廠外或?qū)S外零電位引進廠內(nèi),在設(shè)備絕緣體上產(chǎn)生高電位,以致危及人身和設(shè)備的安全,因而應(yīng)采取相應(yīng)隔離措施。 低壓供電線路隔離措施1 向廠外供電的低壓電力線路宜采用架空出
34、線,電源中性線不在廠區(qū)內(nèi)接地,改在用戶處接地,以免將地網(wǎng)可能產(chǎn)生的高電位引到廠外用戶處。供電線路中部在廠外應(yīng)有重復(fù)接地,以免廠內(nèi)變壓器中性點失地。此外,還應(yīng)注意低壓故障的切除時間不宜太長,用戶處接地裝置的接地電阻應(yīng)滿足要求,并且廠內(nèi)供電變壓器中性點絕緣水平應(yīng)能耐受發(fā)電廠地網(wǎng)最大電壓值,避免供電變壓器中性點絕緣擊穿。2 當(dāng)采用電力電纜向接地網(wǎng)外供電時,除電源中性點在用戶處接地外,最好使用全塑電纜。如采用鎧裝電纜宜將電纜外皮屏蔽層剝?nèi)?0cm100cm,并穿入絕緣護套內(nèi)。電纜的絕緣應(yīng)能耐受地網(wǎng)的最大電壓值。3 對由電廠供電的便攜式設(shè)備和用具,在廠外作業(yè)時,通常將供電回路與電廠地網(wǎng)絕緣,中性點與設(shè)備
35、外殼在工作現(xiàn)場接地,并盡量將該處最大接地短路電流限制在較低的數(shù)值,不致在地面產(chǎn)生危險的電位梯度。 金屬管道和鐵軌1 金屬管道與電廠接地系統(tǒng)最好是多點連接,以避免在廠區(qū)內(nèi)發(fā)生危險。對引出接地網(wǎng)區(qū)域外的管道,宜直接埋入地中引出。對埋在高土壤電阻率地區(qū)的金屬管道和采用外露引出的金屬管道,應(yīng)在管道中接入一段絕緣管(絕緣長度視地網(wǎng)最大電位而定)或在法蘭連接處(通常不少于3處)采取絕緣隔離措施。2 鐵軌的隔離可在地網(wǎng)邊緣外至少兩處設(shè)置可拆接頭和絕緣魚尾板或采用瀝青混凝土固定。兩處間距離,視進廠列車長度確定。 通信線路引外、引內(nèi)時,接入隔離變壓器是限制地網(wǎng)電位轉(zhuǎn)移的有效方法。10 特殊設(shè)備接地 GIS接地
36、三相共筒式GIS三相導(dǎo)體被封閉在同一個金屬外殼內(nèi),正常運行時外殼感應(yīng)電流大約為零,對構(gòu)架和基礎(chǔ)不會產(chǎn)生發(fā)熱問題。為了保證外殼可靠接地,該結(jié)構(gòu)形式GIS應(yīng)采取多點接地方式。 離相式GIS宜采取多點接地方式。接地線布置在三相短接板處,使接地線在正常運行時,只流過不平衡電流。離相式GIS外殼感應(yīng)電流約為80%導(dǎo)體電流,其外漏磁很少,通常不會引起鋼構(gòu)發(fā)熱。 外殼與支架之間的連接可采用絕緣體或直接相連,其連接方式的選擇宜結(jié)合工程和制造廠的習(xí)慣。1 為了防止外殼感應(yīng)電流經(jīng)設(shè)備支架、結(jié)構(gòu)鋼筋構(gòu)成回路,可將設(shè)備支架與外殼絕緣,以保證支承結(jié)構(gòu)和接地裝置不受短路時感應(yīng)電流的影響。該絕緣通常所承受的電壓較小,不需特
37、殊要求。2 當(dāng)外殼與設(shè)備支架直接連接時,流過金屬支撐架的電流通常小于單相短路電流的30%。應(yīng)保證支架鋼結(jié)構(gòu)的機械特性。 離相式GIS采用單點接地時,接地點宜設(shè)在GIS各連續(xù)段的中部,設(shè)備支撐構(gòu)架與外殼間絕緣(除利用設(shè)備支撐架接地外)。為了減小殼外漏磁,降低構(gòu)架發(fā)熱,在外殼連續(xù)段的端部和接地點處均應(yīng)設(shè)置三相短接跨條。 單點接地的GIS連續(xù)段不宜過長,正常運行時外殼上感應(yīng)電壓最大值不得超過50V的安全電壓值。支撐架與外殼之間絕緣的耐受電壓不得小于2kV。連續(xù)段之間應(yīng)設(shè)有絕緣法蘭,絕緣法蘭耐受電壓不得小于2kV。 所有母線伸縮節(jié)間和有絕緣的法蘭處(除外殼單點接地所設(shè)絕緣法蘭),應(yīng)設(shè)有金屬跨接線,離相
38、式GIS的端部外殼間應(yīng)設(shè)有三相短接跨條,中間應(yīng)根據(jù)運行需要由制造廠適當(dāng)設(shè)置一定的三相短接跨條。 為了避免GIS外殼電流通過電纜金屬單屏蔽外皮構(gòu)成回路,所有單屏蔽電纜外皮應(yīng)采用單點接地,并盡可能不在GIS端接地。 GIS應(yīng)設(shè)置有專用的接地母線,所有外殼接地引線應(yīng)直接接在接地母線上,不允許將數(shù)個接地點串聯(lián)引到接地母線上,當(dāng)間隔較多時,可設(shè)置兩條接地母線。接地母線兩端與接地網(wǎng)相連,當(dāng)接地母線較長時,宜增設(shè)接地線與地網(wǎng)相連。 對單點接地方式,外殼接地引下線截面應(yīng)按流過的最大單相短路電流選擇;對多點接地方式,外殼接地引下線截面可按單相短路電流的70%選擇。接地母線及與地網(wǎng)連接線截面選擇應(yīng)按最大單相短路電
39、流的70%進行選擇,上述接地引下線熱穩(wěn)定時間按2s考慮。 混凝土基礎(chǔ)中的結(jié)構(gòu)鋼筋可利用作為輔助接地網(wǎng),凡作為輔助接地網(wǎng)的鋼筋的連接應(yīng)采用焊接,并且在正常運行和短路故障下,均不得引起混凝土破壞。 微波通信站接地 微波塔不宜設(shè)置在電廠控制室和開關(guān)站控制室附近。微波塔宜設(shè)置單獨的接地裝置。 微波站的接地電阻不應(yīng)超過5,在土壤電阻率較低的有條件的地區(qū)不應(yīng)超過1,高土壤電阻率地區(qū)不超過10。接地體應(yīng)圍繞塔基作成閉合環(huán)形,盡量減小接觸電位差和跨步電位差。 微波站接地網(wǎng)與電廠接地網(wǎng)采用弱連接,可用兩根接地帶與電廠主接地網(wǎng)相連,但應(yīng)遠離中控室和有控制電纜的電纜溝,以防沖擊電壓危害控制設(shè)備。機房接地網(wǎng)與微波塔的
40、接地網(wǎng)間,至少應(yīng)有2根接地帶連接。 機房內(nèi)應(yīng)具有環(huán)形接地母線。該環(huán)形接地母線應(yīng)與地網(wǎng)相連接。 同一機房內(nèi)互相靠近的各種通信設(shè)備及設(shè)備外殼的接地線應(yīng)就近與室內(nèi)環(huán)形接地母線一點連接。 環(huán)形接地母線與室外閉合接地網(wǎng),房頂均壓帶之間,至少應(yīng)用4個對稱布置的連接線相互連接,相鄰連接線間的距離不宜超過18m。 波導(dǎo)管(同軸電纜)的金屬外殼,至少應(yīng)在微波天線塔的上下兩端與天線塔身金屬結(jié)構(gòu)連接。當(dāng)波導(dǎo)管經(jīng)由饋線橋引進機房時,應(yīng)在進口處將波導(dǎo)管與接地體連接。并加設(shè)集中接地體。進入機房的波導(dǎo)管在機房內(nèi)應(yīng)直接就近與接地母線連接。室外饋線橋始端應(yīng)與鐵塔金屬結(jié)構(gòu)連接。 微波塔上的航空燈電源線,應(yīng)采用金屬外皮電纜或?qū)?dǎo)線
41、穿入金屬管道中,金屬外皮或金屬管道至少應(yīng)在上、下兩端與塔身金屬結(jié)構(gòu)連接。該電纜進入機房前必須水平埋入地下,且埋地長度不應(yīng)小于10m。 室外電纜進入機房前要埋地或穿入金屬管道中埋地進入,且長度不應(yīng)小于10m。 機房內(nèi)通信電纜終端配線架應(yīng)接地,其上的信號線應(yīng)裝有保安設(shè)施,如放電管、保安器等。電纜中凡未使用的線對,均應(yīng)兩端接地。 外來380V交流電源中性線在電源室內(nèi)應(yīng)與接地母線連接。 直流電源“”極在電源側(cè)和通信設(shè)備側(cè)均應(yīng)直接接地?!啊睒O對地之間,在電源側(cè)和通信設(shè)備側(cè)均應(yīng)接壓敏電阻。 計算機接地 電廠計算機接地應(yīng)與電廠使用同一個接地裝置,不宜設(shè)置獨立接地裝置(廠家有特殊要求時除外),以避免雷擊或電力
42、系統(tǒng)單相接地短路時,電廠接地網(wǎng)與計算機獨立接地網(wǎng)間產(chǎn)生危險電壓給計算機及其元件帶來危害。 計算機房內(nèi)應(yīng)沿墻一周設(shè)置接地母線。 計算機工作(邏輯)接地應(yīng)避免產(chǎn)生接地環(huán)流,消除噪聲干擾和過電壓干擾。 信號電纜屏蔽層的接地位置應(yīng)考慮相應(yīng)傳感器和其他連接設(shè)備的接地點,避免出現(xiàn)兩點接地,應(yīng)盡可能在接收設(shè)備端接地。 為避免接地系統(tǒng)的電位干擾,未隔離開的直流回路(包括直流電源、邏輯回路、信號回路)中宜只設(shè)一個接地點,如有兩點或多點接地時,其任意兩接地點的電位差,在任何時候均不能大于設(shè)備允許的干擾電壓,否則應(yīng)在相鄰接地點間增加專用的短接線。 任一機柜內(nèi)全部對外接口設(shè)備,當(dāng)有隔離時,機柜外殼、交流電源、直流回路
43、和電纜屏蔽層的接地,應(yīng)在該機柜內(nèi)共一點接地。 遠端(附屬設(shè)備)元件的接地,如果是在遠離主建筑物接地點處接到獨立的接地網(wǎng)上時,在設(shè)備的連接上應(yīng)使用調(diào)制解調(diào)器加以隔離。11 移動式和攜帶式電力設(shè)備接地 移動式電力設(shè)備接地 由固定式電源或由移動式發(fā)電設(shè)備供電的移動式機械的金屬外殼或底座,應(yīng)與電源的接地裝置有可靠的金屬連接。在中性點不接地的電力網(wǎng)中,可在移動式機械附近裝設(shè)接地裝置,以代替上述金屬連接線。如附近有自然接地體應(yīng)充分利用,其接地電阻應(yīng)符合本導(dǎo)則節(jié)的要求。如根據(jù)移動式機械的特殊情況,按本導(dǎo)則的要求進行實施不可能或不合理時,可利用自動切斷電源裝置代替接地。 移動式電力設(shè)備和機械的接地應(yīng)符合固定式
44、電力設(shè)備接地的要求,但下列情況可不接地或接中性線。1 移動式機械自用的發(fā)電設(shè)備直接放在機械的同一金屬支架上,且不供給其他設(shè)備用電時。2 不超過兩臺機械由專用的移動式發(fā)電設(shè)備供電,機械距移動式發(fā)電設(shè)備不超過50m,且發(fā)電設(shè)備和機械的外殼之間有可靠的金屬連接時。 移動式電力設(shè)備和機械的接地線截面,應(yīng)符合本導(dǎo)則13章的規(guī)定。 攜帶式電力設(shè)備接地 攜帶式用電設(shè)備應(yīng)用專用芯線接地,此芯線嚴禁同時用來通過工作電流。嚴禁利用其他用電設(shè)備的中性線接地,中性線和接地線應(yīng)分別與接地網(wǎng)相連接。2。 攜帶式用電設(shè)備的插座上應(yīng)備有專用的接地觸頭。該觸頭應(yīng)同時與接地線和中性線相連接,而且所用插銷的結(jié)構(gòu)應(yīng)能避免將導(dǎo)電觸頭誤
45、作接地觸頭使用。插座和插銷的接地觸頭應(yīng)在導(dǎo)電的觸頭接觸之前連通,并應(yīng)在導(dǎo)電的觸頭脫離之后才斷開。金屬外殼的插座,其接地觸頭和金屬外殼應(yīng)有可靠的電氣連接。 攜帶式設(shè)備接地線的夾具應(yīng)保證其與電力設(shè)備及接地體的連接處電氣接觸良好,并應(yīng)符合短路電流作用下的熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定的要求。12 接地裝置 接地系統(tǒng) 水電廠接地裝置通常包括樞紐內(nèi)的水工建筑物、通航建筑物、電廠廠房和開關(guān)站等處的自然接地網(wǎng)和人工接地網(wǎng)。 各個自然接地網(wǎng)和人工接地網(wǎng),應(yīng)至少用兩根接地干線連接,以構(gòu)成全廠的接地系統(tǒng)。接地干線間宜相距較遠,干線截面應(yīng)不小于50mm×5mm的扁鋼或直徑18mm的圓鋼。 高壓配電裝置應(yīng)具有以水平接地體為
46、主的人工均壓網(wǎng)。 接地體 水電廠中可利用接地的自然接地體有:1 與水或潮濕土壤相接觸的鋼筋混凝土水工建筑物的表層鋼筋,如廠房機組蝸殼、尾水管、護坦、水下?lián)跛畨?、進水口、引水隧洞、導(dǎo)流洞和船閘閘室底板、輸水管道等處迎水面層鋼筋網(wǎng)和潮濕的廓道的鋼筋網(wǎng)。2 壓力鋼管、尾水錐管和尾水管金屬里襯。3 各種閘門、攔污柵的金屬結(jié)構(gòu)。4 施工建筑物用的金屬板樁、鋼筋籠。5 埋設(shè)地中的供水用鋼管。 用作接地線的混凝土內(nèi)的鋼筋的連接應(yīng)采用焊接。對分斷處應(yīng)焊為一體,過分縫線時,應(yīng)作過縫處理。利用自然接地體的地網(wǎng)網(wǎng)孔以16個為宜,并應(yīng)盡量利用水下自然接地網(wǎng)的占地面積。 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)件中的鋼筋不宜用作自然接地。
47、當(dāng)利用自然接地體接地,接地電阻不滿足要求時和在高壓配電裝置的場地應(yīng)設(shè)置人工接地裝置。 水平敷設(shè)的接地體可采用圓鋼、扁鋼;垂直敷設(shè)的可采用角鋼、圓鋼和鋼管。 垂直接地體對大面積接地網(wǎng)工頻電流散流作用不大,只有在小面積接地網(wǎng)的外緣加裝垂直接地體才有一定作用。垂直接地體的長度宜為2.5m3.0m,埋設(shè)深度宜采用0.6m。 垂直接地體多用在防雷接地裝置中。對泄放雷電流的設(shè)備和構(gòu)筑物,如進出線構(gòu)架,避雷針(線)和避雷器均應(yīng)設(shè)置人工集中接地。 電廠中變壓器至開關(guān)站的高壓架空進線段的桿塔應(yīng)設(shè)置人工接地裝置,人工接地體埋深不宜小于0.6m0.8m。 高土壤電阻率地區(qū),宜采用水平放射形接地體,接地體埋深不宜小于
48、0.5m。放射形接地體每根的最大長度,應(yīng)根據(jù)土壤電阻率確定,但不得超過條所限定數(shù)值。 接地線 交流電力設(shè)備接地所利用的金屬構(gòu)件、普通鋼筋混凝土構(gòu)件的鋼筋、穿線的鋼管和電纜的鉛、鋁外皮等接地線,應(yīng)符合下列要求:1 應(yīng)保證其全長為完好的電氣通路。2 利用串聯(lián)的金屬構(gòu)件作為接地線時,金屬構(gòu)件之間應(yīng)以截面不小于160mm2的鋼材焊接。如上述要求得到滿足時,可不另設(shè)接地線。但易燃易爆危險場所應(yīng)按專用規(guī)定執(zhí)行。 不得使用蛇皮管、保溫管的金屬網(wǎng)或外皮以及低壓照明網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)線鉛皮作接地線。在電力設(shè)備需要接地的房間內(nèi),這些金屬外皮應(yīng)接地,并應(yīng)保證其全廠為完好的電氣通路;接地線應(yīng)與金屬外皮用螺栓連接或低溫焊接。 接
49、地線應(yīng)采用鋼質(zhì)。 接地線所經(jīng)途徑中,所有金屬物體必須與接地線連接,避免當(dāng)短路電流流過接地線時,在接地線與金屬物體上產(chǎn)生電位差,引起電弧燒斷地線,以至擴大事故。 所有電纜廊道(溝)中應(yīng)有接地線,電纜廊道(溝)中的電纜支架應(yīng)與該接地線連接。 接地線應(yīng)便于檢查、但電纜的零芯和金屬外皮,暗敷的穿線鋼管以及地下的金屬構(gòu)件除外。潮濕的或有腐蝕性蒸氣的房間內(nèi),接地線離墻不得小于10mm。 接地線應(yīng)防止發(fā)生機械損傷和化學(xué)腐蝕,與公路、鐵道或化學(xué)管道等交叉的地方,以及有可能發(fā)生機械損傷的地方,對接地線應(yīng)采取保護措施。 接地線不宜兼作其他用途。 在同時符合下列各條件時,照明線路的中性線可兼作由另一線路供電的電力設(shè)
50、備接地線:1 線路均由在同一接地網(wǎng)接地的變壓器供電。2 中性線的電導(dǎo)符合要求。3 線路供電時,中性線不可能斷開。 中性線上不應(yīng)裝設(shè)開關(guān)和熔斷器,單相開關(guān)應(yīng)裝在相線上。 接地線連接 接地線連接處應(yīng)焊接。如采用搭接焊,其搭接長度必須為其中較大扁鋼寬度的2倍或其中較大圓鋼直徑的6倍。架空線中性線的連接,可采用與相線相同的方法。潮濕的和有腐蝕性蒸氣或氣體的房間內(nèi),接地裝置的所有連接處應(yīng)焊接;如確不易焊接,可采用螺栓連接,但應(yīng)采取可靠的防銹蝕處理。不同材料的接地線的連接應(yīng)采用焊接,焊接處應(yīng)作防腐處理。 低壓配電系統(tǒng)中如利用鋼管作接地線,鋼管連接處應(yīng)保證有可靠的電氣連接,如跨接線、板等連接。利用穿線的鋼管
51、作接地線時,引向電力設(shè)備的鋼管與電力設(shè)備之間,應(yīng)有可靠的電氣連接。 接地線與管道等伸長接地體的連接處應(yīng)焊接。連接點應(yīng)選在近處,并應(yīng)在管道因檢修而可能斷開時,接地裝置的接地電阻仍能符合導(dǎo)則的要求。管道上的表計和閥門等處,均應(yīng)裝設(shè)跨接線。 接地線與接地體的連接宜采用焊接;接地線與電力設(shè)備的連接,可用螺栓連接或焊接。用螺栓連接時,應(yīng)用防松動螺帽或防松動墊片。 直接接地或經(jīng)消弧線圈接地的主變壓器、發(fā)電機的中性點與接地體或接地干線連接,應(yīng)采用單獨的接地線。 電力設(shè)備每個接地部分應(yīng)以單獨的接地線與接地干線相連接,嚴禁在一個接地線中串接幾個需要接地的部分。 跨結(jié)構(gòu)分縫的接地線,在分縫處應(yīng)作過縫伸縮處理,以免
52、溫度應(yīng)力或不均勻沉降將接地線拉斷。通常的過縫處理為將接地線在過縫處彎曲,并在接地線彎曲部分表面包上一層油紙、第二層包麻和第三層涂瀝青。 接地標(biāo)志 明敷接地線的表面均應(yīng)涂綠、黃相間漆,如因建筑要求,需涂其他顏色,則應(yīng)在連接處及分支處涂兩條間距為150mm的紫帶。在三相四線制的電力網(wǎng)中,如接有單相分支線并用其中性線作接地線時,中性線在分支點應(yīng)涂紫帶。 凡接地線引進建筑物的入口處,應(yīng)設(shè)有標(biāo)志。 水電廠中,如設(shè)有接地測量井,接地測量井處應(yīng)設(shè)有標(biāo)志。13 截面選擇及防腐 截面選擇及計算 鋼接地線的截面,應(yīng)符合載流量、短路時自動切除故障段時間以及熱穩(wěn)定與均壓的要求,且不應(yīng)小于表所列規(guī)格。 低壓電力設(shè)備的銅
53、或鋁接地線截面不應(yīng)小于表所列數(shù)值。 大接地短路電流系統(tǒng)中,接地線截面應(yīng)按電廠全部投產(chǎn)后系統(tǒng)發(fā)展510年,最大運行方式下接地短路電流進行熱穩(wěn)定校驗:短路電流持續(xù)時間按保護故障持續(xù)時間考慮,即對于110kV和220kV發(fā)、變電所,短路電流持續(xù)時間為第一級后備保護動作持續(xù)時間0.6s;330kV和500kV發(fā)電廠,短路電流持續(xù)時間為斷路器失靈保護持續(xù)時間0.4s。此時鋼接地線的短時溫度不應(yīng)超過400;銅接地線的短時溫度不應(yīng)超過450。如短路電流持續(xù)時間按更長時間考慮,則所用的接地線短時溫度應(yīng)允許達到600或更高,但其短時溫度不得高于材料熔斷溫度。利用混凝土中的鋼筋作接地引下線時,為避免高溫破壞混凝土
54、與鋼筋間的結(jié)合力,鋼筋的最大允許溫升不得超過100。地中接地體的截面不得小于設(shè)備接地線截面的70%。 小接地短路電流系統(tǒng)中,與設(shè)備和接地體連接的鋼、銅接地線的截面,應(yīng)保證在電廠全部投產(chǎn)后系統(tǒng)發(fā)展510年,接地線流過單相接地故障電流時,長時間溫度不應(yīng)超過下列數(shù)值:敷設(shè)在地上的接地線溫度150敷設(shè)在地下的接地線溫度100如按70的允許載流量曲線選定接地線的截面,則所用電流,對敷設(shè)在地上的接地線,應(yīng)采用流過接地線的計算用單相接地故障電流的60%;對敷設(shè)在地下的接地線,應(yīng)采用流過接地線的計算用單相故障電流的75%。在一般情況下,還應(yīng)校驗(除發(fā)電機電壓系統(tǒng))發(fā)生兩相異點短路時接地線的熱穩(wěn)定。 中性點直接
55、接地的低壓電力設(shè)備,為保證自動切除線路故障段,其接地線和中性線應(yīng)保證在導(dǎo)電部分與被接地部分或中性線之間發(fā)生短路時,電力網(wǎng)任一點的短路電流不應(yīng)小于最近處熔斷器熔體額定電流的4倍,或不應(yīng)小于自動開關(guān)瞬時或短延時動作電流的1.5倍,接地線和中性線在短路電流作用下不應(yīng)熔斷。爆炸危險場所按專用規(guī)定設(shè)計。為使線路自動切除故障段,接地線及用作接地線的設(shè)施的電導(dǎo),不小于本線路中最大相線電導(dǎo)的1/2;但如能符合本條對短路電流值和熱穩(wěn)定條件的要求,電導(dǎo)亦可小于相線電導(dǎo)的1/2。 中性點接地的低壓電力設(shè)備,專用接地線或中性線宜與相線一起敷設(shè)。鋼、鋁、銅接地線的等效截面見表。中性點直接接地的低壓電力設(shè)備,接地線截面不
56、大于下列數(shù)值。 在中性點直接接地的低壓電力網(wǎng)中,相線與中性線之間的短路電流可按()式確定。 /km計算。在較長的鋼導(dǎo)線架空線路上,容量大于500kVA的變壓器,Zb可忽略不計。當(dāng)按()式計算的短路電流值不符合條的要求時,應(yīng)裝設(shè)能自動切除接地故障的保護裝置。 攜帶式接地線應(yīng)采用裸銅軟絞線,其截面應(yīng)符合短路時熱穩(wěn)定的要求,短時溫度不應(yīng)超過730,且截面不宜小于25mm2。 根據(jù)熱穩(wěn)定條件,接地線材料為鋼、銅或鋁材的最小截面應(yīng)按()式進行計算。 在選擇接地線截面時,應(yīng)考慮接地體在土壤中易受到腐蝕。接地體腐蝕應(yīng)根據(jù)各地區(qū)接地線的腐蝕速度,確定接地體的腐蝕量。接地體的最小截面應(yīng)包括接地線在規(guī)定使用年限內(nèi)腐蝕的增加截面。 接地體防腐 接地體的腐蝕速度與該接地體所處地區(qū)土質(zhì)、氣候和周圍環(huán)境等諸多因素有關(guān)。設(shè)計應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況確定,如沒有當(dāng)?shù)赝寥乐薪拥伢w腐蝕速度的數(shù)據(jù),可根據(jù)同類土壤腐蝕性地區(qū)的運行經(jīng)驗確定。 當(dāng)接地體腐蝕速度較大時,宜采取防腐
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