《電工學(xué)》中接地保護(hù)問題是一個看似簡單而實際上卻非常復(fù)雜又至關(guān)重要的問題,它的作用主要是防止人身遭受電擊、設(shè)備和線路遭受損壞、預(yù)防火災(zāi)、防止雷擊、防止靜電損害和保障電力系統(tǒng)正常運行。近年來,接地裝置是否符合規(guī)程要求,主要指標(biāo)為接地電阻但不是唯一的參數(shù)。
按規(guī)定:變電站接地網(wǎng)的工頻接地電阻不大于0.5Ω,獨立避雷針的沖擊接地電阻不大于10Ω,變電站接地裝置的使用壽命不少于20年,對變電站內(nèi)的變壓器中性點、充油設(shè)備和避雷器、進(jìn)出線架構(gòu)要實行“雙接地”,并與水平地網(wǎng)的兩個不同點相連接,每根接地引下線均應(yīng)符合熱穩(wěn)定的要求。
一、 目前接地網(wǎng)普遍存在的主要問題
1. 接地網(wǎng)的均壓大多不符合要求,特別是橫向電位分布,電位梯度大,跨步電壓超標(biāo)
這是由于在接地網(wǎng)設(shè)計時把接地電阻作為主要的技術(shù)指標(biāo),而忽略了地網(wǎng)的均壓和散流,或只用長孔地網(wǎng)而很少用方孔地網(wǎng)計算,特別是沿電纜溝沒有均壓措施。
2. 設(shè)備的接地與地網(wǎng)之間的連通問題
(1)設(shè)備的接地引線與地網(wǎng)焊接不良,焊接頭焊口長度不夠,且大多為點焊,經(jīng)過長時間的腐蝕,從焊口處開路。
(2)接地網(wǎng)水平接地體的接頭處焊接不符合要求,經(jīng)過長時間的腐蝕形成電氣上的開路。
(3)變電所擴(kuò)建時沒有擴(kuò)建接地網(wǎng),而是把新投設(shè)備的接地線直接接到電纜溝的接地帶。由于電纜溝內(nèi)陰暗潮濕,容易發(fā)生腐蝕,一旦電纜溝內(nèi)接地帶焊接頭因腐蝕斷開,那么串接的設(shè)備接地就失去了與接地網(wǎng)的連接。
(4)設(shè)備接地引線的截面小,經(jīng)過長時間的銹蝕,從地下銹斷。有些設(shè)備接地引線與設(shè)備外殼用螺絲連接,經(jīng)過長時間會銹蝕,在連接處由于生銹形成開路。
(5)一些設(shè)備通過混凝士基礎(chǔ)或構(gòu)架的內(nèi)筋接地,而這些基礎(chǔ)或內(nèi)筋在施工時又沒有進(jìn)行可靠的電氣連接和試驗,從而造成了開路。
(6)有的早期變電所接地網(wǎng)的水平接地體因腐蝕已多處銹斷,更有甚者,有些變電所根本就沒有接地網(wǎng)。
3. 接地引線及接地體的截面偏小,滿足不了短路電流的熱穩(wěn)定
經(jīng)檢查這種現(xiàn)象較為普遍,由于接地體或設(shè)備的接地引線不能滿足短路電流熱穩(wěn)定的要求,在發(fā)生接地短路時,接地引線往往被燒斷,使設(shè)備外殼上有較高的過電壓,有時會反擊到低壓二次回路,使事故擴(kuò)大。造成接地引下線或主接地體截面不夠的主要原因如下:
(1)設(shè)計時只考慮當(dāng)時電網(wǎng)的短路電流,沒有考慮到電網(wǎng)的發(fā)展,隨著接地短路電流增大,以致于設(shè)備的接地線已不能滿足熱穩(wěn)定要求。
(2)設(shè)計時只考慮接地線的截面能滿足接地短路電流熱穩(wěn)定的要求,而沒有在壽命期內(nèi)作腐蝕校核。經(jīng)過若干年的腐蝕,接地線和接地體已不能滿足接地短路電流熱穩(wěn)定的要求。
(3)有些變電所是經(jīng)過若干次擴(kuò)建而成的,對接地網(wǎng)或擴(kuò)建部分的接地引線,在擴(kuò)建時僅考慮了新增部分,而對原來的地網(wǎng)和接地引線沒有及時進(jìn)行改造,以致于在一個變電所內(nèi),有部分設(shè)備的接地線和地網(wǎng)符合要求,而又有一部分接地線和地網(wǎng)不符合要求,存在問題較多。
(4)不按圖施工,因接地工程是一個隱蔽性工程,一旦施工完就不容易檢查,所以有的偷工減料,不按圖施工,在新建時留下事故隱患,這種情況在用戶變電所的接地工程施工中比較常見。
4. 接地裝置的腐蝕問題
接地裝置的腐蝕是一個普遍存在的問題,變電所接地網(wǎng)最容易發(fā)生腐蝕的是接地引線。由于腐蝕,接地線不能滿足接地短路電流熱穩(wěn)定的要求,或者形成電氣上的開路,使設(shè)備失去接地。還有電纜溝內(nèi)的接地帶也容易發(fā)生腐蝕,尤其是各焊接頭。如果再串接有設(shè)備的接地引線,則會造成若干設(shè)備或設(shè)備單元失去接地。
總之,接地問題的主要原因是對供電系統(tǒng)及用電設(shè)備接地不重視,甚至有時候有要不要沒有關(guān)系的想法。另外,接地網(wǎng)作為隱蔽工程具有一次性建設(shè)、維護(hù)困難,在日常易被破壞等特點,造成了現(xiàn)在許多接地事故的發(fā)生。
二、 目前降低接地裝置的技術(shù)措施有以下幾個方面
1. 嚴(yán)格接地材料的選擇
接地材料一般選用結(jié)構(gòu)鋼制成,選用時必須對材料進(jìn)行檢查,材料不應(yīng)存在嚴(yán)重的銹蝕、厚薄或粗細(xì)不均勻等現(xiàn)象。規(guī)范中要求的比較理想的為50mm×50mm×5mm的鍍鋅角鋼,但從防腐角度和增加使用年限考慮,逐漸改用63mm×63mm×6mm的鍍鋅角鋼,實踐中也證明其防腐效果較好。鍍鋅角鋼或扁鋼建議采用熱鍍鋅材料 。
2. 人工處理土壤
在接地體周圍土壤中加入化學(xué)物,如食鹽、木炭、爐灰、氮肥渣、電石渣、石灰等,提高接地體周圍土壤的導(dǎo)電性。
總之,隨著時代的進(jìn)步,強(qiáng)功能高價值設(shè)備的廣泛使用,要求提供更加可靠的接地保護(hù);另一方面,微電子技術(shù)的推廣,使得現(xiàn)代設(shè)備要求更低的接地電阻,還往往需要抗干擾。因此,我們一定要做好接地網(wǎng)的保護(hù)工作,讓它更好地為我們服務(wù),
(晉煤冀州銀海化肥有限責(zé)任公司)