林偉超
摘要 電力企業(yè)作為我國國民經(jīng)濟(jì)的重要支柱,對(duì)促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展有著巨大作用。電力能源是我國工業(yè)生產(chǎn)的主要?jiǎng)恿碓?,是改善我國居民生活水平的根本保障。想要充分利用電力能源,就必須重視配電工作,只有這樣才能使電力能源迅速地傳輸。配電線路的接地保護(hù)裝置能夠有效保護(hù)工作人員的安全,降低電路事故的發(fā)生。本文具體研究了接地保護(hù)技術(shù),對(duì)該技術(shù)在我國配電線路中的應(yīng)用前景做出了展望。
關(guān)鍵詞 配電線路;接地保護(hù)裝置;電力能源
中圖分類號(hào)TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào)1674-6708(2015) 153-0085-02
隨著我國電網(wǎng)改造項(xiàng)目的深入開展,我國電網(wǎng)系統(tǒng)中的配電設(shè)施越來越多。這些配電設(shè)施有力地提升了電能傳輸效率,使電力能源更好地為我國居民服務(wù)。在配電線路的施工中,接地裝置的安裝使用不僅能夠保障工作人員的安全,而且還可以提高電網(wǎng)供電效率。電網(wǎng)配電系統(tǒng)能夠保護(hù)電器用戶的設(shè)備,使電氣故障大大降低。施工人員要規(guī)范地安裝接地線、接地網(wǎng),使配電線路能夠更好地工作。
1 配電線路中接地裝置的功能概述
1.1 接地保護(hù)裝置的功能說明
接地保護(hù)裝置包括接地體和接地線,其中接地體分為自然接地和人工接地。自然接地體是指本來就存在的接地體,而人工接地體則是指人工架設(shè)的電氣裝置,人工接地體有功能性接地和保護(hù)性接地兩種。功能性接地是為了使電氣設(shè)備能夠正常工作,為了減輕噪音而設(shè)置的接地裝置,功能性接地包括垂直接地和水平接地。保護(hù)性接地則是為了保護(hù)人和動(dòng)物免遭電擊傷害,而專門設(shè)置的接地裝置。
1.2 接地保護(hù)線路的工作原理
保護(hù)性接地裝置分為零線接觸保護(hù)和接地保護(hù)兩種,接零保護(hù)主要用于三相四線制線路中,是通過連接中性點(diǎn)和電器外殼來完成保護(hù)功能的。接零保護(hù)將電器設(shè)備的金屬外殼、金屬框架和PE、PEN保護(hù)線相連接,當(dāng)某一部分線路電源和電器金屬外殼相觸碰,就會(huì)使相線與零線之間發(fā)生短路,巨大的短路電流就會(huì)使開關(guān)跳閘、保險(xiǎn)絲熔斷,從而保護(hù)人和動(dòng)物免受觸電傷害。
1.3 三相五線制中接地裝置的保護(hù)作用
在三相五線制的電路系統(tǒng)中,變壓器的N相輸出零線會(huì)與PE線分離開來,形成接地保護(hù)裝置。接地保護(hù)裝置主要將電器外殼和大地相連接,當(dāng)人發(fā)生觸電狀況時(shí),保護(hù)裝置就會(huì)瞬間跳閘,從而對(duì)人進(jìn)行保護(hù)。
2 配電線路中接地裝置的實(shí)際保護(hù)作用
三相五線制的N相零線保護(hù)層外壁要完整,不能發(fā)生破損狀況,否則就會(huì)與PEN線構(gòu)成回路,導(dǎo)致漏電問題的發(fā)生,甚至?xí)饑?yán)重的跳閘故障。比如在很多居民樓中,由于電氣線路設(shè)備年久失修,就會(huì)導(dǎo)致N相零線保護(hù)層破裂。當(dāng)N相零線與PEN線相連接,就會(huì)形成回路,導(dǎo)致電路系統(tǒng)發(fā)生短路。線路短路會(huì)引發(fā)居民樓停電事故,給居民生活帶來極大的不便。
電力工作人員還應(yīng)該對(duì)三相五線制N相零線做掛錫處理,這樣能夠有效地解決線路內(nèi)部發(fā)熱問題。電氣工作人員還應(yīng)該用螺栓對(duì)線路進(jìn)行加固,這樣能避免線路過熱而引發(fā)導(dǎo)線熔斷問題,使配電線路能夠正常地供電。比如在某高層商品樓中的零線發(fā)熱嚴(yán)重,就會(huì)使零線發(fā)生熔斷故障,導(dǎo)致整棟大樓陷入停電狀態(tài)。電氣工作人員最后更換了發(fā)熱部分的N相零線,才恢復(fù)了正常通電狀態(tài)。
3 接地保護(hù)裝置中的故障原因分析
3.1 導(dǎo)線的材質(zhì)達(dá)不到使用標(biāo)準(zhǔn)
線路材料首先應(yīng)該具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度,要具備防腐蝕功能,只有這樣才能有效地預(yù)防線路發(fā)熱嚴(yán)重而引發(fā)的熔斷問題。對(duì)于接地線、接零線的導(dǎo)線材質(zhì)應(yīng)該有嚴(yán)格的要求,這些保護(hù)裝置的導(dǎo)線尺寸要符合標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于一些便攜式接地保護(hù)裝置,由于工作位置變化靈活,常常會(huì)采用1.5mm的多股銅質(zhì)軟線。其他接地線、接零線的材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。
3.2 線路的導(dǎo)熱性和熱穩(wěn)定性不達(dá)標(biāo)
三相五線制的導(dǎo)線應(yīng)該具有足夠的導(dǎo)熱性和熱穩(wěn)定性,這樣能夠有效地解決導(dǎo)線發(fā)熱熔斷問題。在對(duì)電氣設(shè)備外殼進(jìn)行接零保護(hù)時(shí),線路應(yīng)該具有足夠的導(dǎo)電能力,使單相短路電流能夠迅速實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能。在沒有自然導(dǎo)體充當(dāng)零線的時(shí)候,應(yīng)該確保零線的截面積大于相線截面積的一半。對(duì)于應(yīng)用在配電線路中的接地保護(hù)裝置,應(yīng)該確保電路具有足夠的熱穩(wěn)定性,接地線路的截面積要能夠承受短路電流釋放出來的巨大熱量。
4 配電線路中接地裝置的安裝要求
4.1 應(yīng)該選擇正確的接地材料
對(duì)于水平接地應(yīng)選擇鍍鋅扁鋼,扁鋼的截面積為50mm×6mm,將接地處處理成圓弧狀,圓弧的半徑要大于壓帶距離。用來制作接地體的鋼材厚度均勻,不能出現(xiàn)裂痕問題。當(dāng)接地電阻大于4Q時(shí),應(yīng)該使垂直接地體的距離在6m~8m之外。施工人員可以根據(jù)地形特征來合理安排垂直接地裝置的距離,裝置間的最小距離要大于5m。
4.2 正確運(yùn)用水平接地安裝技術(shù)
在巖石、砂石、土層較薄等地區(qū),應(yīng)該選擇水平安裝技術(shù)。水平安裝主要采用鍍鋅扁鋼和鍍鋅圓鋼,通過對(duì)這兩種鋼材進(jìn)行焊接,來對(duì)接地保護(hù)裝置進(jìn)行加固。施工人員先進(jìn)行挖掘填埋作業(yè),將接地體埋入地下,埋入的深度要大于0.5m。接地體之間的距離應(yīng)保持在2.5m~5m的距離,接地體之間應(yīng)該按直線排列。如果接地體采用扁鋼制作,那么扁鋼應(yīng)該傾斜擺放,以便能夠降低流散電阻。
4.3 正確運(yùn)用垂直接地安裝技術(shù)
在對(duì)接地裝置采用垂直安裝的過程中,應(yīng)該確保接地體與地面保持足夠垂直。多極性接地體的地下距離應(yīng)該保持至少2. 5m的距離,接地體之間應(yīng)該保持兩倍間距,這樣做可以有效降低屏蔽作用,使接地裝置的使用效率提高。如果采用環(huán)形安裝方法,那么應(yīng)確保環(huán)形部位不能有缺口。
垂直接地的鋼管應(yīng)該制作成錐形,這樣能對(duì)接地裝置進(jìn)行更好的加固。施工人員應(yīng)該在距離管口150mm的距離上鋸出4塊齒狀缺口,將缺口向內(nèi)部彎折焊接,這樣就能在鋼管頂部形成錐形。雖然角鋼和圓鋼的加固效果不如鋼管,也應(yīng)該將其頂部加工成錐形,這樣能對(duì)接地裝置進(jìn)行很好的加固作用。
4.4 應(yīng)該合理運(yùn)用敷設(shè)水平接地技術(shù)
為了有效降低接地電阻,可以采用敷設(shè)水平接地技術(shù)。如果土壤的電阻率不變,那么接地裝置的電阻主要和接地面積有關(guān)。在接地網(wǎng)面積一定的情況下,接地網(wǎng)如果大于16h,接地電阻的衰退速度就會(huì)減慢。敷設(shè)接地技術(shù)的網(wǎng)孔最多不要超過32個(gè),這樣才能確保敷設(shè)施工有效進(jìn)行。
5 結(jié)論
在配電線路的施工中,接地裝置的安裝使用不僅能夠保障工作人員的安全,而且還可以提高電網(wǎng)供電效率。接地裝置的原理是將N相零線與電器設(shè)備的金屬外殼相連,當(dāng)人員發(fā)生觸電狀況時(shí),就會(huì)使相線與零線之間發(fā)生短路,巨大的短路電流就會(huì)使開關(guān)跳閘、保險(xiǎn)絲熔斷,從而保護(hù)人和動(dòng)物免受觸電傷害。然而由于導(dǎo)線的材質(zhì)不達(dá)標(biāo),線路的導(dǎo)熱性較差,很容易使線路系統(tǒng)發(fā)生短路跳閘故障。施工人員應(yīng)該嚴(yán)格安裝接地裝置,要選擇合理的接地材料,要正確運(yùn)用水平接地安裝技術(shù)。