电气设备接地装置的问题及解决措施

电气设备接地装置的问题及解决措施

摘要：随着经济的发展,电气设备的使用越来越广泛,然而由于设备接地问题引发的设备事故也越来越多。本文就电气设备接地装置的问题及解决措施进行探讨。

关键词：电气设备；接地装置；问题及解决措施

引言：

如今随着社会经济和技术的不断发展，电气在人们生活中的应用也越来越广泛，它给人们带来了生活上的方便，但是电气的安全问题也引起越来越多的人们的关注，只有电气正规的安装使用，才能保障人们的人身安全，安装不当可能存在很大的危险，电器的接地设备是防止人身遭受电击的装置，能防止线路损坏、预防因电气发生的火灾、防止雷击和保证电力系统正常的运行。

一、电气设备的接地装置

接地装置是用接地线人为的与接地体相连接的总称，接地装置的作用是在电器漏电、出现电压问题或者出现火灾雷击等时保护电路的正常运行和人身的安全。接地装置的接地电阻值应该符合保护接地以及功能接地的要求，能够承受接地故障电流和对地泄露电流，并符合相应的热、动稳定要求，具有一定的机械强度，并能适应外界的影响。

二、电气设备接地装置的技术要求

1. 变电所或配电所对接地装置的要求

对于国家的一些强制性的条文中，明确给出了要求，在接地装置安装的《工程建设标准强制性条文》中有明确要求。需要接地的直流系统的接地装置应符合下列的要求：

1.1 能与地构成闭合回路且经常流过电流的接地线应沿绝缘垫板铺设，不得与金属管道、建筑物和设备的构件有金属的连接。

1.2 直流电力回路专用的中性线和直流两线制正极的接地体、接地线不得与自然接地体有金属连接，当无绝缘隔离装置时，相互的距离不应小于1 米。

1.3 在土壤中含有在电解时能产生腐蚀性物质的地方，不宜敷设接地装置，必要时可采取外引式接地装置或改良土壤的措施。

对于一些又冻土层的寒冷地区，要加大接地装置的埋置深度，埋置的深度要大于冻土层的深度，以保证接地装置正常的运行，防止接地体由于冻土而造成的腐蚀破坏，对于接地网的要求是，它的埋置深度更大，一般会在650mm 左右，但是不能低于600mm，对于变电所和配电所的主要变压器，通常会采用两种方式的接地保护，其中有工作接地和保护接地两种接地方式，与人工接地网相互独立的连接，对于钢接地体和接地线的最小规格在《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》(GB50169-92)中有明确的要求。

2. 对于易燃易爆等危险的场所的电气设备接地装置的要求

对于易燃易爆的环境中的接地装置要尤其的注意，在进行电气设备的接地装置的安装时要根据现场的实际情况进行重点的分析与严格的检测。对于线路的电流在1kv 以下的中性接地线路中，一些因素会影响电流，从而会造成电流超过电路的额定电流，造成一定的危险，这就是所谓的过电流，这样，线路里的溶蚀就会因为点流量过大产生较多的热量，发生熔断，这就对电器的接地装置提出了要求，要对这样的情况采取特殊的保护措施，以确保接地装置发挥它的作用，对于特殊场所的接地装置的接地体一般要设在建筑物的两侧，在易燃易爆的场所，进行测量接地电阻时，由于这个过程会产生火花，所以，测量时要确保这个地方不会发生爆炸或者没有爆炸的危险。

三、接地装置出现的问题

1. 接地电阻问题

接地规程第十五条规定,接地装置的接地UR≤2000V,限制接地电位不得超过2000V;当计算用的流径接地装置的接地短路电流大于4000A时,采用R≤0.5Ω。接地电阻实际是两部分电阻之和,一部分是接地体金属物的电阻,另一部分是整个大地的电阻也称流散电阻。金属接地体的电阻很小,在经济条件允许的情况下首先考虑采用铜排,其次采用镀锌角钢和扁铁。接地电阻主要决定于流散电阻的大小。流散电阻主要由接地装置的结构和土壤电阻率决定,土壤的电阻率越低,流散电阻也就越低。

2 . 中性点引下线的问题

国家近几年发生多次变压器中性点接地线被烧断的事故,中性点接地引下线被烧断的原因,主要是选择导线截面时考虑到中性点处的特性不足,不能满足热稳定的要求。接地引下线及接地体的截面偏小不能满足短路电流的热稳定要求,发生接地短路时,接地引下线往往被烧熔烧断,使设备外壳带上较高的电压,有时向低压二次回路反击使事故扩大。

3 . 接地装置防腐措施不力

由于接地体直接埋入土壤中,土壤的盐碱作用使接地装置逐渐氧化锈蚀,从近

期接地网腐蚀调查情况看,运行10年及以上的145个35～220kV变电所的接地装置的挖土检查,有68个接地网有不同程度的腐蚀,占46.89%.腐蚀速度为0.1～0.4/年。在同一个变电所接地网内,圆钢腐蚀的较扁钢快3～4倍。这样一旦出现过电压或短路情况,其设备的安全运行会受到严重影响。

四、解决措施

1. 降低接地电阻

(1)接地装置首先要考虑季节因素。因为,土壤电阻率是随季节而变化的,规范所要求的接地电阻实际是接地电阻的最大许可值。

(2)人工处理土壤。如接地装置周围的土壤不符合接地要求,可在接地体周围土壤中加入化学物,如食盐、木炭、炉灰、氮肥渣、电石渣、石灰等,提高接地体周围土壤的导电性。

(4)利用接地电阻降阻剂。降阻剂是由多种成份组成,其中含有电解质、固化剂、润滑剂、导电水泥、填充材料等。它是一种良好的导电体,将它使用于接地体和土壤之间,一方面能够与金属接地体紧密接触,形成足够大的电流流通面;另一方面它能向周围土壤渗透,降低周围土壤电阻率,在接地体周围形成一个变化平缓的低电阻区域。在接地极周围敷设降阻剂后,可以起到增大接地极外形尺寸,降低接触电阻的作用。

2 .入地短路电流的取值及接地引下线的选择

入地电流在一般情况下小于单相接地电流,对主接地网干线按此选择是允许的。但设备接地引下线,应按系统单相短路电流选择。因为发生单相接地时,其全部单相短路电流流经接地引下线;而主接地网都设计成环形,单相接地进入主接地网后才能按上式进行分流。但在以往的设计中,接地引下线截面往往小于地网主干线的截面,这是不正确的。此外,钢质接地引下线裸露在空气中,比埋在地下的地网主干线的腐蚀严重,特别是在接地引下线入土的部位腐蚀最严重,且易受外力破坏,因此,综合以上因素,接地引下线的截面选择,应当比主接地网干线要大,或二者相等。

3 .对接地装置采取行之有效的防腐措施

安装接地装置首先应考虑接地线的防腐问题,根据地质情况适当地增大接地线截面积。接地线与接地极或接地极之间的焊接点,要采用防腐剂或沥青等防腐材料,还可考虑接地网外包炭素粉(加热后形成炭素复钢体)等措施。

4 . 施工中质量控制措施

接地装置的安装属于隐蔽工程,因此更要严格控制安装质量,确保接地扁钢搭接长度不小于扁钢宽度的2.5倍,扁钢转弯半径不小于5m。扁钢搭接焊时,焊缝应

平整无间断,焊缝处的焊渣清理干净,所有焊接点必须进行防锈、防腐处理;接地极与扁钢焊接时紧贴钢管表面,将扁钢采用U型弯形式,围绕钢管一周,并四面焊满,清理焊渣后涂刷防腐漆,并做300mm斜搭接来保证搭接的宽度。接地装置敷设时尽量不与石块接触,接地装置粘土置换时,置换粘土应进行分层回填并夯实,接地网敷设完成后,应及时测量接地电阻值,接地电阻应不大于4Ω ,如果电阻值不符合要求,则采用两根扁铁同附近接地网连通,或在附近补做水平接地网,直到接地电阻值满足要求。

参考文献：

[1]于泉海.电气设备接地装置问题分析[J].中国新技术新产品，2012，10:162.