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【摘要】本文讨论了接地技术的几个问题，对不同用途地网的作用及基本要求进行了分析，提出了地网质量的指标及接地技术的工程应用。
【关键词】电力工程；接地技术；应用
【中图分类号】TU 【文献标识码】A
【文章编号】1007-4309（2011）06-0101-1.5
一、接地地网的主要作用及基本要求
雷电流泄流。雷电流的能量频谱显著高于工频电流，泄流瞬间的电位差主要决定于电流变化率产生的感抗。防雷装置地上高度hx处的电位：U＝UR＋UL＝IRi+L0．hx．di/dt式中UR－雷电流流过防雷装置时接地装置上的电阻电压降（kV）；UL－雷电流流过防雷装置时引下线上的电感电压降（kV）；Ri-接地装置的冲击接地电阻（Ω）；di/dt-雷电流陡度（kA/μs）；I-雷电流幅值（kA）；L0－引下线的单位长度电感（μH／m）；雷电流时间尺度为微秒级，相对而言电阻电压降很小。据计算8/20μs、1.5/40μs、10/700μs波型的90%峰值电流积累值分别出现在24KHz、87KHz、和11KHz附近。其频率为工频电流的1000倍左右。感抗变得十分重要。过长的地线对雷电流的泄放作用很小，因而主要用于雷电流泄流的地网其长度应满足防雷接地体的有效长度Le≤2ρ0.5的要求。
故障电流的泄放。这是电力部门电厂及变压站地网设计中主要考虑的问题。由于故障电流多为低频段的工频电流。时间尺度为秒级，在上式中电感阻抗相对较小，而电阻阻抗成为主要孝虑因素地网设计中对故障电流的强度的分析计算，以及对接触电压和跨步的分析成为地网设计中关键性因素。DL/T 621《交流电气装置的接地》DL/T620《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》规范中有比较明确的技术规定。相对而言对地网的规模和长度限制较少，但对地网的接地电阻值经常有比较苛刻的要求。
工作接地。作为设备工作的零电位参考点（使电气装置或设备的非载流金属部分保持在零电位）；为维持设备的零电位，其基本要求是把所有接地系统连结起来，这就是共用接地的概念。
地网的泄流耗散能力（主要以接地电阻为指标）。接地电阻的要求应根据地网的主要功能来确定。对防雷地网接地电阻的要求，不同的规范有不同的要求。如国际电工委员会最近讨论稿中，提出10欧的规定，我国有关规定中大多提出10欧或4欧的标准。
地网结构。无论对雷电流泄流还是短路电流泄流，地网结构与地网阻抗同等重要。接地终端装置。当处理雷电流泄放（高频特性）到大地的问题上，在使任何潜在危险过电压最小化的同时，接地终端装置的形状和尺度是重要的标准。通常推荐使用一个低的接地阻抗（按低频率测量时应低于10Ω）。从雷电防护的角度来看，单一的与建筑物形成一体的一个接地终端装置较好的，也适用于各种目的（例如：雷电防护、电源系统和通信系统）。
地网寿命。地网的使用年限是一个非常值关注的指示，一般说来地网的寿命应与地上对应设施的预计使用年限相匹配。设施建成若干年后地网的更新比第一次建设投入更高昂的代价。
地网稳定性。地网的稳定性主要指地网性能特别是接地电阻随年代和季节的变化情况。一般情况下，钢质地网随年代增长由于地网材料的腐蚀接地电阻会有显著增大；铜质地网接地电阻增大较慢，地网性能较为稳定；而离子型接地体，由于离子缓慢渗透，接地电阻在初期一年内会有明显下降，随着年代增长趋于稳定。接地电阻随季节的变化也有类似趋势。
二、接地技术在变电站中的应用
变电站，尤其是超高压变电站内的电磁环境很恶劣。因此，一些变电站内的二次设备，特别是其中的电子微电子设备，例如微机监测、监控和继电保护装置，常常受到各种电磁干扰而误动、拒动、甚至损坏。近年来随着新型电子元件和大规模、超大规模集成电路的普遍开发和广泛应用，二次电子设备日趋高速化、宽带域化和高密度化，其信号电平越来越低，对电磁干扰更加敏感，对外界电磁环境的要求更加苛刻。因此，研究如何提高变电站二次电子设备的抗干扰水平，对于保证现代电力系统的安全可靠运行，加速新型电子和微电子设备在电力系统中的推广应用，促进超高压变电站的现代化、自动化和智能化进程，都有着重要的意义。
接地是提高电子设备电磁兼容性（EMC）的有效手段之一。正确的接地既能抑制电磁干扰的影响，又能抑制设备向外发出干扰；而错误的接地，反而会引入严重的干扰信号，甚至使二次电子设备无法正常工作。电子设备中的许多地方需要接地，不同的接地有不同的目的和特点，不同类型的二次设备对接地有不同的要求。电子设备中的“地”通常有两种含义：一种是指“大地”，另一种是指“系统基准地”。二次电子设备接地的目的通常有两个，其一是为了安全，即保护操作人员免于触电；其二则是为了抑制干扰。接地之所以能抑制干扰，其根本原因在于地电位的相对稳定性。一旦接地点选取不当或接地回路选取和设计欠佳时，接地系统各接地点之间就会因相对电位差的形成而产生差模干扰。
引起各接地点地电位变化的主要原因有：（1）接地回路中有电流流过，由于接地线路的阻抗而产生电压降，使地电位发生变化：（2）由两个以上接地点形成接地闭合回路时，由于环路的电磁感应电流流过接地回路，而使地电位发生变化。因此，从抑制电磁干扰的要求出发，主要采取的措施有：（1）尽量降低接地回路的阻抗；（2）接地回路中尽量不出现电流；（3）勿形成接地环路。对于置身于恶劣电磁环境中的变电听二次设备，不仅要求在设备研制阶段就充分考虑其电磁兼容性设计环节，而且要特别注意现场运行情况下的接地系统设计。根据二次电子设备信号频率和工作性能的不同，相应的接地技术可能完全不同。低频电路应采取一点接地方式。高频电路应用多点接地，混合式电路应按照回路性质的不同而分别采用不同的接地方式。为了适应某些设备高频和低频两方面的宽频带工作特性，须采用一点与两点转换式接地方式。
【参考文献】
［1］防止电力生产重大事故的二十五项安全要求［D］．国电，2000-9-28
【关键词】电力工程；接地技术；应用
【中图分类号】TU 【文献标识码】A
【文章编号】1007-4309（2011）06-0101-1.5
一、接地地网的主要作用及基本要求
雷电流泄流。雷电流的能量频谱显著高于工频电流，泄流瞬间的电位差主要决定于电流变化率产生的感抗。防雷装置地上高度hx处的电位：U＝UR＋UL＝IRi+L0．hx．di/dt式中UR－雷电流流过防雷装置时接地装置上的电阻电压降（kV）；UL－雷电流流过防雷装置时引下线上的电感电压降（kV）；Ri-接地装置的冲击接地电阻（Ω）；di/dt-雷电流陡度（kA/μs）；I-雷电流幅值（kA）；L0－引下线的单位长度电感（μH／m）；雷电流时间尺度为微秒级，相对而言电阻电压降很小。据计算8/20μs、1.5/40μs、10/700μs波型的90%峰值电流积累值分别出现在24KHz、87KHz、和11KHz附近。其频率为工频电流的1000倍左右。感抗变得十分重要。过长的地线对雷电流的泄放作用很小，因而主要用于雷电流泄流的地网其长度应满足防雷接地体的有效长度Le≤2ρ0.5的要求。
故障电流的泄放。这是电力部门电厂及变压站地网设计中主要考虑的问题。由于故障电流多为低频段的工频电流。时间尺度为秒级，在上式中电感阻抗相对较小，而电阻阻抗成为主要孝虑因素地网设计中对故障电流的强度的分析计算，以及对接触电压和跨步的分析成为地网设计中关键性因素。DL/T 621《交流电气装置的接地》DL/T620《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》规范中有比较明确的技术规定。相对而言对地网的规模和长度限制较少，但对地网的接地电阻值经常有比较苛刻的要求。
工作接地。作为设备工作的零电位参考点（使电气装置或设备的非载流金属部分保持在零电位）；为维持设备的零电位，其基本要求是把所有接地系统连结起来，这就是共用接地的概念。
地网的泄流耗散能力（主要以接地电阻为指标）。接地电阻的要求应根据地网的主要功能来确定。对防雷地网接地电阻的要求，不同的规范有不同的要求。如国际电工委员会最近讨论稿中，提出10欧的规定，我国有关规定中大多提出10欧或4欧的标准。
地网结构。无论对雷电流泄流还是短路电流泄流，地网结构与地网阻抗同等重要。接地终端装置。当处理雷电流泄放（高频特性）到大地的问题上，在使任何潜在危险过电压最小化的同时，接地终端装置的形状和尺度是重要的标准。通常推荐使用一个低的接地阻抗（按低频率测量时应低于10Ω）。从雷电防护的角度来看，单一的与建筑物形成一体的一个接地终端装置较好的，也适用于各种目的（例如：雷电防护、电源系统和通信系统）。
地网寿命。地网的使用年限是一个非常值关注的指示，一般说来地网的寿命应与地上对应设施的预计使用年限相匹配。设施建成若干年后地网的更新比第一次建设投入更高昂的代价。
地网稳定性。地网的稳定性主要指地网性能特别是接地电阻随年代和季节的变化情况。一般情况下，钢质地网随年代增长由于地网材料的腐蚀接地电阻会有显著增大；铜质地网接地电阻增大较慢，地网性能较为稳定；而离子型接地体，由于离子缓慢渗透，接地电阻在初期一年内会有明显下降，随着年代增长趋于稳定。接地电阻随季节的变化也有类似趋势。
二、接地技术在变电站中的应用
变电站，尤其是超高压变电站内的电磁环境很恶劣。因此，一些变电站内的二次设备，特别是其中的电子微电子设备，例如微机监测、监控和继电保护装置，常常受到各种电磁干扰而误动、拒动、甚至损坏。近年来随着新型电子元件和大规模、超大规模集成电路的普遍开发和广泛应用，二次电子设备日趋高速化、宽带域化和高密度化，其信号电平越来越低，对电磁干扰更加敏感，对外界电磁环境的要求更加苛刻。因此，研究如何提高变电站二次电子设备的抗干扰水平，对于保证现代电力系统的安全可靠运行，加速新型电子和微电子设备在电力系统中的推广应用，促进超高压变电站的现代化、自动化和智能化进程，都有着重要的意义。
接地是提高电子设备电磁兼容性（EMC）的有效手段之一。正确的接地既能抑制电磁干扰的影响，又能抑制设备向外发出干扰；而错误的接地，反而会引入严重的干扰信号，甚至使二次电子设备无法正常工作。电子设备中的许多地方需要接地，不同的接地有不同的目的和特点，不同类型的二次设备对接地有不同的要求。电子设备中的“地”通常有两种含义：一种是指“大地”，另一种是指“系统基准地”。二次电子设备接地的目的通常有两个，其一是为了安全，即保护操作人员免于触电；其二则是为了抑制干扰。接地之所以能抑制干扰，其根本原因在于地电位的相对稳定性。一旦接地点选取不当或接地回路选取和设计欠佳时，接地系统各接地点之间就会因相对电位差的形成而产生差模干扰。
引起各接地点地电位变化的主要原因有：（1）接地回路中有电流流过，由于接地线路的阻抗而产生电压降，使地电位发生变化：（2）由两个以上接地点形成接地闭合回路时，由于环路的电磁感应电流流过接地回路，而使地电位发生变化。因此，从抑制电磁干扰的要求出发，主要采取的措施有：（1）尽量降低接地回路的阻抗；（2）接地回路中尽量不出现电流；（3）勿形成接地环路。对于置身于恶劣电磁环境中的变电听二次设备，不仅要求在设备研制阶段就充分考虑其电磁兼容性设计环节，而且要特别注意现场运行情况下的接地系统设计。根据二次电子设备信号频率和工作性能的不同，相应的接地技术可能完全不同。低频电路应采取一点接地方式。高频电路应用多点接地，混合式电路应按照回路性质的不同而分别采用不同的接地方式。为了适应某些设备高频和低频两方面的宽频带工作特性，须采用一点与两点转换式接地方式。
【参考文献】
［1］防止电力生产重大事故的二十五项安全要求［D］．国电，2000-9-28