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【摘 要】 在铁路施工过程及使用中,需经常用到接地装置。接地装置能否符合要求,主要指标就是接地电阻。本文对接地装置运用中几个值得注意的问题进行了探讨。
【关键词】 接地装置 接地电阻
引言
在铁路施工过程及使用中,须经常用到接地装置。接地装置能否符合要求,主要指标就是接地电阻。接地电阻指的是接地体的流散电阻与接地线电阻、接地体电阻的总和。它又分为工频接地电阻与冲击接地电阻两种。接地电阻的大小主要由土壤电阻率、接地体尺寸、形状、埋人深度、接地线与接地体的连接情况决定。由于接地线与接地体的电阻相对较小, 可认为接地电阻主要是指接地体的流散电阻,而接地体流散电阻又主要由土壤电阻率决定。由于构成大地的物质成分比较复杂,因此,土壤电阻率变化也较大,工程上经常遇到的土壤电阻率在5~500Ωm 范围内, 通过土壤置换往往能有效的降低接地电阻。
1. 接地装置的技术要求
接地电阻是接地装置技术中最基本、最重要的技术指标,接地电阻的大小一般由以下因素决定:
需接地的设备容量越大,接地电阻应越小;
需接地的设备性质不同,接地电阻要求也不同;
設备数量越多或价值越大,要求接地电阻越小;
几台设备共同的接地装置,接地电阻应以接地要求最高的一台设备为标准。
总原则上接地电阻越小越好,但工程中应考虑经济合理,同时需满足国家制定的标规范要求。
接地体可以分为自然接地体和人工接地体,自然接地体接地电阻达不到要求时, 必须通过增加人工接地体来达到接地电阻值大小要求。
所以人工接地体的选用和安装也是很重要的。人工接地体一般采用结构钢制成, 但材料不有严重的锈蚀、厚薄或粗细不匀称等现象,同时铸钢管、棒材也不宜采用。人工接地体的安装形式分为垂直安装与水平安装两种。
垂直安装按接地体的有效流散深度,一般在2-3m 之间,因此其安装深度不能小于2m。超过3m,对减少流散电效果也不明显。水平安装的接地体一般较长,最小也在6m 左右。但我们一般比较常用的是采用垂直接地。垂直接地体比较理想的材料是直径为50mm、长2.5m 钢管。因为采用小于φ50mm 的钢管,其机械强度较小,易弯曲,难以打入土中;若采用直径大于50mm的钢管,其流散电阻减少不太显著,而投资则大大增加。长度也是一样,若其长度小于2.5m,既增加了施工难度,但流散电阻减少却不显著。
2. 安装方法
2.1 垂直安装垂直安装的人工接地体在打入土壤时,应与地面保持垂直。对于多极接地与接地网,其接地体之间,在地下应至少保持2.5m 以上的距离,最好保持接地体长度2 倍的间距,以减少屏蔽效应而造成的接地装置利用率下降的问题。当采用环形布置时,环上不能有开口端。垂直安装的接地体宜采用角钢或钢管制成,但角钢制成的接地体在散流效果方面虽稍逊于钢管,但施工较为容易。
2.2 水平安装水平安装一般应用于土层浅薄的地方,通常采用扁钢或圆钢制成,一端应弯成直角向上,以便供接地线连接。安装时,采用挖沟填埋,接地体应埋入距地面0.6m 以下的土壤中,每两根接地体之间的直线距离,至少保持2.5m 以上,最好保持5m 左右间距,接地体若是扁钢,扁钢应立面竖放,以减少流散电阻。接地体埋入土壤中的部分不能涂漆, 否则会严重影响散流效果。在具有强烈腐蚀性的土壤中,接地体需经镀锌或镀铜处理。为减少建筑物的接触电压, 接地体与建筑物的基础间应保持不少于1.5m 的水平距离,一般最好取2-3m。
3. 采用以下几个方法可以有效地降低接地电阻
3.1 最基本的方法是增加接地体的根数,或适当增加接地体的长度;
3.2 在土壤电阻率较高的地层,可在每一根接地体周围填埋化学填料,以改善接地体的散流条件;
3.3 在土壤电阻率很高的沙石层,可采用土壤置换法,即将较好导电性能的土壤或工业废料如电石渣等替换接地体周围的土壤;
3.4 采用“富兰克林一民生”长效降阻剂。
4. 接地装置安装之后必须进行质量检验
4.1 接地电阻是检验接地装置质量的主要项目,必须按国家现行的有关标准、规范测试电阻值;
4.2 接地装置的每个点都必须按工艺要求的规定进行检验,不能采用抽查
的方法;
4.3 接地体或接地线利用现有金属体时,应着重检查是否误接到易燃易爆的管道或箱罐上。
5. 接地装置的质量检验合格后,还必须定期检查与维护
5.1 接地装置的接地电阻必须定期检查、测试。接地电阻的测试应在当地较干燥的季节,土壤电阻率最高的时期进行。试验周期有如下规定:
5.1.1变、配电所的接地网、每年检查、测试一次;
5.1.2车间电气设备的接地、接零线,每年至少检查两次,接地电阻每年测试一次;
5.1.3 防雷保护接地装置,每年应检查一次,架空线路防雷保护接地装置,每两年测试一次;
5.1.4 独立避雷针的接地装置, 一般也应在雷雨季节前检查一次,接地电阻每五年测试一次;
5.1.5 10kV 及以下变压器工作接地装置, 其接地电阻每年测试一次。
5.2 接地装置的每一个连接点,应每隔半年至一年检查一次。
5.3 对有腐蚀可能的场所,必要时要开挖距地面,检查接地线、接地体引接部分的腐蚀程度。
(作者单位:北京铁建工程监理有限公司河北分公司)
【关键词】 接地装置 接地电阻
引言
在铁路施工过程及使用中,须经常用到接地装置。接地装置能否符合要求,主要指标就是接地电阻。接地电阻指的是接地体的流散电阻与接地线电阻、接地体电阻的总和。它又分为工频接地电阻与冲击接地电阻两种。接地电阻的大小主要由土壤电阻率、接地体尺寸、形状、埋人深度、接地线与接地体的连接情况决定。由于接地线与接地体的电阻相对较小, 可认为接地电阻主要是指接地体的流散电阻,而接地体流散电阻又主要由土壤电阻率决定。由于构成大地的物质成分比较复杂,因此,土壤电阻率变化也较大,工程上经常遇到的土壤电阻率在5~500Ωm 范围内, 通过土壤置换往往能有效的降低接地电阻。
1. 接地装置的技术要求
接地电阻是接地装置技术中最基本、最重要的技术指标,接地电阻的大小一般由以下因素决定:
需接地的设备容量越大,接地电阻应越小;
需接地的设备性质不同,接地电阻要求也不同;
設备数量越多或价值越大,要求接地电阻越小;
几台设备共同的接地装置,接地电阻应以接地要求最高的一台设备为标准。
总原则上接地电阻越小越好,但工程中应考虑经济合理,同时需满足国家制定的标规范要求。
接地体可以分为自然接地体和人工接地体,自然接地体接地电阻达不到要求时, 必须通过增加人工接地体来达到接地电阻值大小要求。
所以人工接地体的选用和安装也是很重要的。人工接地体一般采用结构钢制成, 但材料不有严重的锈蚀、厚薄或粗细不匀称等现象,同时铸钢管、棒材也不宜采用。人工接地体的安装形式分为垂直安装与水平安装两种。
垂直安装按接地体的有效流散深度,一般在2-3m 之间,因此其安装深度不能小于2m。超过3m,对减少流散电效果也不明显。水平安装的接地体一般较长,最小也在6m 左右。但我们一般比较常用的是采用垂直接地。垂直接地体比较理想的材料是直径为50mm、长2.5m 钢管。因为采用小于φ50mm 的钢管,其机械强度较小,易弯曲,难以打入土中;若采用直径大于50mm的钢管,其流散电阻减少不太显著,而投资则大大增加。长度也是一样,若其长度小于2.5m,既增加了施工难度,但流散电阻减少却不显著。
2. 安装方法
2.1 垂直安装垂直安装的人工接地体在打入土壤时,应与地面保持垂直。对于多极接地与接地网,其接地体之间,在地下应至少保持2.5m 以上的距离,最好保持接地体长度2 倍的间距,以减少屏蔽效应而造成的接地装置利用率下降的问题。当采用环形布置时,环上不能有开口端。垂直安装的接地体宜采用角钢或钢管制成,但角钢制成的接地体在散流效果方面虽稍逊于钢管,但施工较为容易。
2.2 水平安装水平安装一般应用于土层浅薄的地方,通常采用扁钢或圆钢制成,一端应弯成直角向上,以便供接地线连接。安装时,采用挖沟填埋,接地体应埋入距地面0.6m 以下的土壤中,每两根接地体之间的直线距离,至少保持2.5m 以上,最好保持5m 左右间距,接地体若是扁钢,扁钢应立面竖放,以减少流散电阻。接地体埋入土壤中的部分不能涂漆, 否则会严重影响散流效果。在具有强烈腐蚀性的土壤中,接地体需经镀锌或镀铜处理。为减少建筑物的接触电压, 接地体与建筑物的基础间应保持不少于1.5m 的水平距离,一般最好取2-3m。
3. 采用以下几个方法可以有效地降低接地电阻
3.1 最基本的方法是增加接地体的根数,或适当增加接地体的长度;
3.2 在土壤电阻率较高的地层,可在每一根接地体周围填埋化学填料,以改善接地体的散流条件;
3.3 在土壤电阻率很高的沙石层,可采用土壤置换法,即将较好导电性能的土壤或工业废料如电石渣等替换接地体周围的土壤;
3.4 采用“富兰克林一民生”长效降阻剂。
4. 接地装置安装之后必须进行质量检验
4.1 接地电阻是检验接地装置质量的主要项目,必须按国家现行的有关标准、规范测试电阻值;
4.2 接地装置的每个点都必须按工艺要求的规定进行检验,不能采用抽查
的方法;
4.3 接地体或接地线利用现有金属体时,应着重检查是否误接到易燃易爆的管道或箱罐上。
5. 接地装置的质量检验合格后,还必须定期检查与维护
5.1 接地装置的接地电阻必须定期检查、测试。接地电阻的测试应在当地较干燥的季节,土壤电阻率最高的时期进行。试验周期有如下规定:
5.1.1变、配电所的接地网、每年检查、测试一次;
5.1.2车间电气设备的接地、接零线,每年至少检查两次,接地电阻每年测试一次;
5.1.3 防雷保护接地装置,每年应检查一次,架空线路防雷保护接地装置,每两年测试一次;
5.1.4 独立避雷针的接地装置, 一般也应在雷雨季节前检查一次,接地电阻每五年测试一次;
5.1.5 10kV 及以下变压器工作接地装置, 其接地电阻每年测试一次。
5.2 接地装置的每一个连接点,应每隔半年至一年检查一次。
5.3 对有腐蚀可能的场所,必要时要开挖距地面,检查接地线、接地体引接部分的腐蚀程度。
(作者单位:北京铁建工程监理有限公司河北分公司)