论文部分内容阅读
摘 要：从接地和接地装置的基本概念入手，介绍了中低压配电网中接地装置的实际设计、安装原则及注意事项。针对中低压配电中接地装置在实际运行中可能出现的情况，提出了应定期检查的内容及在出现哪些问题时应即刻检修。
关键词：配电网 接地装置 运行维护
中图分类号：TH732 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）03（a）-0134-01
电气设备因绝缘老化或大气雷电甚至机械损伤都会引起设备金属外壳带电，当人体与设备外壳接触时，就会发生触电事故，这种间接触电现象往往比直接触电现象更为普遍。接地装置是防止间接触电事故的重要措施之一，也是带中性点设备（中性点接地）正常运行的必备条件。正确地设计、安装和定期检查维护接地装置，在目前国家电网倡导的建设坚强智能电网的工作中尤为重要。基于此，本人结合多年配电网接地装置运行和维护的工作经验，谈谈中低压配电网中接地装置运行和维护的工作经验。
1 名词解释
1.1 中低压配电网
中低压配网指10 kV及以下电力网，用以分配电能。它包括10 kV、0.4 kV、0.22 kV线路、变压器、配电柜（盘）及其附属设备，如避雷器、接地装置等。
1.2 接地
在电力系统中，将电气装置的中性点、外壳通过接地装置与大地作金属性连接称为接地。接地的目的不仅是工作的需要（工作接地）而且更是为了保护人身和设备安全的需要（如保护性接地）。
1.2.1 接地类型
（1）工作接地。
电气设备因工作需要而进行的接地称为工作接地。如变压器、互感器中性点的接地。
（2）保护接地。
为防止绝缘损坏造成电气设备外壳带电而进行的接地称为保护接地。如电动机、变压器、电表箱及配电柜（盘）金属架的接地。
（3）重复接地。
将零线上的一点或多点与大地进行再一次的连接称为重复接地。如公用配电网中零线多处接地。
1.3 接地装置
接地装置是连接电气设备与大地间的过度装置，它是专为流泻雷电流和接地短路电流而设置的。一般来说，直接埋入地中与大地接触的金属导体叫接地极，用接地线（圆钢或扁钢）将若干个接地极连接起来构成接地体。连接接地体和电气设备接地端子之间的金属导体叫接地引线。接地引线上端接电气设备接地端子，下端接接地体的接地线。接地引线、接地线、接地体的总和称为接地装置。
2 接地装置的设计
接地体分人工接地体和天然接地体（处于地面上与大地相连作别的用处的金属物）。人工接地装置的主体部分是人工接地体。铜质或铜包钢接地体虽有良好的导电率及防腐性，但因造价高，仅在超高压设备中使用，而在中低压配电网中大量使用的是钢质接地体。中低压配电网中通常采用垂直的和水平的接地体作为人工接地体。
2.1 接地引线
从机械强度、导电率、防腐性、造价及使用效果五个方面考虑，在实际工作中一般采用钢芯铝绞线作为接地引线，其截面积应符合载流量、故障电流及热稳定的要求，一般截面不低于35 mm2。
2.2 接地线
为了连接垂直接地极和水平接地极，通常采用断面不小于4×12 mm的热镀锌扁钢或直径不小于φ6的热镀锌圆钢。
2.3 接地极
通常采用40×40～60×60 mm厚度不小于4 mm，长度2.5～3.0 mm的热镀锌角钢作垂直接地极，采用40×4 mm热镀锌扁钢，长度不超过10 m或更长的热镀锌扁钢（长度由接地极电阻值决定）。
3 接地装置的安装
3.1 接地引线的安装
接地引线一端连接电气设备的接地端子。如果该接地端子为铜质，而接地引线为钢芯铝绞线，则该接地引线端应使用铜铝鼻子压接后再与电气设备的接地端子连接。接地引线另一端应使用相应的线鼻子压接后与接地线连接，使用的螺丝必须经热镀锌处理。
3.2 接地线的安装
接地线与接地极的连接必须是焊接，埋入地下的连接点在焊接后涂沥青漆防腐。如接地极不大（或加以折弯）则可整体热镀锌，防腐效果更好。中低压配电网室外接地装置从地面向上引出的接地线一般应高出地面2 m左右，再与接地引线连接，为的是防止外破（接地线机械强度比接地引线高）。
3.3 接地极的安裝
接地极一般选择土壤电阻较低的地点（湿潮、粘土质）安装。但在山区、高土壤电阻率地区应采用降阻剂。中低压配电网中使用的接地极一般为垂直接地极，垂直打入约0.8 m的地沟内，其根数多少及排列布置由接地电阻决定。接地体应在建筑物3 m以外埋设。当埋设在距建筑物入口或人行道的距离小于3 m时应在接地体上面敷设70 mm左右厚度的沥青层。在这里，需要特别指出的是，当配电装置接地体附近有独立避雷针接地体时，两套不同的接地体之间不仅不能连接，而且在地面下至少相距3 m。这是因为当独立避雷针受雷击时，会在接地电阻和避雷针本身的电感上产生电压降，并可能达到很大幅值，对附近电气装置将引起反击现象，所以，避雷针接地装置必须与配电设备的接地装置保持一定的距离，否则在地中也可能发生击穿。
4 接地装置的运行维护
4.1 接地装置定期检查
（1）每年进行一次安全检查（定期巡视其它设备时一同进行），内容有：接地引线、接地线有没有折段或损伤，各连接处有无松动、脱焊或锈蚀。
（2）接地装置处是否堆放腐蚀性物质。
（3）电气设备更换或检修后，应检查接地引线连接是否牢固可靠。
（4）施工用的临时接地装置应在每次使用前检查。
（5）中低压配电网的临时接地装置一般每2年进行一次接地电阻的测量，在北方最好在春季（3～4月份）测量，南方最好在冬季测量，这个季节土壤电阻率最大。
4.2 接地装置的维护
在检查过程中，发现有下列情况之一者，即应进行检修。
（1）接地引线、接地线有折断或损伤，各部件的连接处有松动、脱焊或严重腐蚀。
（2）因外界（他人）施工或取土使接地体露出地面。
（3）接地电阻测量结果不合格。
5 结语
中低压配电网中所有的电气设备外壳都要进行保护性接地，配电变压器的中性点也要接地，低压公用配电变压器零线的出线，还要不断地重复接地。所以，中低压配电网中大量使用接地装置。而接地装置一旦出问题很可能引起事故。比如，接地电阻不合格引起接地点的电压升高，如果此时有人经过会形成跨步电压，对人体造成伤害。为使接地装置在电网中安全、稳定、经济及可靠地运行，应不断提高接地装置的设计、安装、运行和维护水平。
参考文献
[1]孙克军.电工手册[M].2版.北京：化学工业出版社，2012：722-724.
[2] 武继茂，田茂森.配电线路实用技术[M].北京：中国电力出版社，2011：183-184.
关键词：配电网 接地装置 运行维护
中图分类号：TH732 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）03（a）-0134-01
电气设备因绝缘老化或大气雷电甚至机械损伤都会引起设备金属外壳带电，当人体与设备外壳接触时，就会发生触电事故，这种间接触电现象往往比直接触电现象更为普遍。接地装置是防止间接触电事故的重要措施之一，也是带中性点设备（中性点接地）正常运行的必备条件。正确地设计、安装和定期检查维护接地装置，在目前国家电网倡导的建设坚强智能电网的工作中尤为重要。基于此，本人结合多年配电网接地装置运行和维护的工作经验，谈谈中低压配电网中接地装置运行和维护的工作经验。
1 名词解释
1.1 中低压配电网
中低压配网指10 kV及以下电力网，用以分配电能。它包括10 kV、0.4 kV、0.22 kV线路、变压器、配电柜（盘）及其附属设备，如避雷器、接地装置等。
1.2 接地
在电力系统中，将电气装置的中性点、外壳通过接地装置与大地作金属性连接称为接地。接地的目的不仅是工作的需要（工作接地）而且更是为了保护人身和设备安全的需要（如保护性接地）。
1.2.1 接地类型
（1）工作接地。
电气设备因工作需要而进行的接地称为工作接地。如变压器、互感器中性点的接地。
（2）保护接地。
为防止绝缘损坏造成电气设备外壳带电而进行的接地称为保护接地。如电动机、变压器、电表箱及配电柜（盘）金属架的接地。
（3）重复接地。
将零线上的一点或多点与大地进行再一次的连接称为重复接地。如公用配电网中零线多处接地。
1.3 接地装置
接地装置是连接电气设备与大地间的过度装置，它是专为流泻雷电流和接地短路电流而设置的。一般来说，直接埋入地中与大地接触的金属导体叫接地极，用接地线（圆钢或扁钢）将若干个接地极连接起来构成接地体。连接接地体和电气设备接地端子之间的金属导体叫接地引线。接地引线上端接电气设备接地端子，下端接接地体的接地线。接地引线、接地线、接地体的总和称为接地装置。
2 接地装置的设计
接地体分人工接地体和天然接地体（处于地面上与大地相连作别的用处的金属物）。人工接地装置的主体部分是人工接地体。铜质或铜包钢接地体虽有良好的导电率及防腐性，但因造价高，仅在超高压设备中使用，而在中低压配电网中大量使用的是钢质接地体。中低压配电网中通常采用垂直的和水平的接地体作为人工接地体。
2.1 接地引线
从机械强度、导电率、防腐性、造价及使用效果五个方面考虑，在实际工作中一般采用钢芯铝绞线作为接地引线，其截面积应符合载流量、故障电流及热稳定的要求，一般截面不低于35 mm2。
2.2 接地线
为了连接垂直接地极和水平接地极，通常采用断面不小于4×12 mm的热镀锌扁钢或直径不小于φ6的热镀锌圆钢。
2.3 接地极
通常采用40×40～60×60 mm厚度不小于4 mm，长度2.5～3.0 mm的热镀锌角钢作垂直接地极，采用40×4 mm热镀锌扁钢，长度不超过10 m或更长的热镀锌扁钢（长度由接地极电阻值决定）。
3 接地装置的安装
3.1 接地引线的安装
接地引线一端连接电气设备的接地端子。如果该接地端子为铜质，而接地引线为钢芯铝绞线，则该接地引线端应使用铜铝鼻子压接后再与电气设备的接地端子连接。接地引线另一端应使用相应的线鼻子压接后与接地线连接，使用的螺丝必须经热镀锌处理。
3.2 接地线的安装
接地线与接地极的连接必须是焊接，埋入地下的连接点在焊接后涂沥青漆防腐。如接地极不大（或加以折弯）则可整体热镀锌，防腐效果更好。中低压配电网室外接地装置从地面向上引出的接地线一般应高出地面2 m左右，再与接地引线连接，为的是防止外破（接地线机械强度比接地引线高）。
3.3 接地极的安裝
接地极一般选择土壤电阻较低的地点（湿潮、粘土质）安装。但在山区、高土壤电阻率地区应采用降阻剂。中低压配电网中使用的接地极一般为垂直接地极，垂直打入约0.8 m的地沟内，其根数多少及排列布置由接地电阻决定。接地体应在建筑物3 m以外埋设。当埋设在距建筑物入口或人行道的距离小于3 m时应在接地体上面敷设70 mm左右厚度的沥青层。在这里，需要特别指出的是，当配电装置接地体附近有独立避雷针接地体时，两套不同的接地体之间不仅不能连接，而且在地面下至少相距3 m。这是因为当独立避雷针受雷击时，会在接地电阻和避雷针本身的电感上产生电压降，并可能达到很大幅值，对附近电气装置将引起反击现象，所以，避雷针接地装置必须与配电设备的接地装置保持一定的距离，否则在地中也可能发生击穿。
4 接地装置的运行维护
4.1 接地装置定期检查
（1）每年进行一次安全检查（定期巡视其它设备时一同进行），内容有：接地引线、接地线有没有折段或损伤，各连接处有无松动、脱焊或锈蚀。
（2）接地装置处是否堆放腐蚀性物质。
（3）电气设备更换或检修后，应检查接地引线连接是否牢固可靠。
（4）施工用的临时接地装置应在每次使用前检查。
（5）中低压配电网的临时接地装置一般每2年进行一次接地电阻的测量，在北方最好在春季（3～4月份）测量，南方最好在冬季测量，这个季节土壤电阻率最大。
4.2 接地装置的维护
在检查过程中，发现有下列情况之一者，即应进行检修。
（1）接地引线、接地线有折断或损伤，各部件的连接处有松动、脱焊或严重腐蚀。
（2）因外界（他人）施工或取土使接地体露出地面。
（3）接地电阻测量结果不合格。
5 结语
中低压配电网中所有的电气设备外壳都要进行保护性接地，配电变压器的中性点也要接地，低压公用配电变压器零线的出线，还要不断地重复接地。所以，中低压配电网中大量使用接地装置。而接地装置一旦出问题很可能引起事故。比如，接地电阻不合格引起接地点的电压升高，如果此时有人经过会形成跨步电压，对人体造成伤害。为使接地装置在电网中安全、稳定、经济及可靠地运行，应不断提高接地装置的设计、安装、运行和维护水平。
参考文献
[1]孙克军.电工手册[M].2版.北京：化学工业出版社，2012：722-724.
[2] 武继茂，田茂森.配电线路实用技术[M].北京：中国电力出版社，2011：183-184.