《電工學》接地保護問題淺析

《電工學》中接地保護問題是一個看似簡單而實際上卻非常復雜又至關重要的問題，它的作用主要是防止人身遭受電擊、設備和線路遭受損壞、預防火災、防止雷擊、防止靜電損害和保障電力系統正常運行。近年來，接地裝置是否符合規程要求，主要指標為接地電阻但不是唯一的參數。

按規定:變電站接地網的工頻接地電阻不大于0.5Ω，獨立避雷針的沖擊接地電阻不大于10Ω，變電站接地裝置的使用壽命不少于20年，對變電站內的變壓器中性點、充油設備和避雷器、進出線架構要實行“雙接地”，并與水平地網的兩個不同點相連接，每根接地引下線均應符合熱穩定的要求。

一、 目前接地網普遍存在的主要問題

1. 接地網的均壓大多不符合要求，特別是橫向電位分布，電位梯度大，跨步電壓超標

這是由于在接地網設計時把接地電阻作為主要的技術指標，而忽略了地網的均壓和散流，或只用長孔地網而很少用方孔地網計算，特別是沿電纜溝沒有均壓措施。

2. 設備的接地與地網之間的連通問題

(1)設備的接地引線與地網焊接不良，焊接頭焊口長度不夠，且大多為點焊，經過長時間的腐蝕，從焊口處開路。

(2)接地網水平接地體的接頭處焊接不符合要求，經過長時間的腐蝕形成電氣上的開路。

(3)變電所擴建時沒有擴建接地網，而是把新投設備的接地線直接接到電纜溝的接地帶。由于電纜溝內陰暗潮濕，容易發生腐蝕，一旦電纜溝內接地帶焊接頭因腐蝕斷開，那么串接的設備接地就失去了與接地網的連接。

(4)設備接地引線的截面小，經過長時間的銹蝕，從地下銹斷。有些設備接地引線與設備外殼用螺絲連接，經過長時間會銹蝕，在連接處由于生銹形成開路。

(5)一些設備通過混凝士基礎或構架的內筋接地，而這些基礎或內筋在施工時又沒有進行可靠的電氣連接和試驗，從而造成了開路。

(6)有的早期變電所接地網的水平接地體因腐蝕已多處銹斷，更有甚者，有些變電所根本就沒有接地網。

3. 接地引線及接地體的截面偏小，滿足不了短路電流的熱穩定

經檢查這種現象較為普遍，由于接地體或設備的接地引線不能滿足短路電流熱穩定的要求，在發生接地短路時，接地引線往往被燒斷，使設備外殼上有較高的過電壓，有時會反擊到低壓二次回路，使事故擴大。造成接地引下線或主接地體截面不夠的主要原因如下:

(1)設計時只考慮當時電網的短路電流，沒有考慮到電網的發展，隨著接地短路電流增大，以致于設備的接地線已不能滿足熱穩定要求。

(2)設計時只考慮接地線的截面能滿足接地短路電流熱穩定的要求，而沒有在壽命期內作腐蝕校核。經過若干年的腐蝕，接地線和接地體已不能滿足接地短路電流熱穩定的要求。

(3)有些變電所是經過若干次擴建而成的，對接地網或擴建部分的接地引線，在擴建時僅考慮了新增部分，而對原來的地網和接地引線沒有及時進行改造，以致于在一個變電所內，有部分設備的接地線和地網符合要求，而又有一部分接地線和地網不符合要求，存在問題較多。

(4)不按圖施工，因接地工程是一個隱蔽性工程，一旦施工完就不容易檢查，所以有的偷工減料，不按圖施工，在新建時留下事故隱患，這種情況在用戶變電所的接地工程施工中比較常見。

4. 接地裝置的腐蝕問題

接地裝置的腐蝕是一個普遍存在的問題，變電所接地網最容易發生腐蝕的是接地引線。由于腐蝕，接地線不能滿足接地短路電流熱穩定的要求，或者形成電氣上的開路，使設備失去接地。還有電纜溝內的接地帶也容易發生腐蝕，尤其是各焊接頭。如果再串接有設備的接地引線，則會造成若干設備或設備單元失去接地。

總之，接地問題的主要原因是對供電系統及用電設備接地不重視，甚至有時候有要不要沒有關系的想法。另外，接地網作為隱蔽工程具有一次性建設、維護困難，在日常易被破壞等特點，造成了現在許多接地事故的發生。

二、 目前降低接地裝置的技術措施有以下幾個方面

1. 嚴格接地材料的選擇

接地材料一般選用結構鋼制成，選用時必須對材料進行檢查，材料不應存在嚴重的銹蝕、厚薄或粗細不均勻等現象。規范中要求的比較理想的為50mm×50mm×5mm的鍍鋅角鋼，但從防腐角度和增加使用年限考慮，逐漸改用63mm×63mm×6mm的鍍鋅角鋼，實踐中也證明其防腐效果較好。鍍鋅角鋼或扁鋼建議采用熱鍍鋅材料 。

2. 人工處理土壤

在接地體周圍土壤中加入化學物，如食鹽、木炭、爐灰、氮肥渣、電石渣、石灰等，提高接地體周圍土壤的導電性。

總之，隨著時代的進步，強功能高價值設備的廣泛使用，要求提供更加可靠的接地保護;另一方面，微電子技術的推廣，使得現代設備要求更低的接地電阻，還往往需要抗干擾。因此，我們一定要做好接地網的保護工作，讓它更好地為我們服務，

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