李夏寧
(廣西百捷電氣有限公司,廣西 南寧 530031)
接地裝置是指埋設在地下的接地電極與由該接地電極到設備之間的連接導線的總稱,其在城市供配電系統安全運行中有著極其重要的地位。而電氣設備接地是保證電氣設備正常工作和安全防護的重要措施,其可以降低電氣設備絕緣水平、確保電力系統安全運行、確保人身安全、防止靜電干擾等,從而避免人體觸及漏電的電氣設備時造成事故。目前,隨著經濟的日益發展,人們對用電設備的需求也不斷增加,但由用電而引起的事故也與日俱增。引起用電事故原因的其中之一就是用電設備接地裝置不規范、不合格。因此,為了確保人們用電安全,文章在此主要就電氣設備接地裝置的運行及維護展開探討,以供參考。
是為滿足電力系統或電氣設備的運行要求,而將電力系統的某一點進行接地,如電力系統的中性點直接接地。
是為防止雷電過電壓對人身或設備產生危害,而設置的過電壓保護設備的接地,如避雷針、避雷器的接地。
是為了防止電氣設備的絕緣損壞,將其外露導電部分接地,使金屬外殼對地電壓限制在安全電壓內,如變壓器的金屬外殼、電氣設備的傳動裝置、接線盒和終端盒的金屬外殼等。
在低壓配電系統的TN-C系統中,為防止因中性線故障而失去接地保護作用,造成電擊危險和損壞設備,對中性線進行重復接地。一般,重復接地點為:架空線路的終端及線路中適當點、四芯電纜的中性線、電纜或架空線路在建筑物或車間的進線處等。
(1)各種電氣設備均應根據國家標準(GB14050-1993)《系統接地的型式及安全技術要求》進行保護接地。
(2)一般,不同用途和不同電壓的電氣設備應使用一個總的接地體,同時應將建筑物金屬構件、金屬管道與總接地體做等電位聯結。
(3)人工總接地體不宜設在建筑物內。
(4)接地線與接地體的連接宜用焊接;接地線與設備外殼的連接宜用螺栓連接或焊接。
(5)電氣設備應采用單獨的接地線,不允許一個接地線上串聯數個電氣設備。
(6)總接地體的接地電阻應滿足各種接地中最小的接地電阻要求。
(7)設計接地裝置時,應考慮土壤干燥或凍結等季節變化的影響,接地電阻在四季中均應符合本標準的要求,但雷電保護接地的接地電阻,可只考慮在雷季中土壤干燥狀態的影響。
2.2.1 變電所或配電所的接地裝置
(1)接地體宜采用長度不小于2.5 m,直徑不小于12 mm的圓鋼或截面不小于25 mm×4 mm的扁鋼,采用熱鍍鋅材料。
(2)接地體的形狀選擇最好采用以水平接地體為主的人工接地網,使水平接地體成為閉合環形;接地體應水平埋設在變電所或配電所的墻外,在一般情況接地體的埋設深度>0.6 m,為降低接觸電壓和跨步電壓,要求水平接地體局部埋設深度>1 m,并應鋪設50~80 cm厚的瀝青碎石地面,寬度超出接地裝置2 m左右。
(3)在變電所或配電所中,一般應采用水平接地線為主,帶有垂直接地極的復合型地網;接地網的埋設深度應伸入當地下層非凍結土壤中,且最小埋設深度不得小于0.6 m。
(4)變電所或配電所內的主變壓器的工作接地和保護接地要分別與人工接地網連接。
(5)變電所或配電所內的避雷裝置宜與工作接地和保護接地分開,設置獨立的接地體系。
(6)接地電阻的確定:在變電所或配電所,其接地電阻的基本確定公式為:

式中,P:土壤電阻率;
R:接地電阻;
S:接地網面積。
2.2.2 易燃易爆場所的電氣設備的保護接地
(1)易燃易爆場所的電氣設備均應接地,并在管道接頭處敷設跨接線。
(2)在1 kV以下中性點接地線路中,當線路過電流保護為熔斷器時,其保護裝置的動作安全系數不小于4;當線路過電流保護為斷路器時,動作安全系數不小于2。
(3)接地干線與接地體的連接點不得少于2個,并在建筑物兩端分別與接地體相連。
2.2.3 直流用電器的接地
(1)對直流設備的接地,不能利用自然接地體作為保護導體或重復接地的接地體和接地線,且不能與自然接地體相連。
(2)直流系統的人工接地體,其厚度不應小于5 mm,且優先選用耐腐蝕材料,并要定期檢查侵蝕情況。
2.2.4 手持式、移動式電氣設備的接地
(1)接地線應采用截面不小于1.5 mm2的多股銅芯線作專用的接地線,單獨與接地網連接,不可利用其他電氣設備的零線接地,零線(中性線)和保護接地線應分別與接地網連接,也不允許此芯線通過工作電流。
(2)為保證接觸良好,接地線與電氣設備或接地體的連接應采用螺栓或專用的夾具。
接地裝置運行中,接地線和接地體會因外力破壞或腐蝕而損傷或斷裂,接地電阻也會隨土壤變化而發生變化,因此,須定期對接地裝置進行維護和檢查。
一般,接地裝置的檢查周期為:①手持式、移動式電氣設備的接地線,應在每次使用前進行檢查;②各種防雷裝置的接地系統,應在每年的雷雨季節到來之前檢查一次;③工廠生產車間機械設備的接地系統,其檢查周期應根據車間的具體情況而定,通常為1 a;而埋設在有腐蝕性土壤中的接地裝置,其檢查周期宜適當縮短。
一般,對接地裝置進行檢查,則是檢查接地裝置各連接點的接觸是否良好、是否有損傷、折斷或腐蝕現象;定期測定接地裝置的接地電阻率和回路電阻;定期檢查接地體有無沖刷和外力破壞等。
另外,對電氣設備進行檢修或拆裝后,應檢查設備與接地線連接、接地線與接地網的連接是否牢固可靠,并檢測接地電阻是否符合要求。
首先,可采用觀察法,觀察接地系統是否有異常現象,如破裂、斷線、變形、松動、漏油、漏水、污穢、腐蝕、磨損、變色、燒焦、冒煙、打火、有雜質異物、不正常的動作等。
其次,可以靠聽聲音來判斷接地設備是否運行正常。電氣設備接地裝置在運行的過程中,其所發出的聲音會呈現出一定的規律性,如其出現異常時則聲音會出現異常,因此在維護時則可通過細心傾聽接地系統在運行時的聲音,以辨別其是否運行正常。
第三,可采用“聞”來辨別接地系統是否存在異常。在檢修過程中,檢修人員如聞到了一些異味時,則應細心對其進行檢查,以及時發現問題并將其解決,從而確保接地裝置的正常運行。
第四,可借助儀表設備對接地系統進行檢修,如萬用表、微安表、電壓表、試電筆等儀器工具,以檢測機器設備是否有漏電現象、接地電阻率是否超出規范允許的范圍等。
綜上所述,電氣設備接地裝置的正常運行與維護,是保證人身安全、電氣設備高效運行的重要措施。在本文中主要分析了接地裝置的分類、電氣設備接地裝置的技術原則和技術要求、接地裝置的運行維護等,以期能保證人們用電安全及設備的安全穩定運行。
1 王鵬.淺談電氣設備接地裝置的設置及檢查維護[J].北京電力高等專科學校學報,2009(08).
2 谷長發.電氣設備接地技術及運行維護[J].經濟技術協作信息,2009(18).
3 王久增.接地裝置出現故障涉及到供電的安全性[J].電氣工程應用,2008(1).