電廠接地裝置存在的安全隱患與對策

花順

【摘要】利益，同時也關系到電廠職工的生命安全。本文分析了基地裝置的安全隱患，探討了接地裝置的技術要求和運行維護。

【關鍵詞】電廠；接地；裝置；安全

前言

發電廠、變電所的接地裝置是電氣設備的一部分，直接關系到生產安全，在系統中具有舉足輕重的地位。電力系統中，重大電氣事故的發生和擴大有很多與接地裝置的缺陷有關。如電氣設備的接地引下線的熱容量不夠或與地網連接不良，在流過故障電流時就可能燒斷，引起事故擴大；變電所接地網電位分布不均勻，會導致故障時控制電纜絕緣擊穿，高壓引入二次回路，損壞儀器設備，造成一系列嚴重后果；接地短路電流過大，地網整體電位會抬得很高，如果轉移電位控制不好，可能導致傷人、通訊線路中斷、保護誤動等嚴重后果。

一、接地介紹

1.接地含義

將電氣設備的某一可導電部分與大地作電氣連接或金屬性連接，稱電氣接地，簡稱接地，通常是用埋入地中的金屬接地體與土壤相接觸實現的。接地網中的接地體與大地之間不可能形成同一體，它們之間存在一層接觸層，這個接觸層形成的電阻稱之為流散電阻，流散電阻越小，說明接地越良好。流散電阻是接地電阻的主體。由于接地極、接地端子等自身的電阻都小得可以忽略不計，接地電阻基本上就等于流散電阻。接地電組的流散電阻，并不等于各單一接地極流散電阻的并聯值，接地阻抗是大地阻抗效應的總和。

2.接地裝置

接地裝置是由埋入土中的金屬接地體（角鋼、扁鋼、鋼管等）和連接用的接地線（扁鐵）構成。

3.接地種類

分為保護性接地和功能性接地兩種

（1）保護性接地：防雷擊接地、防雷接地、防靜電接地、防電蝕接地、檢修接地。

（2）功能性接地：工作接地、邏輯接地、屏蔽接地、信號接地。

4.接地點的搭接：

搭接有兩種方式：直接搭接即直接將要連接的兩個金屬面保持接觸；間接搭接利用搭接片（中間導體）使兩者保持連接；無論哪一種搭接方式，最重要的是要強調搭接良好，不良搭接產生的接觸電阻。壓配連接、鉚接和用螺絲攻螺紋的連接，在高頻時都不能提供良好的低阻抗連接。特別是用螺釘連接時，由于配合件中的螺釘運動使得兩部分金屬的接觸由面接觸變成了線接觸。更麻煩的是，由于腐蝕和高頻電流的趨膚效應，使得射頻電流沿著螺釘的螺旋線流動，使得這種連接在很大程度上呈現了電感性。

二、電廠接地網存在的安全隱患

1.接電裝置的腐蝕隱患

電廠接地裝置的腐蝕隱患相當普遍，其中接地網中的接地引下線更容易受到腐蝕。尤其是在潮濕的環境下鐵件，極易被腐蝕掉，變成鐵渣剝落甚至斷裂，同時因為腐蝕，接地線熱穩定差，設備容易失去接地。另一方面接地帶也容易發生腐蝕，特別是焊接頭。如果接地帶上還串按有設備的接地引下線，就會造成許多設備或設備單元無法接地。

2.連通存在隱患

電廠內的設備接地與接地網如果存在連通隱患，容易出現由于接地不良殘壓高而損壞其他設備。主要原因多為焊接不良，經過長時間的腐蝕生銹，焊口處開路。

3.接地電阻存在隱患

電廠接地電阻存在隱患，比如超標，主要有兩方面原因，一是電廠區域土壤電阻率較高；二是因為腐蝕使接地體的電阻變大。

4.均壓存在隱患

接地網的均壓隱患主要表現在：電位梯度比較大，跨步電壓超過標準，一旦發生短路就出現地網的局部電位升高，高壓向低壓反擊并燒壞設備。其主要原因是因為在接地網設計時忽略了地網的均壓和散流，沿電纜溝沒有均壓措施。

5.水平接地體存在隱患

水平接地體存在的隱患主要表現在埋深不夠，達不到安全要求。容易引發一些不良的后果，比如：

（1）接地裝置的接地電阻不穩定。

（2）地面的跨步電壓較大。

（3）上層土壤的含氧濃度較高，易受到腐蝕。

6.接地引下線及接地體的截面偏小引發的隱患

設備的接地引下線截面不夠也容易引發安全問題，如果發生短路，高壓進入低壓回路，容易燒壞二次保護和控制電纜。

7.接地網的運行維護存在隱患

在運行維護過程中沒有定期檢查和測試設備的各種性能，很多接地裝置常被埋在地下，得不到維護，許多接地裝置帶著故障運行，容易引發事故。

8.其他隱患

比如接地體所用材質隱患、設備的接觸電壓和微機控制系統的接地隱患。

三、接地裝置的技術要求

1.變（配）電所的接地裝置

（1）變（配）電所的接地裝置的接地體應水平敷設。接地體采用長度為2.5m、直徑≥12mm的圓鋼或厚度～>4mm的角鋼，或厚度≥4mm的鋼管，并用截面～>25mm×4mm的扁鋼相連為閉合環形，外緣各角要做成弧形。

（2）接地體應埋設在變（配）電所墻外，距離≥3m，接地網的埋設深度應超過當地凍土層厚度，最小埋設深度I>0.6m。

（3）變（配）電所的主變壓器，其工作接地和保護接地，要分別與人工接地網連接。

（4）避雷針（線）宜設獨立的接地裝置。

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、機械設備、金屬管道和建筑物的金屬結構均應接地，并在管道接頭處敷設跨接線。

（2）在lkV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≥4，為斷路器時，動作安全系數I>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。

（4）為防止測量接地電阻時產生火花引起事故，需要測量時應在無爆炸危險的地方進行，或將測量用的端鈕引至易燃易爆場所以外地方進行。

3.直流設備的接地

（1）對直流設備的接地，不能利用自然接地體作為PE線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≥5mm，并要定期檢查侵蝕情況。

4.手持式、移動式電氣設備的接地

手持式、移動式電氣設備的接地線應采用軟銅線，其截面≥1.5t，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，保證其接觸良好，并符合短路電流作用下動、熱穩定要求。

四、接地裝置運行

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，必須對接地裝置定期進行檢查和試驗。

1.檢查周期

（1）變（配）電所的接地裝置一般每年檢查一次。

（2）根據車間或建筑物的具體情況，對接地線的運行情況一般每年檢查1～2次。

（3）各種防雷裝置的接地裝置每年在雷雨季前檢查一次。

（4）對有腐蝕性土壤的接地裝置，應根據運行情況一般每3～5年對地面下接地體檢查一次。

（5）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。

（6）接地裝置的接地電阻一般1～3年測量一次。

2.檢查項目

（1）檢查接地裝置的各連接點的接觸是否良好，有無損傷、折斷和腐蝕現象。

（2）對含有重酸、堿、鹽等化學成分的土壤地帶（一般可能為化工生產企業、藥品生產企業及部分食品工業企業）應檢查地面下500mm以上部位的接地體的腐蝕程度。

（3）在土壤電阻率最大時（一般為雨季前）測量接地裝置的接地電阻，并對測量結果進行分析比較。

（4）電氣設備檢修后，應檢查接地線連接情況，是否牢固可靠。

（5）檢查電氣設備與接地線連接、接地線與接地網連接、接地線與接地干線連接是否完好。

五、結論

綜上所述，電廠接地裝置存在的安全隱患不容忽視。當發現問題時，應該盡快地查找原因，并且制定合適的改造措施，使接地裝置能夠起到保護作用，從而保證電力系統的正常運行。

參考文獻

[1]李景祿.接地裝置的運行與改造[M].北京：中國水利水電出版社，2005，第6期，32-33頁.

[2]談文華，萬載揚.實用電氣安全技術[M].北京：機械工業出版社，2008，第1期，68-69頁.

[3]王厚余.低壓電氣裝置的設計安裝和檢驗[M].2版.北京：中國電力出版社，2007，第1期，73-74頁.