電力系統接地網建設相關問題探討

馮臣

摘 要：對于電力系統來說，接地網是其中最為重要的一個基礎設施。一個良好的接地網能夠保障整個電力設備的安全，以及工程工作人員的人身安全，通過它，電力系統能夠在設備或者系統出現問題時，將地電位控制在一個安全的范圍，相當于一個保障系統。因此文章以接地網缺陷問題為研究對象，指出了其主要問題所在，并闡述了相應的狀態評估、診斷方法和改善措施，旨在提升電力系統的接地網技術，為企業的用電安全提供保障。

關鍵詞：電力系統；接地網；問題探討

引言

在電力系統研究與建設中，接地網在其中占據了一個極為重要的位置，它是整個電力設備能夠安全順暢運行的最基礎設施。但是隨著經濟的不斷發展，對電力的要求也越來越高，因此相應的對電力系統的接地網系統要求也不斷增加。但是隨著長年的接地，其土壤對接地系統的腐蝕性就成了一個臺面上的問題，持續下去，接地網系統的電阻就會不斷增大，當電流過大時，就極易產生斷裂，接地網系統的崩潰。本文針對電力系統中接地網存在的問題為研究對象進行了綜述，淺談了接地的基本原理，提出了接地網中容易存在的問題及其評估、診斷方法，并闡述了相對應的完善措施，即是對電力系統接地網建設相關問題的探討。

1 接地基本原理

亨利奧特對接地有一個定義：接地就是為了讓電流返回其電源提供的低阻抗通道。接地一詞，從直觀上來看，就是講電力設備電線與大地連接，而從專業的角度來看，接地就是在電力設備產生問題時，為了能夠讓故障電流反方向的流回電源而誕生的一條路徑，而且在接地網之中有4個最為基礎的因素，就是被接地體、接地線、大地和接地電極。有了條件，有了理論，為了能夠將之用于實處，就需要一個良好的操作方法和完善措施。

2 接地缺陷，以及評估、診斷方法

2.1 接地面臨的問題

在電力系統的接地網中，其面臨的主要問題就是腐蝕情況。以接地網長期處于一個深埋土壤的條件來看，其非常容易受到腐蝕，其一般導體年腐蝕率甚至能達到2～8mm，其導體電阻變得非常大，而隨著時間不斷流逝，經濟不斷發展導致的電流要求也越來越高，接地網就面臨著一個隨時可能出現損壞的狀態。

2.2 腐蝕問題的評估、診斷方法

對于目前電力系統接地網面臨的問題，大致分為兩種評估、診斷方法：（1）非成像接地網狀態檢測法；（2）接地網狀態成像檢測方法。在非成像的檢測方法大類中，具體方法有電網絡分析法、電磁場分析法以及電化學方法，此處就不一一描寫出具體的步驟了，但是這些非成像的接地網狀態檢測法對于接地網產生的故障并不能檢測到具體的點，只能測量出一個大概范圍，因此，要是用非成像的接地網狀態檢測法的話，企業就必須要進行大面積的挖開檢測，從檢測的范圍中一點一點的觀察，直至找到真正的故障問題所在處，要是這樣的話，企業不僅提高了其施工成本，而且接地網檢測故障的效率還非常之低，所以對于目前對于各項電力設備電流要求越來越大的情況，企業急需一個更為優良的檢測方法；所以接地網狀態成像檢測法就順應時代要求出現了，對于接地網狀態成像檢測法來說，它是最近幾年應用較廣泛的一類方法，具體方法有電阻抗成像法、雷達檢測成像法、瞬變電磁法和高頻脈沖逆散射成像法，這些方法是能夠具體的將接地網電阻抗電路圖顯示出來的，這就更容易在一大片目標范圍中找到真正出現故障的地方，這種能夠快速并準確的將接地網結構圖像高分辨率的重現出來的方法對電力設備的保障起著非常重要的作用。因此，對上述方法加以比較，前者對于接地網故障的評估、診斷是效率較低，而后者的話就是方法用價較高，孰優孰弊，就需要企業根據實際情況具體考慮。

3 加強接地網技術的措施

為了能夠讓電力系統的設備正常運行并擁有一個非常完善的保障制度，加上保護電力工作人員的安全，以及消除電力出現問題帶來的任何影響，接地網設備應該隨時保證呈現一個低電阻的狀態。比如發電廠等接地網就有規范要求最高只能達到2000/I Ω，但是對于某些先天條件較差的比如區域土壤腐蝕率較高就很難達到低電阻的要求，因此下面闡述了幾種電力系統中較常用的降低電阻的方法，來保障接地網的安全和設備的安全。

3.1 將接地網設備的尺寸調大

接地網的接地電阻由兩個關鍵因素決定：接地網設備尺寸以及土壤電阻率，因此，為了將接地電阻變低，就可以將接地網設備的尺寸增大，具體的計算公式為：接地電阻=土壤介電系數*土壤電阻率/接地設備對無窮遠處的電阻。由上述公式可以看出，增大接地設備的尺寸能夠有效降低設備對無窮遠處的電容，進一步降低接地電阻。但是對于上述方法有一個前提條件，那就是這種方法并不適用于每個企業，企業方面在采取相應方法是應多考慮實際情況，因此這種方法工程性較大，而且增加了土地方面的成本。

3.2 降阻劑的使用

在原水利電力部頒布的SDJ/-79《電力設備接地設計技術規程》中對于接地有相關規定，如果電力設備處于高土壤電阻率的地區，可以填充電阻率降低的物資或降阻劑來達到降低接地電阻的目的。降阻劑的作用原理是增加范圍土壤內導電離子的濃度比例，隨著降阻劑的不斷作用，就能降低土壤的電阻率了。填充降阻劑，就相當于減小了接地設備對于土壤的接觸面積，因此接地電阻也就降低了，但是近年來降阻劑市場發展迅速，就導致出現了各種各樣的種類，因此就必須要將降阻劑使用中需要注意的問題闡述出來。第一：有些降阻劑的使用根本不適合電力設備所處區域，甚至于有些降阻劑還不合格。對于一些固體的降阻劑、物理降阻劑和膨潤土降阻劑而言，它們在填充進土壤之后，再加上水后膨脹這一特性，不僅穩定的時間更長，接地設備的有效截面還增大了，但是對于其他降阻劑，比如化學降阻劑，當它們被填充進土壤后，它們的作用是比較小的，甚至會因為雨水而喪失效用。所以，對于降阻劑的考慮，要認真考慮本身實際情況，才能更好的保障好自己的電力設備。第二：對于大地的電阻，在于接地設備接觸的范圍有一個電阻，而除開這個范圍之外就會另有一個不同值的電阻，這兩者共同決定了接地電阻以及變化情況。而物理、膨潤類的降阻劑與化學降阻劑有一個非常關鍵的不同，那就是前者擁有消除接觸電阻的能力，而化學降阻劑隨著不斷作用則會因為腐蝕的原因增加了接觸電阻。因此這樣的話，前者能夠通過消除接觸電阻，保持接地電阻長時間呈現低電阻狀態。綜上所述，調大接地網設備尺寸、合理使用降阻劑這兩種方法能夠較好的降低接地電阻，達到保護接地網，進而保障電力設備安全的。所以，當企業在選擇改善接地網措施的選擇上時，可以考慮一下上述方法。

4 結束語

對于電力系統的發展而言，接地網建設技術是一個極其關鍵的因素，一個完善的接地網系統能夠確保電力系統發展及電力工程施工時的安全問題，無論電流出現怎樣的偏差，都能穩定地保持安全。因此，本文具體地進行了電力系統接地網建設相關問題的研究、探討，從原理的角度分析了其存在的問題及評估、診斷方法，并闡述了幾種改善接地網系統的有效措施，希望對企業在電力系統方面的接地網的建設上面有所幫助。

參考文獻

[1]高宜凡.電力系統接地網檢測與改善技術研究[J].現代制造，2014（36）：94-95.

[2]楊虹，劉國強，張來福，等.電力系統接地網缺陷診斷方法及發展趨勢[J].電工電能新技術，2016，35（10）：35-42.