電氣設備接地裝置及其運行維護研究

劉利興

（湖南岳陽湘岳電力有限公司，湖南 岳陽 414000）

0 引言

接地裝置在電氣防護工作中是非常關鍵的措施之一，其通過將設備任意一部分與大地進行連接，保障運行過程中的安全、穩定，電氣設備在接地的過程中都是依據相應裝置來完成的，過去多是由接地體、接地線來組成。與此同時，電氣設備接地的種類較多，在工作中可以被分為工作接地、保護接地、防靜電接地等形式，在確保設備設施可以正常、平穩運行時，主要的措施便是將其與大地連接，像是系統內部的中性點。

1 電氣設備接地種類

1.1 工作接地

為了滿足電氣設備有效運行的需要，要將其中的某點與大地進行連接，在工作中較為常見便是將電力的中性點與大地進行連接，具體流程情況如圖1 所示。

圖1 接地裝置安裝流程

1.2 重復接地

電氣設備內低壓配電TN-C 在正常運轉時，一旦中線發生了故障，便會使接地保護失效，此時系統中極容易發生電擊，或是引起設備損博。為防止以上情況的出現，可以在系統內部使用重復接地的措施。重復接地的適宜點要在以下范圍內：在終端內架空線路的適宜位置，來進行選擇安設；或在車間、建筑內部電線電纜進入位置處進行安設；或使用四芯電纜中性線[1]。

1.3 防雷接地

由于工作中設備、人體都會攜帶一定程度的靜電，其會對設備的正常運轉產生一定影響與損害。為此，應當設法消除靜電，并將設備進行接地處理，土建中防雷接地系統安裝流程如圖2所示。

圖2 防雷接地系統安裝流程

1.4 屏蔽接地

雷電的出現會產生相應過電壓，為避免對運行設備、人體產生較大影響，便需要使用過電壓保護設備與大地連接。例如：工作中較為常見的便是避雷器、防雷針等設施。

1.5 保護接地

避免電氣設備的絕緣性被破壞，便將其金屬殼的對地電壓數值控制在安全范圍內，防止電擊對人體產生損傷，并將外漏的導體位置進行接地。如照明使用的器具、變壓器、手持用電設備、金屬底座，控制、配電使用的盤底框架，電氣設備的傳動裝置，室外配電裝置中鋼筋、金屬框架、金屬門、金屬框架等[2]。

2 接地裝置技術要點

2.1 變配電所

變配電的接地裝置方法如下：①在進行變配電站的接地裝置敷設時，要使用長度為2.5m、直徑大于12mm 的圓鋼；或是厚度大于4mm 的角鋼；厚度大于4mm 鋼管；使用截面不低于25mm×4mm 的扁鋼，來當做其中的閉合環形，外緣各角都要具備一定的弧度。②接地的設備提需要安設在變配電所的墻外，二者之間的距離要大于3m 的距離，其中接地網的沒埋設深度，需要超過本地凍土層的厚度，最小范圍內的埋設深度需要控制在0.6m 以上。③變配電的主變壓器，其工作接地、保護接地，要分別與人工接地網相連。四，避雷針需要設置獨立的接地裝置[3]。

2.2 易燃易爆場所

易燃易爆場所的接地設置方法如下：①在面對易燃易爆場所中的電氣設備、金屬管道、金屬結構要進行接地處理，并在接頭的位置埋設相應跨接線。②在線路的中性點位置上，可以設置保護裝置的熔斷器械，并讓其安全系統超過4。③建筑物金屬結構的兩端分別與接地體相連；接地體、接地干線的相連位置要大于2 個。④在進行測量接地電阻時，要選擇在不具備爆炸危險的區域進行，防止測量時產生的火花，而發生火災事故，該區域中接地裝置的安裝流程如圖3 所示。

圖3 易燃易爆場所接地裝置安裝流程

2.3 直流設備接地

直流電在傳輸的過程中會對線路產生腐蝕作用，使得其中的接觸電阻數值增加，因此在二者處于一條直線上時，便要采取相應的措施。

①在進行直流電設備的接地處理工作時，工作人員需應用自然的接地體，不能當做PE 線、重復接地體來使用，并且該設備還不可以直接與其連接。②直流電設備需要使用人工的接地體，不僅厚度要超過5mm，還要保障相應工作人員對其可以進行定期檢查。

3 電氣設備接地技術原則

（1）為保障工作人員、設備在使用中的安全性，多樣化的電氣設施都需要與國家標準《系統接地的形式與安全技術要求》（GB 4050—2008）相符合，之后才可以開展之后的工作。在使用保護接地線的過程中，只能實現規定的工作接地、保護接地要求內容，禁止將其使用在其他方面。

（2）在面對用途相似，但是電壓存在差異的電氣設備時，除非具備特殊的標準要求，正常情況下都是使用一個接地體，之后依照電位連接的具體要求內容，來將建筑內部的金屬材質管道、構件、總接地體進行連接[4]。

（3）人工接地體不應該設置在建筑物的內部；總接地體中的電阻主要與當前最低要求相符合。

（4）存在特殊要求的接地體，例如：計算機系統、弱點接地時，都要依據相應的規范操作內容來進行開展。

4 維護工作人員標準

4.1 認真觀察

工作人員通過眼睛的細致觀察，能夠發現其中的一部分故障問題，如線路斷裂、松動、形變、漏油、污穢，以及發生不正常動作，存在雜質異物等（圖4）。

圖4 運維人員觀察電氣設備情況

4.2 耳聽鼻聞

設備運行的過程中會因為交流電的產生而出現相應異響，并且還會具備一定的規律性，如果對其進行細致傾聽，便能對其中聲音的變化進行熟練掌握。工作人員通過其中節奏的變化情況、因素改變、聲音強弱，以及是否存在雜音，來對設備運行是否正常來合理判斷。與此同時，電氣設備中的絕緣材料會在熱量過高時，產生相應的焦煳味道，大多數工作人員都對其較為敏感，并且還能夠清晰準確的辨別。值班人員在進入配電室進行例行檢查時，如果聞到了焦糊味道，便要對其進行逐一排查，并細致查看是否存在出現冒煙的情況，之后認真傾聽內部是否存在放電閃絡發出的聲音，直至找出內部存在的問題。不僅如此，聞氣味也是電氣設備異常情況檢查的方式之一。

4.3 觸碰檢查

在對設備的缺陷、異常情況進行判斷時，如果是高壓的設備，是嚴禁用手直接觸碰的；如果是電壓較低的設備，便可以通過手摸來感知其中的溫度變化、振動情況。例如：在變壓器的溫度產生變化時，局部、繼電器的溫度升高，并發出振動，這都可以使用觸摸的方式檢查出來。

4.4 了解運行

設備檢查人員在了解運行情況時，要先從運行工作負責人那里知曉出現故障崗問題時的天氣情況、電力負荷狀況，以及過去發生故障之后的解決措施。通過這一系列的問題快速掌握運行過程中的實時情況，方便檢查維修人員可以對事故進行快速解決，避免停電時間被延長，將事故的涉及范圍不斷擴大。

5 電氣設備運行維護檢查

5.1 檢查周期

在進行接地裝置的監察時，需要對以下的規范嚴格遵守：①變配電所的接地裝置需要每間隔一年進行一次檢查。②根據車間、建筑物內部的具體情況，來對接地線的運行狀況進行一年2次的檢查工作。③多樣化的防雷接地裝置需要在每年雨季之前細致檢查一次。④在存在腐蝕性的土壤中安設接地裝置時，需要根據具體的運行狀況，來每間隔5 年，對土地連接的位置檢查一次。⑤手持、移動式的電氣設備接地線要在每次應用前進行嚴格檢查。⑥接地裝置中的相應電阻需要間隔3 年時間進行一次測量。

5.2 檢查項目

在進行接地裝置的項目檢查時，需要對以下內容重點檢查：①對裝置各個連接點的具體情況進行細致檢查，查看是否存在損傷、折斷、腐蝕的狀況。②對其中含有中酸性、堿性、鹽性的土壤地帶，如化工生產、藥品生產、食品工廠等位置中，要將檢查的深度控制在500mm 以上，并細致掌握其中的腐蝕情況。③土壤之中存在的電阻過大時，對接地裝置進行細致測量，并對最終得出的結果進行細致分析。④在電氣設備檢查維修之后，要對接地線的連接牢靠程度進行細致檢查。⑤對電氣設備、接電線連接進行細致檢查后，細致查看接地線、網、干線之間的牢固程度。

6 電氣設備運行維護具體措施

6.1 開關柜接地

在進行電力資源配送的過程中，最為關鍵的裝置便是高低壓柜，其在日常工作中的運行情況，會直接影響到該方面產品的質量。在電力輸送的過程中，高低電壓軌內部會產生較大的電流量，將其與接地裝置連接后，不僅可以保障整體的安全性，還能將該方面系數大幅提升。在工作中應用時也具備操作簡單、方便的特點，能夠科學合理地防止錯誤操作情況出現。在對高低壓開關柜接地裝置進行選用時，工作人員要先對其中的結構、特征具備充分的理解，盡可能依據簡單便捷的方式，來降低工作中產生的安全隱患。為達到該效果，在該過程中需要加大注意力的是電壓柜種類較多，并且在結構、特點上都具備一定差異性，為保障整體效果，便要統一選擇接地裝置，來為其外側、核心位置提供良好保護。例如：在手車式的高壓開關柜工作中，其可以將接地裝置安設在車軌道上后，使用后手柄來將接地線與安裝板進行固定，這不僅能防止運動中發生偏出情況，還能良好避免手把轉動的問題（圖5）。

圖5 高壓開關柜安裝流程

6.2 變壓器接地

在配電運行的系統中，最為關鍵的設備便是相應變壓器，其中的接地裝置能夠為其提供具備功能性系統，以及基礎的設備，促使其規模得到不斷擴大，以及功能的增強。在日常工作中的配電變壓器裝置內，主要是將其內部的高壓側避雷器進行引下線、低壓繞組中性點、變壓器外殼進行科學連接，之后與相應裝置進行統一的連接。這是因為在發生偏向的問題時，如果中性線沒有相連時，便會發生“中性點偏移”的情況，主要表現為零線帶電，其中電壓會發生不定時增高的狀況，并且在用手觸碰時還會產生酥麻感。同時，如果零線并未與大地相連，會發生諧波干擾的情況，由此能夠得出變壓器的中性線必須要與大地連接。例如：在某個35kV 減壓站在每日例行巡查的過程中，發現其中存在異常響動，之后在帶電的情況下對低壓側進行檢查，能夠發現零線接地會存在接觸不良的問題，促使其中存在電壓，隨著時間的推移會讓硬件設備發生故障，嚴重情況下還會因此燒毀。為避免該情況，工作人員針對配電變壓器接地裝置進行維護時，需要采取以下4 方面的措施：①創建出接地電阻檢測的機制，之后工作人員通過定期、不定期的測試與抽查工作方式，來讓配電變壓器接地裝置的電阻處于適合范圍內，即便是過程中產生了波動，也可以在第一時間發現并解決問題。②要創建出對接地裝置的檢查工作體系，之后將接地裝置裸露出來部分的連接牢固程度、接地線路的橫斷面、導電情況作為關鍵切入點，然后對焊接的松動、連接的脫落、銹蝕等一系列的問題進行重點關注，確保配電變壓器的接地裝置、接電線穩定程度良好。③創建出接地裝置的巡視檢查制度內容。管理人員依據配電變壓器的覆蓋范圍，建立出健全的地面巡視檢查工作，來科學合理地避免地面會發生下沉、水土流失問題，對裝置的使用、運行造成惡劣干擾。④強化接地裝置的防腐蝕能力。配電變壓器上的接地裝置都由金屬線槽、設備所組成，再加上其會直接與空氣、地面產生接觸，很容易受到腐蝕物質產生的影響，促使整體失去效果。為避免該情況，電力公司需要對防腐蝕工作加大重視程度，之后使用油漆進行涂抹。電化學防腐的方式，對接地裝置的該方面能力進行增強時，還能確保裝置、設備可以安全穩定運行。

6.3 變電站防雷接地

在電力系統的內部，接地裝置是保障其中安全性的關鍵之一，伴隨電力系統規模的不斷擴大，該技術的先進程度正在逐步提升。雷電防護接地是變電站內部的關鍵組成之一，其中還涉及工作、保護的接地種類，可以確保設備可以安全正常的運行。不僅如此，雷電保護裝置的使用還可以將電流傾瀉到土地中，防止雷電產生的過電壓對設備造成損壞。與此同時，變電站中的接地網在使用中對相應的接地電阻、地網結構、使用壽命等方面提出了較高的要求。

7 結語

在配電廠運行過程中產生的一系列故障問題，大多數是因為電氣設備接地裝置在運行、維護的過程中過于忽視，以及沒有認識到其中的重要性造成的，對公司財產、員工安全造成了嚴重的影響。通過對電氣設備接地種類、要點、原則、維護檢查、人員標準、具體措施進行細致分析可以獲知，想要將運行維護工作的質量進行大幅提升，不僅要對相應的工作原則、要點進行細致了解，還要在面對不同種類設備、裝置時根據相應特點，為設備安全運行提供保障。