摘要:本文對發(fā)電企業(yè)防雷接地保護(hù)原理進(jìn)行描述,對接地的作用作了詳細(xì)的介紹,同時對發(fā)電企業(yè)的接地裝置日常維護(hù)進(jìn)行闡述。
關(guān)鍵詞:電氣設(shè)備 接地裝置 接地電阻 防雷
隨著電力事業(yè)的快速發(fā)展,電力系統(tǒng)中對接地裝置的要求越來越嚴(yán)格,變電所接地系統(tǒng)直接關(guān)系到變電所的正常運行,更涉及到人身與設(shè)備的安全。然而由于接地網(wǎng)設(shè)計考慮不全面、施工不精細(xì)、測試不準(zhǔn)確等原因,近年來,發(fā)生了多起地網(wǎng)引起的事故,有的不僅燒毀了一次設(shè)備,而且還通過二次控制電纜竄入主控室,造成了事故擴(kuò)大,故接地網(wǎng)對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行起到非常重要的作用。
1? 接地概述
電氣設(shè)備的任何部分與大地(土壤)間作良好的電氣連接稱為接地。接地是確保電氣設(shè)備正常工作和安全防護(hù)的重要措施。電氣設(shè)備接地通過接地裝置實施。接地裝置由接地體和接地線組成。與土壤直接接觸的金屬體稱為接地體;連接電氣設(shè)備與接地體之間的導(dǎo)線(或?qū)w)稱為接地線。接地網(wǎng)是接地系統(tǒng)的基礎(chǔ),由接地環(huán)(網(wǎng))、接地極(體)和引下線組成,以往常有種誤解,把接地環(huán)作為接地的主體,很少使用接地體,在接地要求不高或地質(zhì)條件相當(dāng)優(yōu)越的情況下,接地環(huán)也能夠起到接地的作用,但是通常的情況下,這是不可行的,接地環(huán)可以起到輔助接地地作用,主導(dǎo)作用是用接地體來完成的。影響接地效果的幾個因素有土壤電阻率、接地體的選擇.接地材料的防腐和合理的布劃接地網(wǎng)絡(luò)。影響接地電阻的因素很多:接地樁的大小(長度、粗細(xì))、形狀、數(shù)量、埋設(shè)深度、周圍地理環(huán)境(如平地、溝渠、坡地是不同的)、土壤濕度、質(zhì)地等等。為了保證設(shè)備的良好接地,利用儀表對地電阻進(jìn)行測量是必不可少的。
接地裝置是由埋入土中的金屬接地體(角鋼、扁鋼、鋼管等)和連接用的接地線構(gòu)成。電力行業(yè)按接地的目的,電氣設(shè)備的接地可分為:工作接地、防雷接地、保護(hù)接地、儀控接地。
工作接地:是為了保證電力系統(tǒng)正常運行所需要的接地。例如中性點直接接地系統(tǒng)中的變壓器中性點接地,其作用是穩(wěn)定電網(wǎng)對地電位,從而可使對地絕緣降低。
防雷接地:是針對防雷保護(hù)的需要而設(shè)置的接地。例如避雷針(線)、避雷器的接地,目的是使雷電流順利導(dǎo)入大地,以利于降低雷過電壓,故又稱過電壓保護(hù)接地。
保護(hù)接地:也稱安全接地,是為了人身安全而設(shè)置的接地,即電氣設(shè)備外殼(包括電纜皮)必須接地,以防外殼帶電危及人身安全。
儀控接地:發(fā)電廠的熱力控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、晶體管或微機(jī)型繼電保護(hù)系統(tǒng)和遠(yuǎn)動通信系統(tǒng)等,為了穩(wěn)定電位、防止干擾而設(shè)置的接地。也稱為電子系統(tǒng)接地。
接地電阻的基本概念:
接地電阻是指電流經(jīng)過接地體進(jìn)入大地并向周圍擴(kuò)散時所遇到的電阻。大地具有一定的電阻率,如果有電流流過時,則大地各處就具有不同的電位。電流經(jīng)接地體注入大地后,它以電流場的形式向四處擴(kuò)散,離接地點愈遠(yuǎn),半球形的散流面積愈大,地中的電流密度就愈小,因此可認(rèn)為在較遠(yuǎn)處(15—20m以外),單位擴(kuò)散距離的電阻及地中電流密度已接近零,該處電位已為零電位。
2? 防雷接地的作用
2.1 接 閃
接閃裝置就是我們常說的避雷針、避雷帶、避雷線或避雷網(wǎng),接閃就是讓在一定程度范圍內(nèi)出現(xiàn)的閃電放電不能任意地選擇放電通道,而只能按照人們事先設(shè)計的防雷系統(tǒng)的規(guī)定通道,將雷電能量泄放到大地中去。
2.2 均 壓
接閃裝置在接閃雷電時,引下線立即產(chǎn)生高電位,會對防雷系統(tǒng)周圍的尚處于地電位的導(dǎo)體產(chǎn)生旁側(cè)閃絡(luò),并使其電位升高,進(jìn)而對人員和設(shè)備構(gòu)成危害。為了減少這種閃絡(luò)危險,最簡單的辦法是采用均壓環(huán),將處于地電位的導(dǎo)體等電位連接起來,一直到接地裝置。室內(nèi)的金屬設(shè)施、電氣裝置和電子設(shè)備,如果其與防雷系統(tǒng)的導(dǎo)體,特別是接閃裝置的距離達(dá)不到規(guī)定的安全要求時,則應(yīng)該用較粗的導(dǎo)線把它們與防雷系統(tǒng)進(jìn)行等電位連接。這樣在閃電電流通過時,室內(nèi)的所有設(shè)施立即形成一個“等電位島”,保證導(dǎo)電部件之間不產(chǎn)生有害的電位差,不發(fā)生旁側(cè)閃絡(luò)放電。完善的等電位連接還可以防止閃電電流入地造成的地電位升高所產(chǎn)生的反擊。 為了徹底消除雷電引起的毀壞性的電位差,就特別需要實行等電位連接,電源線、信號線、金屬管道等都要通過過壓保護(hù)器進(jìn)行等電位連接,各個內(nèi)層保護(hù)區(qū)的界面處同樣要依此進(jìn)行局部等電位連接,并最后與等電位連接母排相連。