接地電阻不合格危害

接地電阻不合格危害接地電阻不合格危害/NUMPAGES14接地電阻不合格危害接地電阻不合格危害配電變壓器接地電阻過大的危害與預(yù)防發(fā)布者：admin發(fā)布時(shí)間：2011-9-17閱讀：79次配電變壓器（以下稱變壓器）接地電阻阻值的大小影響供電質(zhì)量，如果接地電阻阻值過大或發(fā)生接地線斷線故障，將會(huì)由于供電異常造成設(shè)備燒毀，甚至?xí)?duì)人身安全造成危險(xiǎn)。為此，我們必須了解接地電阻阻值過大的危害及防范措施。1、接地電阻阻值過大的危害（1）變壓器接地線接地電阻阻值過大，如同時(shí)伴有低壓相線絕緣損壞而接地（例如L1相線接地），這時(shí)變壓器接地線中將有電流流過，L1相電壓加在大地和接地電阻上，接地電阻阻值越大，接地電阻上的分壓就越大。這時(shí)，如果有人誤觸變壓器接地線或中性線以及變壓器外殼，人體將和接地電阻形成并聯(lián)，那么加在人體上的電壓就會(huì)導(dǎo)致人身觸電。（2）當(dāng)變壓器三相四線中的中性線接地電阻阻值過大或中性線斷線時(shí)，此時(shí)由于三相負(fù)載的不平衡，變壓器中性點(diǎn)將發(fā)生偏移，接地點(diǎn)電位不為零，使得有的相電壓升高而燒毀用電設(shè)備。（3）當(dāng)接地電阻阻值過大，同時(shí)變壓器批避雷器不能正常對(duì)地放電，致使避雷器或變壓器燒毀。2、變壓器接地電阻阻值過大的原因（1）接地裝置的材料不合格。由于接地體埋設(shè)不規(guī)范，安裝工藝不合格，接地體與接地線接頭連接松動(dòng)，大地過于干燥等原因，均有可能造成接地電阻阻值過大。（2）由于對(duì)變壓器接地線作用的重要性認(rèn)識(shí)不足，中性線截面積選擇過小，或由于外力的破壞、接地線被盜等原因，都有可能導(dǎo)致接地線斷線或接地電阻阻值過大。3、預(yù)防措施（1）嚴(yán)格施工工藝，規(guī)范接地體的埋設(shè)。接地裝置一般由鋼管、角鋼、扁鋼及鋼絞線等材料制成。埋設(shè)深度應(yīng)不小于0.5~0.8m。接地裝置的施工一般應(yīng)和基礎(chǔ)施工同時(shí)進(jìn)行，具體要求如下。①接地槽的深度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，一般為0.5~0.8m，可耕地應(yīng)敷設(shè)在耕作深度以下。接地槽的寬度一般為0.3~0.4m，并應(yīng)清除槽中一切影響接地體與土壤接觸的雜物。②鋼管的規(guī)格及打入土壤中的深度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，接地體應(yīng)垂直打入地中且固定，以免增加街道電阻阻值。在山區(qū)及土壤電阻率較高的地區(qū)，盡量少用管形接地裝置，而采用表面埋入方式的接地裝置。③接地引下線應(yīng)沿電桿敷設(shè)引下，并盡可能短而且直，以減少其沖擊電抗。接地引下線以支持件固定在桿塔上，支持件之間的直線距離通常為1.0~1.5m，轉(zhuǎn)彎部分為0.1m。④接地引下線除為測(cè)量接地電阻阻值而預(yù)留的斷開處外不得另有接頭，接地裝置的連接應(yīng)保證接觸間的連接，均采用焊接。接地引下線與為測(cè)量接地電阻阻值而預(yù)留的斷開處連接均應(yīng)采用螺栓連接，連接螺栓應(yīng)鍍鋅防銹。⑤接地體敷設(shè)完畢，應(yīng)回填土，不得將石塊等影響接地體與土壤接觸的雜物埋入。（2）在變壓器的中性線上選取適當(dāng)?shù)奈恢茫瑢⒆儔浩鞯闹行跃€多點(diǎn)重復(fù)接地。這樣當(dāng)變壓器中性線在某點(diǎn)斷線時(shí)，由于多點(diǎn)接地，中性線電流仍可經(jīng)大地回到變壓器中性點(diǎn)，中性線的電位始終為零，每相負(fù)載的電壓始終為正常的相電壓。（3）在用戶電能表后裝設(shè)剩余電流動(dòng)作保護(hù)器。當(dāng)用戶裝設(shè)了保護(hù)器后，此時(shí)如果變壓器接地點(diǎn)接地電阻阻值過大，大地電位將不再為零，這時(shí)將有一個(gè)電流經(jīng)保護(hù)器、大地流入變壓器接地點(diǎn)，此電流將使保護(hù)器動(dòng)作而將接地點(diǎn)切除，防止了大地電位的升高。另外，加裝保護(hù)器后，當(dāng)人接觸相線時(shí)，保護(hù)器也會(huì)動(dòng)作，從而保障人身安全?！睹绹?guó)國(guó)家電氣法規(guī)》NEC第100節(jié)對(duì)“接地”一詞定義如下：電氣回路或設(shè)備與大地，或與代替大地的導(dǎo)體之間的導(dǎo)電的連接，可以是有意的連接，也可以是無意的連接。在配電回路或分支回路里，所有的回路和設(shè)備都通過導(dǎo)電連接來互相連通，從而減少它們之間的電位差，或?qū)㈦娢徊钕拗频阶钚≈?。在上述定義里，術(shù)語(yǔ)“地”是個(gè)關(guān)鍵。接地的主要目的就是保證電氣安全。在電擊防護(hù)和為接地故障電流提供返回電源通路方面接地是很重要的。這兩個(gè)問題都可將回路和地之間加以連接來解決。通常將一接地棒打入地內(nèi)就算與大地相連接了。對(duì)于一個(gè)建筑物的配電系統(tǒng)，可在靠近電源進(jìn)線處打一接地棒來接地。將回路導(dǎo)線與地連接（Ground)或?qū)⒃O(shè)備接地（Grounding)可起到如下作用：(1)提供設(shè)備與近處金屬物體間的低阻抗連接，以減少人身電擊危險(xiǎn)；(2)給接地故障電流提供返回電源的低阻抗通路，使熔斷器或斷路器得以動(dòng)作；(3)給雷電感應(yīng)電流提供低阻抗的對(duì)地泄放通路；(4)給靜電電荷提供對(duì)地泄放通路，以防產(chǎn)生電火花或電弧。變電站的接地裝置是接地體（埋入地中并與大地直接接觸的一組金屬導(dǎo)體）和接地引下線（電氣設(shè)備接地部分與接地體連接的金屬導(dǎo)體）的總稱。其作用是通過降低接地電阻，加速接地電流的擴(kuò)散，減少地電位的升高。接地裝置長(zhǎng)期處在地下或陰暗、潮濕的環(huán)境中,則最容易發(fā)生腐蝕。由于接地裝置的腐蝕會(huì)極大的影響裝置的使用壽命,造成接地網(wǎng)局部斷裂,接地線與接地網(wǎng)脫離,形成嚴(yán)重的接地隱患或構(gòu)成事故，因此要加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)和巡視檢查，及時(shí)進(jìn)行缺陷處理，定期進(jìn)行接地電阻和回路電阻測(cè)量，以保證接地一直處于良好的狀態(tài)。一、接地裝置的正常巡視檢查項(xiàng)目由于變電站接地裝置的特殊性，主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行檢查：（1）設(shè)備的接地引下線有無損傷、斷裂、銹蝕，連接處是否接觸良好。（2）接地網(wǎng)與接地引下線連接線夾或螺栓是否完好、牢固。

（3）接地網(wǎng)的接地圓鋼、扁鋼有無露出、被盜、淺埋等現(xiàn)象。（4）接地裝置在引入建筑物的入口處要有明顯的標(biāo)志，明敷的接地引下線表面的涂漆標(biāo)志是否完好。（5）用導(dǎo)通法定期檢查接地引下線的通斷情況。（6）定期測(cè)試接地電阻值是否合格，并分析所測(cè)量的接地電阻變化情況，是否符合規(guī)程要求。（7）對(duì)含有重酸、堿、鹽或金屬礦研等化學(xué)成分的土壤地帶，定期對(duì)接地裝置的地下部分挖開地面進(jìn)行檢查，觀察接地體腐蝕情況。（8）設(shè)備每次檢查后，應(yīng)檢查其接地是否牢固。二、接地裝置的定期維護(hù)及試驗(yàn)項(xiàng)目

在運(yùn)行期間，對(duì)接地裝置的連接情況檢查和接地電阻的測(cè)量，主要按下列周期進(jìn)行：

（1）連接情況檢查至少每一年一次。

（2）接地電阻的測(cè)量至少每五年一次。

（3）必要時(shí),選點(diǎn)挖土檢查接地體和接地線連接是否完好。

（4）接地裝置設(shè)記錄本，將檢查結(jié)果載入備查。

（5）當(dāng)進(jìn)行設(shè)備擴(kuò)建時(shí)和根據(jù)當(dāng)?shù)乩讚袈剩瑧?yīng)重新評(píng)估接地引下線截面的過流容量。（6）各防雷裝置的接地線每年（雷雨季節(jié)前）檢查一次。三、接地裝置經(jīng)長(zhǎng)周期運(yùn)行后，普遍存在的問題。有些接地裝置在投運(yùn)初期是合格的，但經(jīng)一定的運(yùn)行周期后，接地電阻就會(huì)變大，以下一些問題值得注意：一是由于接地體的腐蝕，使接地體與周圍土壤的接觸電阻變大，特別足在山區(qū)酸性土壤中，接地體的腐蝕速度相當(dāng)快，會(huì)造成一部分接地體脫離接地裝置；二是在接地引下線與接地裝置的連接部分因銹蝕而使電阻變大或形成開路；三是接地引下線接地極受外力破壞時(shí)誤損壞等。四、接地裝置的接地電阻不合格，會(huì)造成的危害。接地裝置起著工作接地和保護(hù)接地的作用，《電力設(shè)備接地設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》(SDJ8—79)中對(duì)接地電阻值有具體的規(guī)定,一般不大于0.5Ω，如果接地電阻過大，則：（1）發(fā)生接地故障時(shí)，使中性點(diǎn)電壓偏移增大，可能使健全相和中性點(diǎn)電壓過高，超過絕緣要求的水平而造成設(shè)備損壞。（2）在雷擊或雷電波襲擊時(shí)，由于電流很大，會(huì)產(chǎn)生很高的殘壓，使附近的設(shè)備遭受到反擊的威脅，并降低接地裝置本身保護(hù)設(shè)備（變電站電氣設(shè)備）帶電導(dǎo)體的耐類水平，使設(shè)備達(dá)不到設(shè)計(jì)的要求而損壞?？傊冸娬镜慕拥匮b置，對(duì)于整個(gè)電網(wǎng)安全運(yùn)行起著非常重要的作用，它能提高電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的可靠性，因此，要加強(qiáng)接地裝置的運(yùn)行維護(hù)和定期試驗(yàn)，以保證它健康運(yùn)行。變電所防雷接地電阻允許值的分析計(jì)算變電所防雷接地電阻不能滿足對(duì)地電位允許電阻值的要求，滿足接地電勢(shì)、跨步電勢(shì)和暫態(tài)電壓允許電阻值的要求。對(duì)于變電站，周圍沒有低土壤電阻率地區(qū)或水源，不具備采取引外接地措施降低接地電阻的條件；采用人工降阻、電解接地、爆破接地等其他降阻費(fèi)用很大且影響變電站的正常運(yùn)行，有必要對(duì)地電位接地電阻允許值進(jìn)行分析計(jì)算，合理選擇確定接地電阻允許值。

接地裝置的對(duì)地電位，是指發(fā)生接地故障時(shí)，接地裝置與大地零電位之間的電位差。對(duì)地電位要求R≤2000/I，規(guī)定對(duì)地電位為2000V，對(duì)于大部分110~500KV變電所，入地短路電流很大，要求接地電阻很小。對(duì)接地電阻大于對(duì)地電位要求值時(shí)，接地裝置的對(duì)地電位超過2000V，例如某站接地電阻允許值為0.951歐姆，對(duì)地電位達(dá)到55800×0.951=5306V，因此，有必要分析對(duì)地電位升高對(duì)人體和設(shè)備的影響。

1）對(duì)設(shè)備的影響：

當(dāng)接地網(wǎng)采用均壓措施后，所區(qū)各處的地電位基本相同，在共用接地系統(tǒng)中，所以設(shè)備均以接地裝置的電位作為等電位。當(dāng)接地裝置對(duì)地電位升高時(shí)，在設(shè)備接地線良好的情況下，設(shè)備的零電位和設(shè)備外殼的電位隨之升高。采取均壓措施，通過共用接地系統(tǒng)，可以防止地電位升高對(duì)低壓設(shè)備絕緣的危害影響。

2）對(duì)人體的影響：

雖然接地網(wǎng)采取均壓措施可以使得所區(qū)各處的對(duì)地電位基本相同，但是接地網(wǎng)并非密實(shí)的金屬板，均壓帶直接以及接地網(wǎng)邊緣仍然存在電位差，因此接地電阻需要滿足接觸電勢(shì)和跨步電勢(shì)的規(guī)定要求。

3）對(duì)電纜的影響：

采取沿電纜溝兩側(cè)敷設(shè)接地線的屏蔽措施，可以限制電纜絕緣層的感應(yīng)電流和電位。根據(jù)國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果，當(dāng)接地網(wǎng)網(wǎng)格為10×12m時(shí)，網(wǎng)格內(nèi)最大電位梯度為7.5V/m，對(duì)于一點(diǎn)接地的控制電纜，其絕緣水平為3500V時(shí)允許敷設(shè)長(zhǎng)度可達(dá)450M以上。采取均壓措施，通過減小均壓帶間距限制接地網(wǎng)電位梯度，可以防止電位升高對(duì)電纜絕緣的危害影響。

4）對(duì)雷擊的分析：

事實(shí)上，雷擊電流對(duì)低壓設(shè)備的危害遠(yuǎn)大于短路電流，這是因?yàn)槔讚舸螖?shù)較多和雷擊電流較大，雷擊時(shí)的對(duì)地電位遠(yuǎn)大于短路時(shí)的對(duì)地電位。然而，國(guó)內(nèi)接地技術(shù)表對(duì)對(duì)\o""防雷接地并未要求很低的接地電阻，一般要求1~10歐姆以內(nèi)，注意通過采取防護(hù)措施防止雷擊危害。例如設(shè)置放電管限壓防止高電位通過電纜進(jìn)入低壓設(shè)備，設(shè)置均壓接地系統(tǒng)減少設(shè)備之間的電位差和防止跨步電勢(shì)危害，要求\o""避雷針與建筑物和設(shè)備保持足夠距離等。通過短路電流與雷擊電流的比較分析可知，降低接地電阻并非保證接地安全的根本措施，應(yīng)該積極采取防護(hù)措施和加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)才能保證接地安全。

5）對(duì)分流分析：

流經(jīng)變電所接地網(wǎng)的入地短路電流，不等于接地短路點(diǎn)的全部短路電流。當(dāng)接地短路發(fā)生在接地網(wǎng)內(nèi)時(shí)，一部分短路電流與接地網(wǎng)連接的架空線的“地線桿塔”接地系統(tǒng)分流；另一部分短路電流，經(jīng)由接地網(wǎng)直接流回變電所變壓器接地的中性點(diǎn)；剩下的一部分短路電流，才經(jīng)過接地網(wǎng)入地中，經(jīng)大地流回系統(tǒng)變壓器接地中性點(diǎn)。最后的這部分電流，稱為計(jì)算用的流經(jīng)接地裝置的入接短路電流。例如，某站最大單相接地短路電流發(fā)生在110KA母線側(cè)為10.83KA，經(jīng)主變中性點(diǎn)和線路避雷線分流后，最大入地短路電流為5.58KA。如果不考慮分流，某站對(duì)地電位要求的接地電阻值為R≤2000/10830=0.18歐姆，對(duì)這樣小的接地電阻，不僅與理論和實(shí)踐不相符合，而且在技術(shù)上難以實(shí)現(xiàn)。

6）加強(qiáng)防護(hù)措施：

為了防止設(shè)備接地引線燒斷產(chǎn)生高電位對(duì)低壓設(shè)備構(gòu)成危害，設(shè)備應(yīng)采取兩根接地引線并適當(dāng)增加截面。為了防止接地體腐蝕破壞接地網(wǎng)均壓作用，運(yùn)行應(yīng)定期檢查維護(hù)，設(shè)計(jì)應(yīng)適當(dāng)增加接地體截面，必要時(shí)可以采用非金屬材料接地體。為了減小地電位梯度，均壓帶最大間距不宜大于12m，接地網(wǎng)邊緣均壓帶應(yīng)適當(dāng)加密。為了限制電纜外層的感應(yīng)電流和電壓，電流溝兩側(cè)敷設(shè)屏蔽接地體，對(duì)于進(jìn)入所內(nèi)的高頻通信電纜應(yīng)增加敷設(shè)扁鋼屏蔽接地線。為了加強(qiáng)泄流降低暫態(tài)電壓反擊，要求在主變壓器、避雷器、避雷針的接地處設(shè)置集中垂直接地體。為了降低設(shè)備絕緣層之間以及不同設(shè)備之間的電位差，要求在所區(qū)建筑物周圍設(shè)置環(huán)形均壓接地體，所以設(shè)備采用共用接地，\o""避雷針與接地網(wǎng)的連接線長(zhǎng)度應(yīng)大于15m。為了防止接觸電勢(shì)、跨步電勢(shì)、轉(zhuǎn)移電位對(duì)人體和設(shè)備的危害，應(yīng)根據(jù)具體情況合理采取絕緣、隔離和降阻措施。

理論和實(shí)踐證明，國(guó)內(nèi)許多接地電阻較高的變電所，在發(fā)生接地短路時(shí)，雖然對(duì)地電位大大超過2000V，由于采取均壓、絕緣盒隔離防護(hù)措施，沒有發(fā)生人體電擊和設(shè)備擊穿的事故。因此，美國(guó)和蘇聯(lián)的接地技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)沒有規(guī)定對(duì)地電位的接地電阻要求值，我國(guó)接地技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際上也等于沒有規(guī)定，因?yàn)樽冸娝拥仉娮柙试S值會(huì)受到接觸電勢(shì)、跨步電勢(shì)和暫態(tài)電壓的限制，不可能按照5歐姆設(shè)計(jì)。

變電所接地電阻允許值通常由接地設(shè)計(jì)提出，作為施工驗(yàn)收和運(yùn)行維護(hù)的技術(shù)指標(biāo)，其大小應(yīng)滿足對(duì)地電位、接觸電勢(shì)、跨步電勢(shì)和暫態(tài)電壓的規(guī)定要求。對(duì)于均壓共用接地