全国接地优化设计及长效接地降阻剂应用技术

全国接地优化设计及长效接地降阻剂应用技术

刘飞燕

（广西蓝川设计有限公司广西南宁530021）

摘要：电力系统接地直接影响系统和网上电气设备的安全可靠运行，对操作维护人员的人身安全也起着重大作用。加强接地优化设计及长效接地降阻剂应用具有非常重要的意义，需要引起我们的重视。基于此本文分析了全国接地优化设计及长效接地降阻剂应用技术。

关键词：全国接地优化设计；长效接地降阻剂；应用技术

1、全国接地优化设计

1.1、防雷接地优化设计

为了保证系统的高效稳定运行，可从以下几方面进行防雷接地优化设计。1）可以采取较多的分支接地的引下线，使其通过引下线的电流有所减小，从而减小由于电流流动产生电磁干扰的影响。2）加强信息和信息之间，电源与电源之间的屏蔽，改善屏蔽的方式通常有增加距离和改善材质两种，由于信息之间，电源之间的干扰程度将随着信息线间距的增加呈现指数级下降的趋势，因而，在允许的情况下可以考虑适当增加设备信息线、电源线之间的间距。另外还可以采用磁特性较适当的配合双层屏蔽，还可以采取特殊的屏蔽材料。3）为了减小引下线对弱电设备的感应，就要改进泄流系统的结构，进而使原有的屏蔽网可以很好的发挥作用。4）在电源入口处除了设置压敏电阻等方面来限制过压的装置外，还在信息的接入处设置具有适当参数的限压装置或者应用光电耦合元件。5）所有控制室进出的电缆均采用屏蔽电缆，屏蔽层同用一个接地网。在通讯室和控制室设置等电位，等电位与所有的电气设备的外壳汇流连接。6）可以采取接地体或者接地线技术。接地体可分为自然接地体和人工接地体，设计中通常采用人工接地体，以便达到所规定的接地电阻，并避免外界其他因素的影响。接地线即接地体的外引线，连接被保护或屏蔽设施的连线，可设主接地线、等电位连接板和分接地线。防雷接地装置的接地线即防雷接闪装置的引下线，可采用圆钢或扁钢，两端按规定的搭接长度焊接达到电连接。

1.2、土壤电阻率较低地区接地设计

1.2.1、采用镀铜钢棒作为水平接地体

通常根据耐腐蚀性和费用来选择接地体。首先想到的是镀锌圆钢，就材料本身而言是最便宜的。因为容易腐蚀，寿命较短，因此每过几年就会进行大修，因此具有很高的运行维护成本。纯铜棒服务寿命长，但价格昂贵。

另外，纯铜棒因为材质较软而容易弯曲，不能打入较硬土壤中，无法采用。作为折中，铜包钢接地棒，将铜皮通过高压附着在钢芯上，价格比铜棒便宜的多，也可以深埋。但铜包钢接地棒铜皮容易脱落或皴裂，一旦铜皮脱落，接地棒的腐蚀将更严重。

1.2.2、采用石墨有复合材料作为水平接地体

金属性接地体在土壤腐蚀情况下或多或少会有一定的腐蚀率，为实现零腐蚀，又出现了使用高碳石墨等材料加工制成的非金属导电石墨线缆，可广泛用于线路杆塔接地。由于是非金属导电体，其耐腐蚀、不生锈、接地电阻稳定、耐高低温、使用寿命长，且因无回收价值，防盗。该种接地体与塔身连接采用搭接，搭接长度200mm，用石墨线捆扎，无需电气焊。接地体由增韧纤维作为结构“骨架”，整体力学性能较好。多次冲击耐受试验证明，该新型材料具有良好的热稳定性。接地体由编制工艺制成，可随意调整其粗细。根据实际情况需求可增大半径以增大与土壤之间的接触面积、减小趋肤效应又可以减少半径采用类似分裂导线的敷设方式增加火花效应以得到更好的降阻效果。

1.3、土壤电阻率较高地区接地设计

接地模块是一种以非金属材料为主的接地体，它由导电性强、化学稳定性较好的非金属矿物质、金属接地棒、电解质和保湿剂组成。接地模块埋入大地后，其中的非金属材料与大地构成一个接触良好的整体。一方面它能够与土壤紧密接触，扩大散流面积，降低与土壤间的接触电阻；另一方面它向周围土壤孔隙中流动渗透，降低周围土壤电阻率，在接地体四周形成一个电阻率变化平缓的低电阻区域，使整个地网接地电阻显著降低。由于接地模块具有很强的保湿、吸湿性和稳定的导电性，金属接地体通过外围的非金属的模块材料与大地的接触电阻将大大减小，达到良好的降阻作用。而且接地模块中含有金属钝化防腐剂，能使金属接地体表面迅速钝化，有效阻止金属接地体的锈蚀，延长金属接地体使用寿命；接地模块中保湿剂能有效保持土壤中的水分，防止干燥季节接地电阻受气候变化的影响，因比接地模。

2、长效接地降阻剂应用技术

2.1、降阻剂的选择

（1）降阻剂的电阻率应尽量小。新技术条件[4]已将其自≤5Ψ•m降至≤2.5Ψ•m。（2）降阻剂对钢接地体的腐蚀率要低。降阻剂一些腐蚀钢接地体，一些却有防腐作用，视其对钢接地体的平均年腐蚀率是否低于当地土壤对钢接地体的腐蚀率（一般土壤平均年腐蚀率对扁钢为0.05～0.2mm/a；对圆钢为0.07～0.3mm/a），是则有防腐蚀作用；否则有腐蚀作用。降阻剂对钢接地体表面平均年腐蚀率应≤0.03mm/a（越小越好），降阻剂的酸碱度亦应合格为pH=8～12。（3）降阻剂的稳定性和长效性要好。某些降剂的降阻效果会随土壤干湿度的变化而变化，特别是一些无机降阻剂，离子类降阻剂，一旦缺水就会析出颗粒状的晶体，失去导电特性，还有一些靠非电解质导电粉末的降阻剂，或固体降阻剂，导电水泥等，其降阻效果受土壤干湿度的影响也较大。

2.2、降阻剂的使用

（1）小型接地装置使用降阻剂（如≤35kV的变电所、线路杆塔和避雷针及微波信站的接地）非常有效。关键是要选好降阻剂，并按要求施工。（2）大中型接地装置因其相互屏蔽作用在接地网内部使用降阻剂效果并不明显，应合理的设计和施工：把降阻剂用在接地网四周、外延接地及深井式接地以发挥其降阻效果。发电厂、变电站等网状接地体可采用不等量降阻剂法，即在地网四周和内部每隔一定的网格加大施加剂量从而减少屏蔽、提高降阻效果。如用GPF-94高效膨润土降阻剂结合外延法处理河南、广东、浙江等多座大中型接地网均有良好稳定的降阻效果。（3）各种降阻剂的施工工艺一定要按其规定执行，一般注意：①均匀施加在接地体周围，不能脱节；②用和不用降阻剂的地方要有过渡措施；③埋深足够，回填土合格。

2.3、当地下深层有较低土壤电阻率的地质结构时，可采用深井式接地极进行降阻，或构成立体地网。采用深井式接地极时要求对接地装置及其四周测出垂直方向上的土壤电阻率分布。采用深井式接地极可结合使用降阻剂法进行降阻，如采用爆破制裂，压力灌降阻剂的方法进行降阻。该方法适合于地下深层有低电阻率地质结构的地方，如地下有金属矿、北方上层土壤干燥而地下水丰富，土壤电阻率较低的地方。用该方法并施加降阻剂在地下深层做成立体地网，接地电阻稳定，不受土壤干湿度的影响，可收到理想的降阻效果。但是，由于大多数情况下都是深层土壤的电阻率高于上层土壤的电阻率，尤其是在山区和南方地区更是如此，所以使用该方法一定要慎重，应在测出土壤电阻率的分布，进行认真的计算设计，并结合技术经济分析后才可使用。

总之，在电力运行过程中全国接地优化设计及长效接地降阻剂应用技术具有非常重要的意义，需要引起我们的重视。

参考文献：

[1]黄娟.变电站接地网优化设计探讨[J].轻工科技，2013，12：51-52.

[2]朱虹霖.变电站接地系统的重要性[J].硅谷，2013，23：145-146.