电气系统对接地电阻有哪些要求?如何来降低接地电阻?

在大地电阻率较大的砂质、岩盘等土壤中,为了满足低接地电阻的要求,常采用由多个接地体并联组成的接地网。但有时需要用的钢铁材料很多,而且接地面积甚大,欲达到所要求的接地电阻往往会有一定的困难。

此时可设法降低接地体g k I 6 , = . d附近土壤的大地电阻率,也能够y ` w g _ l I U达到降低接地电阻的目的。树上鸟教育建筑电气设计在线教8 r (

一、降低接地电阻方法

1.利用低电阻系数的土壤(即换土法)

利用粘土、泥炭、黑土及砂质粘土等代替原j y 9 % ! =有较高电阻系数的土壤,必要时也可使用焦碳、木炭等。置换的范围是在接地体周围1~2米的范围内和近地面侧大于等( m t X于接地极长的1/3区域内。这样处理后,接地电阻可减小为原来的3/5左右。

2.采用加食盐等人工处理法p r o R ~

在接T 5 F o u G A地体周围土壤中加入食盐、煤渣、炭末、炉灰、焦灰等,以提高土壤的导电率,其中最常用的是食盐,因食盐对于改善土壤电阻系数的效D 8 t果较好,受季节性变动较小,且价格| J | T 9 \低廉。电气系统对接地电阻有哪些要求?如何来降低接地电阻?来涨下知识_2

处理方法是,在每根接地体的周围挖直径为0.5~1.0米左右的坑,将食盐和土壤一层隔一层地依次填入坑V t s ( O内。通常食盐层的厚度为U f } \ x约1厘米,E } b c = 3 y Z S土壤的厚度大约为10厘米,每层盐都要用水湿润,一根管形接地体的耗盐量约为30~40千克;这种方法对于砂质土壤可把接地电阻降为原来的(1/6~1/8)左右,而砂质粘土中则可降为原来的(2/5~1/3)左右。

如果再加入10千克左右的木炭,效果会更好。因木炭是固体导电体,不会被溶解、渗透和腐蚀,故其有效时间较长。对于扁钢、圆钢等平行接地体,采用上述方法处理也能得到z O M较好的结果。

但是,该法也有缺点,如对岩石及含石较多的土壤效果不大;降低了接地体的稳1 * o C k J定性;会加速接地体的锈蚀B i C # 6 ,;会因为盐的逐渐溶化流失而使接地电阻慢^ X M慢变大。所以在人工处理后2年左右即需进行一次处理。

3.采用外引式接地

尤其在山丘地区,当接地电阻值要求较小而原地又难以达到时,若附近不远处有M , & = v [ 1 J水源或者电阻系数低的土X } ? J壤,则可利用该处制作接地极或敷设水下接地网。然后再利用接地线(如扁钢带)引接过来作为外引式接地。但应注意,外引接地装置要避开人行通道,以防跨步电压触电;穿过公路时,外引线的埋深应大于等于0.8米。

4.采用导电性混凝土

在水泥中掺入碳质纤维来作为接地极使用。如在1立方米水泥中掺入约100千克的碳质纤维,制成半球状(直径为1米)的接地极。经测定,其工频接地电阻(与普通混凝土相比)通常可降低30%左右。此法常用于防雷接地装置。为了能够进一步降低冲击接地电阻值,还可以同时在导电性混凝土中埋入针状接地极,使放电电晕能够从针尖连续地波及碳质纤维,这对降低冲击接地电阻值有明显的作用。

5.采用降阻剂的化学处理法

用碳粉和生石灰等作为主要原料的阻降剂,因不含电介质,故能在= 0 t N A $ N d [土壤中长期使用,也不E 4 !会因地下水而流失,所以能得到长期既无公害且又稳定的低接地电阻(约可比采用减阻剂处理土壤前降低1/2)。对于坚硬岩盘地带,采用埋设接地线和降阻剂并用的方法相当有效,其接地电阻比只埋接地线时约能降低40%。且此法只要在挖r 8 | ^ I ~ ` 7 &掘好并敷上接地线的沟内撒上粉状降阻剂或长效降阻剂,再将旧土壤回填就可取得良好的效果。

6.钻孔深埋法

该法在国外早有报道y 6 u $ ? - T 1,并在实际使用中取得了良好的效果。近年来,我国也已经开始采用这种降阻的新方法。此法所采用的垂直接地体长度,视地质条件一般为5~10米,再长时则效果不明显且给施工也带来困难。接地体通常采用Φ20~75毫米的圆钢。不同直径的圆钢对接地电阻值的影响很小。

该法适用于建筑物拥挤或v 3 T ? Y i . x敷设接地网的区域狭窄等场` S b u 8 T l o合。这些场合采用传统方法k k ? E B Q r d S很难找到埋设接地极的适当位置,且安全距离无法R W R ` C保证。

虽可通过在接地体\ 8 y 5 a *上覆盖沥青绝缘层等措施来保证安全,但增加了施工工作量和装设成本。深埋法对含砂土壤最为有效,因其含砂层大都处在3米以内的表面层,而地层深处的土壤电阻系数较低。此外,该法也适用于多石的岩盘地区。

在施工时,可采用Φ50毫{ V h 1 k m米及以上的小型人工螺旋钻或钻机打孔。在打出的孔穴[ ! } u { s Y D K中埋设&Ph9 \ 3 0 E j ( )i;20~75毫米圆钢接地体,再灌入碳粉浆(用碳纤维拌水浆)或泥W X t \ ? - k浆。最后将同样处理的数个接地体并联,就成了完整的接地体。

采用本法施工的接地体,受季节影响小,可获稳定的接地电阻值。同时由于深埋,也可使跨步电压显著减小,这对保障人身安全很M J 0 T W i r ?有利。该法施工方便,成本不高,效果显著,势将达到推广和运用。

二、电气系统对接地电阻的具体要求

1.系统及设备接地电阻允许值的确定

限定接地装置的接地电阻,实际上就是限定了接触电压和跨步电压的高低。反过来说,从安全角度出r D t b e X Q M [发,已经限定了接触电压和跨步电压的高低,也M # u 0就确u , J h u 8定了接触电阻允许值的大小。

部颁接地规程中规定,大接地短路电流系统的电力设备,其接地装置的接地电阻应符合公式的要求:R<=2000/In s & jd (Ω) (当Id>4000A时,取R<=0.5Ω)。

式中,R指考虑季节影响的最大(工频)接地电阻(Ω);Id为流经接地装置的最大单相稳态短路电流(A)。

中性点非直接接地的小接地短路电流系统的电力设备,接地电阻值应符合下述要求:

(1)高压与低压电力设备共用的接地装置R<5 U s I P;=120/Ijd,(Ω)

(2)只用于高压电力设备的接地装置R<=250/Ijd,(Ω)

式中,R指考虑季节影响的最大(工频)接地电阻(Ω);Ijd% & l , A } ?为单相接地时的故障(电容)电流(A)。电气系统对接地电阻有哪些要2.各类常用接地电阻的允许值

为确保接地装置在运行中能发挥应有的作用,其接地电阻均应符合规程要求。对于各类常用的接地装置,其允许接地电阻值(N U m x TΩ)分别为:

(1)电源容量1? f v 400kVA以上的变压器或发电机的工作接地,R<=4Ω。

(2)电源容量小于等于100kVA的变压器或发电机的工作接地,R<=10Ω。

(3\ # p c s ^ = ~ m)100kVA以及以下低压配电系统的零线重复接地,R<=10Ω;当重复接地有3处以上 时,R<30&Oc _ O /mega;。

(4)电气设备不带电金属部分的保护接地,R<=4Ω;引入线装有2~ c 6 Z o h D 25A以下熔断器的设备保护接地,R<=~ S v \10Ω。

(5)低压线路杆塔的接地或低压进户线绝缘子脚的接地,R<=30Ω。

(6)变配电所母线上FZ型阀型避雷器的接地,R<=4Ω。

(7)线路出线端FS型阀型避雷器的接地;管型避雷器的接地;独立t J = q 3 c S j避雷针接地(个别可取R<=30Ω),工业电子设备(包括X光机)的保护接地,均为R<=10Ω。

(8)烟囱的防雷保护接地,R<=30Ω (包括水塔或料仓的防雷接地均同此项要求)。

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