电气系统对接地电阻有哪些要求?如何来降低接 

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電氣系統對接地電阻有哪些要求?如何來降低接
一、降低接地電阻方法
 
1.換土法(利用低電阻系數的土壤)
 
利用粘土、泥炭、黑土及砂質粘土等代替原有較高電阻系數的土壤,必要時也可使用焦碳、木炭等。置換的范圍是在接地體周圍1~2米的范圍內和近地面側大于等于接地極長的1/3區域內。這樣處理后,接地電阻可減小為原來的3/5左右。
 
2.提高土壤導電率(加食鹽等人工處理法)
 
在接地體周圍土壤中加入食鹽、煤渣、炭末、爐灰、焦灰等,以提高土壤的導電率,其中最常用的是食鹽,因食鹽對于改善土壤電阻系數的效果較好,受季節性變動較小,且價格低廉。處理方法是,在每根接地體的周圍挖直徑為0.5~1.0米左右的坑,將食鹽和土壤一層隔一層地依次填入坑內。通常食鹽層的厚度為約1厘米,土壤的厚度大約為10厘米,每層鹽都要用水濕潤,一根管形接地體的耗鹽量約為30~40千克;這種方法對于砂質土壤可把接地電阻降為原來的(1/6~1/8)左右,而砂質粘土中則可降為原來的(2/5~1/3)左右。
 
如果再加入10千克左右的木炭,效果會更好。因木炭是固體導電體,不會被溶解、滲透和腐蝕,故其有效時間較長。對于扁鋼、圓鋼等平行接地體,采用上述方法處理也能得到較好的結果。
 
但是,該法也有缺點,如對巖石及含石較多的土壤效果不大;降低了接地體的穩定性;會加速接地體的銹蝕;會因為鹽的逐漸溶化流失而使接地電阻慢慢變大。所以在人工處理后2年左右即需進行一次處理。
 
3.采用外引式接地
 
尤其在山丘地區,當接地電阻值要求較小而原地又難以達到時,若附近不遠處有水源或者電阻系數低的土壤,則可利用該處制作接地極或敷設水下接地網。然后再利用接地線(如扁鋼帶)引接過來作為外引式接地。但應注意,外引接地裝置要避開人行通道,以防跨步電壓觸電;穿過公路時,外引線的埋深應大于等于0.8米。
 
4.采用導電性混凝土
 
在水泥中摻入碳質纖維來作為接地極使用。如在1立方米水泥中摻入約100千克的碳質纖維,制成半球狀(直徑為1米)的接地極。經測定,其工頻接地電阻(與普通混凝土相比)通常可降低30%左右。此法常用于防雷接地裝置。為了能夠進一步降低沖擊接地電阻值,還可以同時在導電性混凝土中埋入針狀接地極,使放電電暈能夠從針尖連續地波及碳質纖維,這對降低沖擊接地電阻值有明顯的作用。
 
5.采用降阻劑的化學處理法
 
用碳粉和生石灰等作為主要原料的阻降劑,因不含電介質,故能在土壤中長期使用,也不會因地下水而流失,所以能得到長期既無公害且又穩定的低接地電阻(約可比采用減阻劑處理土壤前降低1/2)。對于堅硬巖盤地帶,采用埋設接地線和降阻劑并用的方法相當有效,其接地電阻比只埋接地線時約能降低40%。且此法只要在挖掘好并敷上接地線的溝內撒上粉狀降阻劑或長效降阻劑,再將舊土壤回填就可取得良好的效果。
 
6.鉆孔深埋法
 
該法在國外早有報道,并在實際使用中取得了良好的效果。近年來,我國也已經開始采用這種降阻的新方法。此法所采用的垂直接地體長度,視地質條件一般為5~10米,再長時則效果不明顯且給施工也帶來困難。接地體通常采用Φ20~75毫米的圓鋼。不同直徑的圓鋼對接地電阻值的影響很小。
 
該法適用于建筑物擁擠或敷設接地網的區域狹窄等場合。這些場合采用傳統方法很難找到埋設接地極的適當位置,且安全距離無法保證。
 
雖可通過在接地體上覆蓋瀝青絕緣層等措施來保證安全,但增加了施工工作量和裝設成本。深埋法對含砂土壤最為有效,因其含砂層大都處在3米以內的表面層,而地層深處的土壤電阻系數較低。此外,該法也適用于多石的巖盤地區。
 
在施工時,可采用Φ50毫米及以上的小型人工螺旋鉆或鉆機打孔。在打出的孔穴中埋設Φ20~75毫米圓鋼接地體,再灌入碳粉漿(用碳纖維拌水漿)或泥漿。最后將同樣處理的數個接地體并聯,就成了完整的接地體。
 
采用本法施工的接地體,受季節影響小,可獲穩定的接地電阻值。同時由于深埋,也可使跨步電壓顯著減小,這對保障人身安全很有利。該法施工方便,成本不高,效果顯著,勢將達到推廣和運用。
 
二、電氣系統對接地電阻的具體要求
 
1.系統及設備接地電阻允許值的確定
 
限定接地裝置的接地電阻,實際上就是限定了接觸電壓和跨步電壓的高低。反過來說,從安全角度出發,已經限定了接觸電壓和跨步電壓的高低,也就確定了接觸電阻允許值的大小。
 
部頒接地規程中規定,大接地短路電流系統的電力設備,其接地裝置的接地電阻應符合公式的要求:

R<=2000/Id (Ω) (當Id>4000A時,取R<=0.5Ω)。
 
式中,R指考慮季節影響的最大(工頻)接地電阻(Ω);Id為流經接地裝置的最大單相穩態短路電流(A)。中性點非直接接地的小接地短路電流系統的電力設備,接地電阻值應符合下述要求:
 
(1)高壓與低壓電力設備共用的接地裝置R<=120/Ijd,(Ω)
 
(2)只用于高壓電力設備的接地裝置R<=250/Ijd,(Ω)
 
式中,R指考慮季節影響的最大(工頻)接地電阻(Ω);Ijd為單相接地時的故障(電容)電流(A)。
 
 
2.各類常用接地電阻的允許值
 
為確保接地裝置在運行中能發揮應有的作用,其接地電阻均應符合規程要求。對于各類常用的接地裝置,其允許接地電阻值(Ω)分別為:
 
(1)電源容量100kVA以上的變壓器或發電機的工作接地,R<=4Ω。
 
(2)電源容量小于等于100kVA的變壓器或發電機的工作接地,R<=10Ω。
 
(3)100kVA以及以下低壓配電系統的零線重復接地,R<=10Ω;當重復接地有3處以上 時,R<30Ω。
 
(4)電氣設備不帶電金屬部分的保護接地,R<=4Ω;引入線裝有25A以下熔斷器的設備保護接地,R<=10Ω。
 
(5)低壓線路桿塔的接地或低壓進戶線絕緣子腳的接地,R<=30Ω。
 
(6)變配電所母線上FZ型閥型避雷器的接地,R<=4Ω。
 
(7)線路出線端FS型閥型避雷器的接地;管型避雷器的接地;獨立避雷針接地(個別可取R<=30Ω),工業電子設備(包括X光機)的保護接地,均為R<=10Ω。
 
(8)煙囪的防雷保護接地,R<=30Ω (包括水塔或料倉的防雷接地均同此項要求)。