袁平

摘 要：長(zhǎng)輸管道站場(chǎng)中接地系統(tǒng)對(duì)保證設(shè)備正常運(yùn)行和設(shè)備站場(chǎng)安全具有重要的意義，接地系統(tǒng)根據(jù)接地裝置的大小、類型、材料、位置、施工方法等的不同而不同，同時(shí)測(cè)量方法和測(cè)量濕度溫度等也是接地電阻大小影響的重要因素。

關(guān)鍵詞：接地系統(tǒng)；電阻值；長(zhǎng)輸管道

中圖分類號(hào)： TU995 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1673-1069（2016）34-184-2

0 引言

在各種長(zhǎng)輸站場(chǎng)中通常防雷、防靜電、保護(hù)接地系統(tǒng)除單獨(dú)避雷針系統(tǒng)等通常采用聯(lián)合接地方式進(jìn)行接地，共用接地網(wǎng)工程中，接地電阻值越小，電流的泄放效果越好，特別是針對(duì)瞬時(shí)大電流的雷電的泄放越明顯。儀表系統(tǒng)為保證設(shè)備的正常運(yùn)行，要求接地電阻小于1歐，因此聯(lián)合接地一般設(shè)計(jì)要求不大于1歐姆。

長(zhǎng)輸管道站場(chǎng)涉及多種多樣的設(shè)備，安全要求性高，因此在工程施工過(guò)程中，分析當(dāng)?shù)氐耐临|(zhì)、氣候狀況，有針對(duì)性的對(duì)接地裝置的類型、位置、材料、埋深、連接形式和降阻措施進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以有效的保證接地效果，確保設(shè)備安全，取得良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

1 什么是接地電阻

接地電阻是各類帶電導(dǎo)體的電流經(jīng)接地系統(tǒng)通過(guò)各種類型的接地極導(dǎo)入大地后，再通過(guò)大地向遠(yuǎn)方擴(kuò)散所遇到的電阻，接地系統(tǒng)的電阻包括各種接地體以及接地極本身的電阻、接地極與地的電阻之間的接觸電阻或以及兩接地體之間大地的電阻或接地體到無(wú)限遠(yuǎn)處的大地電阻。接地電阻的大小能夠直接體現(xiàn)各類型的電氣裝置與“地”的接觸是否程度，能夠有效的反映接地網(wǎng)的大小。在現(xiàn)場(chǎng)工程測(cè)量中，對(duì)接地電阻的測(cè)量，測(cè)量方法和測(cè)量設(shè)備插入地下的探針位置和探針角度等不同，會(huì)導(dǎo)致接地電阻值有一定的隨機(jī)數(shù)值誤差。

2 接地系統(tǒng)

在日常接地系統(tǒng)工程的設(shè)計(jì)、施工、竣工驗(yàn)收過(guò)程中，接地電阻值的大小作為接地系統(tǒng)工程質(zhì)量的主要指標(biāo)，接地電阻值越小，接地系統(tǒng)的散流能力越好，整個(gè)系統(tǒng)的雜散電流越小，設(shè)備和金屬導(dǎo)體的較高電位保持時(shí)間就越短，對(duì)雷電的泄放和精密設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行越有利。根據(jù)工程實(shí)際，長(zhǎng)輸管道站場(chǎng)中往往存在許多不同性質(zhì)的電氣設(shè)備、通信設(shè)備、儀表設(shè)備和陰保設(shè)備，設(shè)備對(duì)接地電阻的要求有不同需求，需要針對(duì)這些設(shè)備、材料和保護(hù)要求的不同，而安排多個(gè)功能的接地系統(tǒng)（如：防雷接地、保護(hù)接地、工作接地、防靜電接地、中性點(diǎn)接地等），因此鑒于各系統(tǒng)的聯(lián)系和相關(guān)性，一般在長(zhǎng)輸站場(chǎng)設(shè)計(jì)采用共用接地系統(tǒng)。

3 接地電阻值的確定

接地電阻值的確定要根據(jù)土壤地質(zhì)、環(huán)境、保護(hù)要求、設(shè)備性能以及經(jīng)濟(jì)等要求綜合確定，其數(shù)值根據(jù)相關(guān)理論公式、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范為依據(jù)。接地系統(tǒng)的電阻值和接地體的電流大小有著密切的關(guān)系，阻抗與接地電流大小和頻率息息相關(guān)，接地系統(tǒng)在電流頻率較低時(shí)的電阻為阻抗的主要部分。

3.1 防雷接地系統(tǒng)電阻

我們?cè)诠こ添?xiàng)目中建設(shè)防雷接地系統(tǒng)的目的是使導(dǎo)體所產(chǎn)生的感應(yīng)以及直擊雷的雷電電流順利擴(kuò)散。長(zhǎng)輸站場(chǎng)中，一般以避雷針單獨(dú)設(shè)立防雷系統(tǒng)，為了使雷電流能夠迅速的擴(kuò)散，防雷接地裝置接地電阻應(yīng)根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求和設(shè)計(jì)要求，不宜大于10Ω（IEC62305—3），單獨(dú)接地系統(tǒng)應(yīng)與聯(lián)合接地系統(tǒng)間隔3m以上。接地裝置的形狀、位置和尺寸也非常重要，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r進(jìn)行設(shè)計(jì)，確保電阻值符合要求。

3.2 設(shè)備工作接地電阻

精密儀表系統(tǒng)的“地”是都通過(guò)接地體與自然大地連接，可以通過(guò)與接地體連接，利用接地系統(tǒng)來(lái)排泄外界電磁干擾所引起的干擾電信號(hào)和消除設(shè)備、操作人員所帶來(lái)的靜電危害，使得精密的電子設(shè)備可以獲得穩(wěn)定的“地”。防靜電的接地電阻一般在百歐姆以上，電流中低頻率分量應(yīng)控制在一定數(shù)值內(nèi)，以免引起電子電路誤動(dòng)作閾值。

3.3 電源系統(tǒng)接地電阻

低壓供配電系統(tǒng)接地電阻取決于電源接地電流，它應(yīng)限制接地電流在設(shè)備外露導(dǎo)電部分產(chǎn)生的接觸電壓小于50V的（一般情況下）。TN系統(tǒng)忽略感抗時(shí)應(yīng)滿足R≤50/Ia（Ia為保護(hù)器件動(dòng)作的接地故障電流A）；TT、IT系統(tǒng)為R×Id≤50V（Id為接地電流A）。10kV小電阻接地系統(tǒng)為R≤（1500—250）/ Id（Id為10V的接地電流A）。 高壓變電場(chǎng)所（35kV以上的）還存在跨步電壓的問(wèn)題，是通過(guò)計(jì)算高壓線路在接地時(shí)產(chǎn)生的跨步電壓，從而針對(duì)這個(gè)跨步電壓提出接地電阻的要求。

3.4 聯(lián)合接地系統(tǒng)

聯(lián)合接地系統(tǒng)是以站場(chǎng)中設(shè)備防雷、防靜電、保護(hù)接地等接地要求，綜合了設(shè)備類型、經(jīng)濟(jì)性等相關(guān)因素，設(shè)立統(tǒng)一接地網(wǎng)，各需接地設(shè)備和構(gòu)筑物通過(guò)接地支線與接地網(wǎng)連接，根據(jù)各種接地系統(tǒng)的阻值要求，一般共用接地以儀表設(shè)備相關(guān)要求確定，一般接地電阻要求不大于1歐姆。

4 接地系統(tǒng)施工要點(diǎn)

接地系統(tǒng)的接地體施工時(shí)，涉及隱蔽工程的相關(guān)檢查，施工完成后應(yīng)及時(shí)通知相關(guān)監(jiān)督管理部門(mén)進(jìn)行檢查，施工過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)要求的位置、埋深和類型等進(jìn)行施工，接地體的位置、接地體之間間距和是否埋于穩(wěn)定土層等都對(duì)接地體的效果產(chǎn)生影響，因此在施工中應(yīng)嚴(yán)格把握好質(zhì)量關(guān)和材料關(guān)。接地體施工完成后，必須及時(shí)進(jìn)行測(cè)量和檢查，若接地電阻值不符合要求，應(yīng)采用增加接地體，敷設(shè)降阻劑等方法降低接地電阻，必須確保接地阻值符合要求。

4.1 改善土壤的電阻系數(shù)

土壤電阻率受多種因素影響，例如：土質(zhì)成份、濕度、溫度、埋深等的影響。因此為改善土壤電阻率導(dǎo)致的接地電阻值上升，在接地體埋設(shè)地點(diǎn)應(yīng)注意選擇，主要措施有：

①水的電阻率因溫度的變化而導(dǎo)致快速的變化，例如：當(dāng)溫度由20～-15℃變化導(dǎo)致同一土地中電阻率隨溫度快速增加459倍，因此接地點(diǎn)在接地施工過(guò)程中應(yīng)選擇土壤濕度較大的地方，例如：構(gòu)筑物的背陰面、地下水豐富地點(diǎn)等。

②在砂質(zhì)、巖石、凍土中，土壤的電阻系數(shù)較高，難以通過(guò)傳統(tǒng)的方法來(lái)降低土壤的電阻率，因此通?？梢圆捎脫Q土、增加埋深、土壤中參雜導(dǎo)電性能好的物質(zhì)、增加接地體、選用等離子接地體、采用接地模塊等方法來(lái)改善土壤接地電阻。例如：若假設(shè)3m深土壤電阻系數(shù)為100%；則4m處土壤電阻系數(shù)應(yīng)為75%；在6.5m時(shí)為3m處土壤電阻系數(shù)的50%；在9m處土壤電阻系數(shù)則為20%，因此可以采用深井接地體來(lái)降低接地電阻。

4.2 通常接地極埋設(shè)深度不應(yīng)小于0.6m

因?yàn)樵?.15～0.5m處是屬于土壤干濕交替的區(qū)域，接地導(dǎo)體極易受到各種不利條件的腐蝕。一般，工程標(biāo)準(zhǔn)要求垂直接地極之間的間距不應(yīng)小于接地極長(zhǎng)度的2倍。通常接地極長(zhǎng)度為2.5m左右，因此垂直接地極的間距一般要求應(yīng)該大于5m小于10m。因?yàn)槿绻拥貥O之間的間距太小，在相鄰接地極之間的接地電流的會(huì)產(chǎn)生同向散流將相互排斥的問(wèn)題，使得接地極的散流的通道變得狹小，致使接地裝置的利用率不高，這種現(xiàn)象被稱作屏蔽作用。因此，在設(shè)計(jì)接地系統(tǒng)的過(guò)程中為了減小接地極之間的屏蔽作用對(duì)散流的影響，設(shè)計(jì)應(yīng)要求垂直接地極的間距應(yīng)大于其長(zhǎng)度的2倍。同時(shí)，要求接地線的焊接牢靠，三面施焊，防止假焊；不同類型的金屬不能直接焊接，采用過(guò)渡處理，以免在土中發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，加劇接地極的銹蝕。

4.3 接地線要求

電氣設(shè)備的金屬外殼接地，必須嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行。裸銅線、PE線、鋼線都可作為接地線。接地線截面積以及接地線長(zhǎng)度應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范的要求，確保接地設(shè)備的安全。接地線與設(shè)備以及接地體之間宜采用螺栓連接，方便拆卸和設(shè)備的移動(dòng)。

4.4 斷接卡設(shè)置

采用多根引下線時(shí)，宜在各引下線上于距地面0.3m至1.8m之間裝設(shè)斷接卡。當(dāng)利用混凝土柱內(nèi)主鋼筋和底板鋼筋作為構(gòu)筑物的自然引下線并同時(shí)采用基礎(chǔ)接地體時(shí)，宜在引下線距地面1.5m處設(shè)置斷接卡子，一個(gè)設(shè)備應(yīng)同時(shí)至少不少于2處焊接連接，并設(shè)置斷接卡子，以保證設(shè)備連接的可靠性。

5 結(jié)束語(yǔ)

合格的接地系統(tǒng)工程的接地電阻必須符合規(guī)范要求，在測(cè)量時(shí)應(yīng)該采用正確的接地測(cè)量方法，但僅僅接地電阻值符合規(guī)范要求并不等于防雷設(shè)施是合格的。 其實(shí)防雷接地裝置的結(jié)構(gòu)形式和布置形式比接地系統(tǒng)電阻值更重要。為了保證站場(chǎng)運(yùn)行安全和設(shè)備安全，必須嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)接地規(guī)定，做好接地施工管理工作。

參 考 文 獻(xiàn)

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