樊景光
【摘 要】接地裝置一般是由接地極、接地導(dǎo)體和總接地端子(總接地母排)等構(gòu)成的電氣設(shè)備的任何部分與大地(土壤)間作良好的電氣連接稱為接地與土壤直接接觸的金屬體稱為接地體;連接電氣設(shè)備與接地體之間的導(dǎo)線(或?qū)w)稱為接地線。接地裝置能否按技術(shù)要求進(jìn)行施工,直接影響電網(wǎng)可靠供電的效果。提高經(jīng)濟(jì)效益就須對(duì)施工方案進(jìn)行優(yōu)化,才能保證電網(wǎng)設(shè)備正常運(yùn)行。
【關(guān)鍵詞】接地裝置;接地線;故障分析;施工
1.接地的類型
1)安全接地
安全接地即將高壓設(shè)備的外殼與大地連接一是防止機(jī)殼上積累電荷,產(chǎn)生靜電放電而危及設(shè)備和人身安全二是當(dāng)設(shè)備的絕緣損壞而使機(jī)殼帶電時(shí),促使電源保護(hù)動(dòng)作而切斷電源,以便保護(hù)工作人員的安全三是可以屏蔽設(shè)備巨大的電場(chǎng),起到保護(hù)作用。
2)防雷接地
當(dāng)電力電子設(shè)備遇雷擊時(shí),不論是直接雷擊還是感應(yīng)雷擊,如果缺乏相應(yīng)的保護(hù),電力電子設(shè)備都將受到很大損害甚至報(bào)廢。為防止雷擊,我們一般在高處(如屋頂、煙囪頂部)設(shè)置避雷針與大地相連,以防雷擊時(shí)危及設(shè)備和人員安全安全。接地與防雷接地都是為了給電力電子設(shè)備或者人員提供安全的防護(hù)措施。
3)工作接地
工作接地是為滿足電力系統(tǒng)或電氣設(shè)備的運(yùn)行要求,而將電力系統(tǒng)的某一點(diǎn)進(jìn)行接地,如電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)接地。
4)保護(hù)接地
保護(hù)接地是為防止電氣設(shè)備的絕緣損壞,將其金屬外殼對(duì)地電壓限制在安全電壓范圍內(nèi),避免造成人身電擊事故,將電氣設(shè)備的外露可接近導(dǎo)體部分接地。
5)重復(fù)接地
重復(fù)接地在低壓配電系統(tǒng)的TN—C系統(tǒng)中,為防止因中性線故障而失去接地保護(hù)作用,對(duì)中性線進(jìn)行重復(fù)接地。
6)防靜電接地
防靜電接地為了消除靜電對(duì)人身和設(shè)備產(chǎn)生危害而進(jìn)行的接地。
7)屏蔽接地
屏蔽與接地應(yīng)當(dāng)配合使用,才能起到良好的屏蔽效果。
2.接地裝置的功能和地位
1)接地系統(tǒng)是接地裝置中接地體和接地線的總和,接地體分為自然接地體和人工接地體兩種,自然接地體是指本來就存在的,不是為電氣裝置而專設(shè)的接地體,人工接地體是指人為的專門為電氣裝置而專設(shè)的接地體,分功能性接地與保護(hù)性接地。功能性接地是保證電氣設(shè)備正常運(yùn)行或電氣系統(tǒng)低噪音的特殊設(shè)置,主要有中性點(diǎn)接地、邏輯接地、屏蔽接地。保護(hù)性接地是為了防止人、畜或設(shè)備因遭受電擊造成傷亡或損壞的專用設(shè)備。分為保護(hù)接零和保護(hù)接地兩種型式。
2)在三相四線制變壓器輸出的供電線路中采用中性點(diǎn)與外殼連接,就是保護(hù)接零。是指電氣設(shè)備外露的可導(dǎo)電部分﹙金屬殼體、金屬框架等﹚通過保護(hù)線﹙PE或 P EN﹚與電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)接地點(diǎn)進(jìn)行連接。當(dāng)—相帶電部分碰殼時(shí),就形成了相線、零線間的單項(xiàng)短路,強(qiáng)大的短路電流使開關(guān)保護(hù)裝置跳閘、 脫扣或熔斷路器開路,從而起到了保護(hù)作用。
3)在三相五線制變壓器輸出的供電線路中,變壓器的二次輸出端工作零線 (N 相) 與其殼體PE線始終分開,就形成保護(hù)接地。指電氣設(shè)備外露部分,就近就地直接與大地進(jìn)行連接。這種保護(hù)方式是當(dāng)線路或設(shè)備的帶電部分意外碰殼時(shí)便構(gòu)成回路,一旦設(shè)備發(fā)生故障、保護(hù)裝置就會(huì)瞬間脫扣跳閘,對(duì)人身和設(shè)備形成安全保護(hù)。
3.接地裝置在實(shí)際運(yùn)行中的案例分析
1)案例一
某高層商住樓,15層—19 層公用照明配電箱故障。造成五層居民出入不便,招來一片問責(zé)之聲。細(xì)查原因?yàn)閱雾?xiàng)漏電開關(guān)工作零線(N 相)絕緣破損與PE 線短路所致,經(jīng)停電搶修后,使居民生產(chǎn)生活秩序轉(zhuǎn)入正常。原因分析:三相五線制配電箱內(nèi)工作零線(N相)端子排絕緣襯墊破損,致使N相與P E線構(gòu)成回路,造成漏電開關(guān)脫扣跳閘。
2)案例二
某高層商住樓一樓銷售大廳失電,招來埋怨聲不斷。電工作業(yè)人員切換備用電源線路恢復(fù)供電后,僅 1h 再次失電。檢查配電箱受電側(cè)接線端子排,發(fā)現(xiàn)主備供工作零線(N相)有發(fā)燙癥狀,且在箱體外用過渡線搭接后引入箱內(nèi)端子排,截面小于主線。經(jīng)過更換同截面導(dǎo)線、掛錫制作主備供(N 相)分開供電 后,恢復(fù)正常運(yùn)行。
原因分析:三相五線制工作零線(N相) 導(dǎo)線連接處未做掛錫處理且螺栓松動(dòng)造成發(fā)熱燒斷導(dǎo)線,導(dǎo)致供電中斷。形成不良影響。
4.接地裝置發(fā)生故障原因分析
4.1接地裝置材質(zhì)造成的故障原因
(1)對(duì)接地裝置材質(zhì)進(jìn)貨,保管管理不嚴(yán);(2)制作接地時(shí)把不合格材質(zhì)進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng);(3)對(duì)接地施工工藝技術(shù)交底不明確。給安裝、使用帶來了不必要的制約因素,從而造成運(yùn)行故障。
4.2施工原因造成的接地裝置故障
(1)對(duì)接地制作工藝的質(zhì)量把關(guān)不嚴(yán),給安全運(yùn)行造成隱患;(2)安裝工藝不達(dá)標(biāo)。如,焊接面少工序;(3)敷設(shè)接地時(shí)未按操作規(guī)程進(jìn)行,如,少放接地極;(4)標(biāo)志設(shè)置不足、不明顯等,都給接地裝置安全運(yùn)行留下了隱患。
5.采取防護(hù)措施
5.1接地裝置的材料控制措施
物資招標(biāo)單位應(yīng)掌握電力線路及設(shè)備對(duì)接地裝置的設(shè)計(jì)性能,考慮供貨商的供貨能力及產(chǎn)品信息。嚴(yán)格履行招投標(biāo)合同,貨比三家,選擇供貨廠商;對(duì)材料的規(guī)格、型號(hào)等性能應(yīng)滿足電力線路及設(shè)備的設(shè)計(jì)技術(shù)要求,從而確保電力線路中接地裝置的可靠運(yùn)行和使用壽命。
5.2接地裝置的施工工藝控制措施
根據(jù)施工需要及電力線路對(duì)接地裝置的制作安裝要求。應(yīng)從技工工作法、敷設(shè)法環(huán)節(jié)入手,加強(qiáng)作業(yè)人員的專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)工作。從電工專業(yè)理論知識(shí)方面進(jìn)行輔導(dǎo)和實(shí)做示范,使理論知識(shí)和實(shí)際操作水平相結(jié)合。施工作業(yè)人員經(jīng)過技術(shù)培訓(xùn)學(xué)習(xí),考試合格并取得上崗證后,方可持證上崗進(jìn)行作業(yè)。
在人員組織上應(yīng)明確分工、責(zé)任到人。細(xì)致入微地對(duì)接地裝置進(jìn)行檢查、測(cè)試等。逐一檢查、登記, 對(duì)接地裝置性能進(jìn)行相關(guān)測(cè)試,做到心中有數(shù),控制好接地裝置安裝工藝敷設(shè)中的各道工序。
6.提高電力線路接地裝置可靠運(yùn)行的保證
為了使接地裝置的運(yùn)營(yíng)狀態(tài)更耐久、更有效、載荷更穩(wěn)定。除了優(yōu)先利用自然接地體外,在接地不良地區(qū)采用新產(chǎn)品降阻防腐劑,(如:沙漠地區(qū)、干旱地區(qū))是保證電力線路接地裝置可靠運(yùn)行的有效方法之一。人工接地體在電網(wǎng)中起著主導(dǎo)地位,經(jīng)過人為地精心制作,并進(jìn)行各種接地體電阻值的測(cè)試、試驗(yàn), 才能滿足電網(wǎng)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行要求。同時(shí),施工質(zhì)量的優(yōu)劣更是決定電網(wǎng)安全、可靠運(yùn)營(yíng)的保證。
6.1鋼接地體和接地線的最小規(guī)格
接地裝置水平及垂直接地體的位置以及所用的材料和規(guī)格應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,接地裝置的接地電阻值必須符合設(shè)計(jì)要求,人工接地裝置或利用建筑物基礎(chǔ)鋼筋的接地裝置必須在地面以上按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工。
6.2接地裝置的敷設(shè)
接地體(線)的連接,避雷針(線、帶、網(wǎng)) 的接地爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所電氣設(shè)備的接地。鋼接地體和接地線的最小規(guī)格。用作人工接地體材料的最小規(guī)格尺寸為: 角鋼板厚4 mm, 圓鋼直徑≮4 mm, 鋼管壁厚≮ 3 . 5 mm;一般的采用長(zhǎng)度為 2 . 5 m 的50 鍍鋅鋼管或 5 ×50×50 的鍍鋅角鋼。不得采用鋁導(dǎo)體做接地體或地下接地線。用2根以上導(dǎo)體不同點(diǎn)與接地體做電氣連接。
7.結(jié)束語
綜上所述,通過對(duì)電力線路安裝工藝的質(zhì)量嚴(yán)格管理,施工時(shí)統(tǒng)一協(xié)調(diào)、指揮和監(jiān)測(cè),加強(qiáng)各項(xiàng)工序合理安排,及時(shí)掌握工程質(zhì)量的動(dòng)態(tài);加強(qiáng)施工工藝管理,總結(jié)和分析了影響電力電纜運(yùn)行質(zhì)量的主要原因。實(shí)踐證明,施工質(zhì)量的優(yōu)良與否,是決定電力線路接地裝置可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。接地裝置保障電力線路的能力將會(huì)更耐久、更有效、載荷更穩(wěn)定。
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