電氣設(shè)備接地裝置的運(yùn)行與維護(hù)探討

程錦濤

廣東粵電陽江海上風(fēng)電有限公司 廣東 陽江 529500

引言

當(dāng)下，隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)進(jìn)程的加快，人們對(duì)于電力系統(tǒng)、電力設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)營的要求也逐漸提高。當(dāng)前，電氣設(shè)備無論是種類還是功能方面都進(jìn)行了增加和拓展，同時(shí)也導(dǎo)致的用電安全事故的不斷發(fā)生。在諸多用電安全事故中，由于接地設(shè)備而導(dǎo)致的安全問題所占據(jù)的比例也較高。通常是由于人們對(duì)于用電設(shè)備不能做到全面、清晰的認(rèn)知而導(dǎo)致的。在針對(duì)電氣設(shè)備運(yùn)行維護(hù)工作中，相關(guān)工作執(zhí)行規(guī)范以及執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)還不明確。因此，針對(duì)電氣設(shè)備接地工作的落實(shí)和完善，不能夠做到細(xì)致和全面，必須對(duì)當(dāng)下這一現(xiàn)狀進(jìn)行改變。

1 接地裝置的概念

1.1 概念

接地裝置是為了保障電氣設(shè)備能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)也是對(duì)電氣設(shè)備使用者的安全防護(hù)提供相應(yīng)的保護(hù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備與地表的連接功能。其主要構(gòu)成是接地體以及連接線，通常來說接地體由金屬體直接與土壤進(jìn)行接觸，而接地線是作為連接電氣設(shè)備與接地體之間的線纜[1]。

1.2 接地的分類

工作接地：工作接地是為了確保電氣設(shè)備或者電氣系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的接地方式。將對(duì)應(yīng)系統(tǒng)中某個(gè)點(diǎn)位進(jìn)行接地，常將電力系統(tǒng)中的中性點(diǎn)來開展相應(yīng)的接地作業(yè)。保護(hù)接地：通常是為了防止電氣設(shè)備出現(xiàn)絕緣層損壞時(shí)，將對(duì)應(yīng)的電氣設(shè)備金屬外殼的接地電壓管控在安全電壓范圍以內(nèi)，從而避免造成相應(yīng)的安全事故。通常是將電氣設(shè)備暴露在外，并且可以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電功能的部分進(jìn)行相應(yīng)的接地工作。防雷接地：此類接電通常是為了預(yù)防過電壓對(duì)設(shè)備或人體造成的傷害，常常使用例如避雷針以及相應(yīng)的避雷器作為接地設(shè)備。防靜電接地：此類接地主要是為了對(duì)人體或設(shè)備上的靜電進(jìn)行消除，從而盡可能減少靜電對(duì)人體或者設(shè)備產(chǎn)生的傷害。同時(shí)，對(duì)靜電接地的工作也可以防止電氣設(shè)備受到相應(yīng)的電磁干擾。重復(fù)接地：通常在低壓配電過程中來開展相應(yīng)的接地工作，盡可能避免中性線由于發(fā)生故障而失去接地的保護(hù)，是作為一種保障性的接地措施。盡可能減少設(shè)備損壞的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)設(shè)備接地功能進(jìn)行加強(qiáng)和完善。

2 技術(shù)原則

在對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行接地的工作中，必須按照國際標(biāo)準(zhǔn)來開展相應(yīng)的接地工作。對(duì)應(yīng)的保護(hù)接地線纜的使用只能運(yùn)用與接地工作或保護(hù)接地工作的需求中，不能另作他用。

總體來說，針對(duì)不同的電器設(shè)備，在面對(duì)無論是用途還是電壓方面的不同，都應(yīng)當(dāng)共用一個(gè)總接地體。但是，若有特殊的接地要求則另外考慮。通常來說，按照相關(guān)等電位的連接規(guī)范，將建筑物金屬部件例如管道、鋼筋結(jié)構(gòu)等，與總接地進(jìn)行相應(yīng)的連接。同時(shí)人工總接地應(yīng)當(dāng)設(shè)置在建筑物的外部區(qū)域，對(duì)應(yīng)的總接地電阻類比于其他接地電阻，應(yīng)當(dāng)設(shè)定最小的電阻值。而當(dāng)面臨特殊的接地要求的時(shí)候，例如針對(duì)系統(tǒng)接地，類似于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、中壓系統(tǒng)以及弱電系統(tǒng)等，應(yīng)當(dāng)按照需求以及相應(yīng)規(guī)范開展接地作業(yè)[2]。

3 接地技術(shù)要求

3.1 變電站的接地設(shè)備

通常對(duì)于變電站的接地工作，往往采取網(wǎng)格的接地方式，而對(duì)應(yīng)網(wǎng)格之間的間距采用等間距或不等間距來作為相應(yīng)的網(wǎng)格布置規(guī)范。同時(shí)還可以通過相應(yīng)的垂直接地或者是深井式接地的方式來增加電阻率較高的土壤區(qū)域的接地面積。

此外，對(duì)應(yīng)的接地體的布置應(yīng)當(dāng)以水平敷設(shè)的形式來進(jìn)行布控。通常采用圓鋼、角鋼、管鋼、扁鋼作為閉合的環(huán)形結(jié)構(gòu)，對(duì)應(yīng)的外部邊緣盡可能的做成弧形狀。此外，接地體的埋設(shè)位置還應(yīng)當(dāng)位于變電所的墻外，且相應(yīng)的距離要大于3m。對(duì)接地網(wǎng)進(jìn)行埋設(shè)的過程中要控制其埋設(shè)深度超過該地區(qū)凍土層的厚度來保障接地效用。

3.2 針對(duì)易爆場所電氣設(shè)備的保護(hù)接地方案

在針對(duì)存在易燃、易爆區(qū)域的機(jī)械設(shè)備以及相關(guān)電氣設(shè)備和建筑物進(jìn)行的接地工作中，著重在對(duì)應(yīng)的管道接頭部位連接對(duì)應(yīng)的跨接線。當(dāng)接地線路中性點(diǎn)的電壓處于1.1KV以下時(shí)，如果采取熔斷器的保護(hù)方式，保護(hù)裝置的安全系數(shù)應(yīng)當(dāng)大于4，如果采用的是斷路器則對(duì)應(yīng)的系數(shù)應(yīng)當(dāng)大于2，對(duì)應(yīng)的接地連接點(diǎn)以及接地干線要大于三個(gè)以上，同時(shí)在對(duì)接地電阻進(jìn)行測量的過程中，應(yīng)當(dāng)選擇相對(duì)安全的地方，盡可能避免由于在進(jìn)行電阻試驗(yàn)過程中發(fā)生安全事故。在對(duì)此類區(qū)域進(jìn)行電氣設(shè)備保護(hù)接地工作的方案制定環(huán)節(jié)，著重考量區(qū)域內(nèi)的風(fēng)險(xiǎn)性因素，盡可能對(duì)現(xiàn)場實(shí)際的狀況進(jìn)行全面把控，從而確保接地工作安全可靠的落實(shí)。

3.3 直流設(shè)備的接地

由于直流電流會(huì)對(duì)金屬部件產(chǎn)生腐蝕的作用，從而導(dǎo)致對(duì)應(yīng)的接觸電阻變大。因此，在對(duì)應(yīng)的直流電路上安裝接地設(shè)備的時(shí)候，需要考量以下幾點(diǎn)，在對(duì)接地裝置進(jìn)行埋設(shè)的過程中，應(yīng)當(dāng)盡可能避免埋設(shè)在存在活性物質(zhì)或溶液的土壤中，盡可能的采取外引式裝置，此外還可以改良相應(yīng)的土壤性質(zhì)，使其滿足埋色接地設(shè)備的要求。通常能夠?qū)崿F(xiàn)與大地構(gòu)成閉合回路的設(shè)備，應(yīng)當(dāng)盡可能地采取絕緣墊板來進(jìn)行接地工作，不能將相應(yīng)的接地線直接連接到建筑物以及相應(yīng)的金屬管道上來進(jìn)行接地。此外，對(duì)應(yīng)的接地線和接地體在直徑設(shè)定方面應(yīng)當(dāng)大于圓鋼的直徑、扁鋼以及角鋼的厚度或者鋼管的管壁厚度等，以此來滿足接地線的熱穩(wěn)定。

3.4 移動(dòng)式手持式電氣設(shè)備的接地

該接地方式主要是采用銅線來實(shí)現(xiàn)接地效用，而對(duì)應(yīng)的銅線截面積應(yīng)當(dāng)大于1.5平方毫米，從而確保線纜具備足夠的強(qiáng)度，同時(shí)對(duì)應(yīng)的連接部分應(yīng)當(dāng)盡可能采用螺栓或者專業(yè)定制的夾具，來確保其具備良好的接觸性能，同時(shí)也滿足對(duì)應(yīng)的熱穩(wěn)定性以及動(dòng)穩(wěn)定性等[3]。

4 接地裝置的連接要求以及維護(hù)

4.1 連接要求

通常在對(duì)接地線以及對(duì)應(yīng)的接地體進(jìn)行連接工作中，往往采取焊接的形式，而在對(duì)接地線以及電氣設(shè)備外殼進(jìn)行連接工作中，應(yīng)當(dāng)采取螺栓或者焊接的連接形式。在采取螺栓對(duì)兩者進(jìn)行連接工作時(shí)，應(yīng)當(dāng)安裝對(duì)應(yīng)的防松裝置，例如螺帽以及對(duì)應(yīng)的防松墊。在對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行接地的時(shí)候，盡量采取一一對(duì)應(yīng)的形式，即一個(gè)電器設(shè)備對(duì)應(yīng)一條接地線，禁止將多個(gè)電器設(shè)備串接并且共用一條接地線。

4.2 接地裝置檢查

在接地裝置長時(shí)間的運(yùn)行過程中，對(duì)應(yīng)的接地體以及連接其與電氣設(shè)備的接地線會(huì)受到外力或者環(huán)境的腐蝕而出現(xiàn)斷裂的現(xiàn)象。同時(shí)對(duì)應(yīng)的接地性能也會(huì)隨著埋設(shè)土壤的變化而發(fā)生相應(yīng)的改變。因此需要對(duì)接地裝置進(jìn)行必要的維護(hù)和保養(yǎng)。而對(duì)應(yīng)的保養(yǎng)周期往往是每年進(jìn)行對(duì)變電所接地裝置一次的接地檢查工作。同時(shí)參考建筑物以及生產(chǎn)車間的具體狀況，通常是進(jìn)行1~2次的接地線運(yùn)行狀況的檢查工作。而在每年夏季雷雨時(shí)節(jié)到來前，要進(jìn)行一次防雷裝置的接地檢查。而對(duì)于腐蝕性土壤的檢查工作，一般間隔3~5年執(zhí)行一次檢查任務(wù)。對(duì)于移動(dòng)式以及相應(yīng)手持式電氣設(shè)備的接地檢查工作，往往對(duì)其電阻值在1~3年內(nèi)進(jìn)行一次測試。

4.3 檢查項(xiàng)目

在進(jìn)行檢查工作環(huán)節(jié)中，往往是針對(duì)接地裝置各個(gè)連接部件以及對(duì)應(yīng)的連接點(diǎn)進(jìn)行接觸式的檢查，檢查此類部件是否存在損壞、腐蝕或折斷的狀況。對(duì)于含有鹽、酸、堿以及腐蝕性的土壤，一般該類土壤常出現(xiàn)于化工企業(yè)、食品企業(yè)以及醫(yī)藥品企業(yè)周邊。要全面測量該區(qū)域地表50cm以上的埋設(shè)接地線區(qū)域，是否存在相應(yīng)的腐蝕現(xiàn)象。同時(shí)針對(duì)土壤電阻率的檢查，即使測量相應(yīng)的接地裝置的電阻率，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和比較。在完成對(duì)電氣設(shè)備的檢查工作以后，還需要確保各接地線的連接牢固、可靠。此外，還需要全面的排查接地線與電器設(shè)備之間的連接，以及基地網(wǎng)與接地線之間的連接是否完好[4]。

4.4 接地裝置電阻值

當(dāng)接地設(shè)備內(nèi)部對(duì)應(yīng)的電阻值大小不符合接地要求的時(shí)候，往往需要采取以下的措施進(jìn)行改進(jìn)。

通過增加接地體的總長度，或者是增加對(duì)應(yīng)垂直接地裝置的總數(shù)量來提高相應(yīng)的電阻值。此外，盡可能地在接地體的周圍換上電阻率較低的土壤，增加電氣設(shè)備裝置的接地性，同時(shí)保護(hù)裝置在運(yùn)行過程中的安全性，這是非常重要的一點(diǎn)。

4.5 掌握基本的維護(hù)原則

相關(guān)的就是人員在進(jìn)行電氣設(shè)備的維護(hù)、檢修過程中需要掌握基本的維護(hù)原則，電氣設(shè)備接地裝置的安裝一定要嚴(yán)格按照說明書以及相關(guān)的安裝標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，在安裝的過程當(dāng)中，保證質(zhì)量的前提也需要兼顧安全的安裝工作要求。其實(shí)不同的電器設(shè)備接電裝置安裝的方法以及安裝的環(huán)境都有著區(qū)別，技術(shù)人員需要不斷學(xué)習(xí)相關(guān)的安裝，維修原則。

在不同的安裝環(huán)境下也能夠適當(dāng)調(diào)整安裝方案，方便后期設(shè)備的維修與養(yǎng)護(hù)工作。技術(shù)人員掌握電氣設(shè)備的接地裝置整體性能之后，需要進(jìn)行檢查維修工作，每次工作都需要做好記錄，方便后期進(jìn)行數(shù)據(jù)整理分析。排查故障的時(shí)候能夠直接通過數(shù)據(jù)表格找到哪次安裝過程中的問題，或者是后期在維護(hù)的時(shí)候也能夠找得到責(zé)任人。

4.6 提高維護(hù)人員的專業(yè)水平

對(duì)于企業(yè)來說，在進(jìn)行電氣設(shè)備具體的維修檢查工作當(dāng)中，就需要培養(yǎng)更高端的專業(yè)人才，其實(shí)這是一項(xiàng)專業(yè)性比較強(qiáng)的工作。企業(yè)需要定期開展相關(guān)的電器接電裝置維修培訓(xùn)，并且在培訓(xùn)的過程中能夠和其他的前輩們交流，分享自己總結(jié)下來的經(jīng)驗(yàn)，這對(duì)于技術(shù)人員來說，提高自己專業(yè)水平有著巨大的幫助。對(duì)于維護(hù)人員來說，需要在日常的電器接電裝置維護(hù)過程中總結(jié)自己的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也需要針對(duì)常見的現(xiàn)象進(jìn)行科學(xué)合理的分析。在自己的業(yè)余時(shí)間能夠和其他的技術(shù)人員分享交流自己的經(jīng)驗(yàn)，相信這樣的方式能夠進(jìn)一步提升自己的專業(yè)水平[5]。

5 結(jié)束語

總體來說，針對(duì)目前電氣設(shè)備接地裝置運(yùn)行與維護(hù)工作的落實(shí)，需要對(duì)相關(guān)問題進(jìn)行細(xì)致的探討，無論是針對(duì)接地裝置埋設(shè)土層的酸堿性進(jìn)行探究，還是針對(duì)接地材料的選擇使用方面，都需要滿足接地工作中各項(xiàng)需求，落實(shí)安全可靠的地接工作。同時(shí)，在對(duì)接地裝置進(jìn)行檢查環(huán)節(jié)，要嚴(yán)格按照相應(yīng)的時(shí)刻表來落實(shí)對(duì)應(yīng)的工作，針對(duì)不同屬性的接地裝置，開展不同的檢查工作，確保設(shè)備安全可靠的運(yùn)轉(zhuǎn)。