浅谈变电站接地网的存在问题及改进方法

赵莉娜

【摘 要】 接地网作为变电站的重要组成部分，它的可靠运行直接关系到变电安全生产运行。本文从在多个方面对接地网中易出现的问题提出改进意见，从而达到提高接地网运行可靠性的目的。

【关键词】 变电站接地网 防腐 截面 引下线 多点接地

良好的接地系统是电力系统安全运行的根本保证，它是防雷接地、保护接地和工作接地三者的统一体，接地的主要目的是保障系统能够安全可靠运行，以及保障人身和设备的安全，符合要求的变电站接地网对于变电站的可靠运行和站内工作人员的人身安全起着重要作用。

有些变电站由于受地理条件的限制，不得不建在高土壤电阻率地区，在长期的运行过程中由于周围环境和地网材料本身的化学反应，影响接地网的正常运行，导致这些变电站的接地电阻、跨步电压与接触电压的实际值偏高，严重时会给人身设备造成危害[2]。由于接地网埋设于地下，在变电站投运之后，对接地网接地性能好坏的检测一般通过仪器装置测量接地电阻的大小来间接判断，但无法了解接地网的腐蚀情况。即使发现了，也只能通过大面积开挖查找接地网断点和腐蚀段，这种方法带有盲目性、工作量极大，对我们变电运行工作造成很大不便，还影响电力系统的运行。如果能在变电站前期设计和施工过程中因地制宜，合理确定接地装置的设计方案，则能达到降低接地网事故概率，提高可靠性的目的[3]。

1 接地网截面的选择

从之前变电站的地网检查结果看，圆钢的腐蚀截面要小于扁钢，这是因为在相同的导电截面下，圆钢的表面积要小于扁钢，例如：在相同的的100mm2的导电截面下及同样长度下，圆钢的直径为10mm，其表面积为：

扁钢的为：

圆钢与土壤接触的面积小于扁钢与土壤接触的面积，受潮湿土壤的腐蚀程度要小于扁钢，从施工角度来说，圆钢易于机械加工，可向任何方向转变角度，相对而言扁钢受局限。所以，在变电站地网设计施工中建议采用圆钢。

2 防腐蚀措施

接地网的防腐处理是直接影响地网接地效果和有效接地寿命的关键，接地网的防腐主要取决于以下几个因素：（1）接地体材料选择。（2）地质条件因素。（3）采用的防腐措施。从安全经济方面考虑，接地网应根据不同部位腐蚀特点采用必要的防腐措施，新敷设的接地网要特别注意接地体的防腐能力。

（1）确定当地的土壤的酸性，若当地土壤腐蚀性确实严重，经技术经济比较后，接地网应考虑采用铜网，但设备接地引下线的地上部分是暴露在空气中的，腐蚀较轻，为节约成本可仍然用钢材。它与地下部分及主地网的连接要在高出地面约0.3m的地方，并用氩弧焊焊接。若此焊口在地下，则会形成原电池，引起电化学反应，加速钢材的腐蚀。对新开挖的地网沟全部更换优质土壤。（2）钢材本身要做防腐处理，接地体引出线的地面以下部分及接地装置的焊接处都要用沥青防腐，在做防腐之前，表面必须除锈并去除焊接处残留的焊药。经调查，地下的焊接部位若不进行特别防腐处理，其腐蚀速度远大于其它部分；接地体引出线的地面以下部分，尤其是0.3m左右深度处，由于含氧量大，其腐蚀速度也高于水平部分。（3）水平地线回填土要结实，从地网开挖发现腐蚀严重处大都是与地线有空洞或不紧密的地方，而土块紧粘在扁铁外的腐蚀就比较少。

此外，电缆沟相对湿度较大，构成电化学腐蚀条件，故电缆沟内的扁铁除采用镀锌材料外，还应从降低电缆沟湿度出发减缓腐蚀，例如在电缆沟增设排水和吸湿设备。

3 设备接地引下线与主网的连接

很大一部分设备的接地引下线引到电缆沟内的扁铁上，电缆沟扁铁只有几点与主网连接，在短路故障时，短路电流经电缆沟接地体流向主网，如果故障点距主接地网干线连接点较远，故障点的电位将会被抬得很高，对二次回路构成威胁。故不能将设备接地引下线连到电缆沟内的接地扁铁上。同时应该说明的，电缆沟内的接地带应设计多处与地网主干线相连，实测值达到设计要求的接地阻值，沟内电缆支架与接地带连接应可靠，这样可以沿途分流，避免大电流集中，避免电缆两端出现高电位差。

不可使接地引下线通过传动部分接地。传动部分的接触面积具有分散性，不能保证有效地传导故障电流；而且传动部分时常有人操作，有故障电流经过时会危及操作人员的人身安全。设备处壳接地也不宜依靠底座螺栓连接接地，这样的接地不可靠，宜从外壳接地端用软铜瓣接入接地引下线。

在施工中，焊接处的处理方法是用沥青防腐，之前表面除锈并去除焊接处残留的焊药。这种方法的由于简单实用造价低，所以被广泛应用中，但是由于变电站的修建均伴随土地整平，站底土壤质地疏松，土壤在设备长期压力状态下凹凸不平，密度不均，在这种情况下地网在土壤内力的作用下也随之变型，再加上土壤腐蚀作用，连接处焊接部分会脱落断开。改进办法是在连接处增加一截用胶皮包裹的软铜瓣（截面应为能通过流过此处的最大短路电流），再将两头接地导体分别焊接在铜瓣两极上，铜是良好的导体，在外力左右用下能自由变型而不会断裂，在铜瓣外包裹胶皮，也能避免其与土壤的直接接触，降低土壤腐蚀，延长寿命。连接处应用了铜，即保证了良好导电性，也能改变以往连接处容易断裂的情况。

4 主要设备多点接地

主变本体及中性点接地引下线、带有二次线的一次设备接地引下线应与不同主网干线可靠相连，且连接线应不少于两根，每根都能满足热稳定和腐蚀要求的接地线，在不同的部位与主网连接。这样一方面减少接地引下线的阻抗，从而减少局部电位升高，另一方面可以起到互为备用的作用。因为设备接地引下线在地中与地网焊接不良，甚至漏焊，腐蚀断线的情况较多，都引起接地引下线截面积过小，以较小的截面积承受全部短路电流，无疑是地网的一个薄弱环节；尤其是接地引下线入地的一段，由于土壤的腐蚀，截面积会逐减变小，当事故发生时可能将接地引下线烧断，危及设备的安全运行，导致事故扩大，并且此类现象在运行中不易被查出，因此互为备用十分必要。

综上所述，接地网设计是否合理是保证变电站安全、可靠运行的重要因素。根据变电站周围环境、地理位置、土质条件以及设备性能和用途采取相应改进措施，才能最大程度的提高地网的可靠性，降低事故率，从而保证变电站设备的安全稳定运行。

参考文献：

[1]邢春德.变电站接地网的若干存在问题及对策[J].北京电力高等专科学校学报：自然科学版，2011， 28（4）：14-15.

[2]郭安祥，闫爱军，姜丹，等.变电站接地网土壤腐蚀性评价方法研究[J].陕西电力，2010，38（12）： 28-30.

[3]杜小军.浅谈变电站接地网的若干存在问题及对策[J].甘肃电力技术，2011，（1）： 24-27.

[4]林耿明.接地网腐蚀与断点诊断技术探讨[J]. 科技资讯，2011，（4）：137.endprint

【摘 要】 接地网作为变电站的重要组成部分，它的可靠运行直接关系到变电安全生产运行。本文从在多个方面对接地网中易出现的问题提出改进意见，从而达到提高接地网运行可靠性的目的。

【关键词】 变电站接地网 防腐 截面 引下线 多点接地

良好的接地系统是电力系统安全运行的根本保证，它是防雷接地、保护接地和工作接地三者的统一体，接地的主要目的是保障系统能够安全可靠运行，以及保障人身和设备的安全，符合要求的变电站接地网对于变电站的可靠运行和站内工作人员的人身安全起着重要作用。

有些变电站由于受地理条件的限制，不得不建在高土壤电阻率地区，在长期的运行过程中由于周围环境和地网材料本身的化学反应，影响接地网的正常运行，导致这些变电站的接地电阻、跨步电压与接触电压的实际值偏高，严重时会给人身设备造成危害[2]。由于接地网埋设于地下，在变电站投运之后，对接地网接地性能好坏的检测一般通过仪器装置测量接地电阻的大小来间接判断，但无法了解接地网的腐蚀情况。即使发现了，也只能通过大面积开挖查找接地网断点和腐蚀段，这种方法带有盲目性、工作量极大，对我们变电运行工作造成很大不便，还影响电力系统的运行。如果能在变电站前期设计和施工过程中因地制宜，合理确定接地装置的设计方案，则能达到降低接地网事故概率，提高可靠性的目的[3]。

1 接地网截面的选择

从之前变电站的地网检查结果看，圆钢的腐蚀截面要小于扁钢，这是因为在相同的导电截面下，圆钢的表面积要小于扁钢，例如：在相同的的100mm2的导电截面下及同样长度下，圆钢的直径为10mm，其表面积为：

扁钢的为：

圆钢与土壤接触的面积小于扁钢与土壤接触的面积，受潮湿土壤的腐蚀程度要小于扁钢，从施工角度来说，圆钢易于机械加工，可向任何方向转变角度，相对而言扁钢受局限。所以，在变电站地网设计施工中建议采用圆钢。

2 防腐蚀措施

接地网的防腐处理是直接影响地网接地效果和有效接地寿命的关键，接地网的防腐主要取决于以下几个因素：（1）接地体材料选择。（2）地质条件因素。（3）采用的防腐措施。从安全经济方面考虑，接地网应根据不同部位腐蚀特点采用必要的防腐措施，新敷设的接地网要特别注意接地体的防腐能力。

（1）确定当地的土壤的酸性，若当地土壤腐蚀性确实严重，经技术经济比较后，接地网应考虑采用铜网，但设备接地引下线的地上部分是暴露在空气中的，腐蚀较轻，为节约成本可仍然用钢材。它与地下部分及主地网的连接要在高出地面约0.3m的地方，并用氩弧焊焊接。若此焊口在地下，则会形成原电池，引起电化学反应，加速钢材的腐蚀。对新开挖的地网沟全部更换优质土壤。（2）钢材本身要做防腐处理，接地体引出线的地面以下部分及接地装置的焊接处都要用沥青防腐，在做防腐之前，表面必须除锈并去除焊接处残留的焊药。经调查，地下的焊接部位若不进行特别防腐处理，其腐蚀速度远大于其它部分；接地体引出线的地面以下部分，尤其是0.3m左右深度处，由于含氧量大，其腐蚀速度也高于水平部分。（3）水平地线回填土要结实，从地网开挖发现腐蚀严重处大都是与地线有空洞或不紧密的地方，而土块紧粘在扁铁外的腐蚀就比较少。

此外，电缆沟相对湿度较大，构成电化学腐蚀条件，故电缆沟内的扁铁除采用镀锌材料外，还应从降低电缆沟湿度出发减缓腐蚀，例如在电缆沟增设排水和吸湿设备。

3 设备接地引下线与主网的连接

很大一部分设备的接地引下线引到电缆沟内的扁铁上，电缆沟扁铁只有几点与主网连接，在短路故障时，短路电流经电缆沟接地体流向主网，如果故障点距主接地网干线连接点较远，故障点的电位将会被抬得很高，对二次回路构成威胁。故不能将设备接地引下线连到电缆沟内的接地扁铁上。同时应该说明的，电缆沟内的接地带应设计多处与地网主干线相连，实测值达到设计要求的接地阻值，沟内电缆支架与接地带连接应可靠，这样可以沿途分流，避免大电流集中，避免电缆两端出现高电位差。

不可使接地引下线通过传动部分接地。传动部分的接触面积具有分散性，不能保证有效地传导故障电流；而且传动部分时常有人操作，有故障电流经过时会危及操作人员的人身安全。设备处壳接地也不宜依靠底座螺栓连接接地，这样的接地不可靠，宜从外壳接地端用软铜瓣接入接地引下线。

在施工中，焊接处的处理方法是用沥青防腐，之前表面除锈并去除焊接处残留的焊药。这种方法的由于简单实用造价低，所以被广泛应用中，但是由于变电站的修建均伴随土地整平，站底土壤质地疏松，土壤在设备长期压力状态下凹凸不平，密度不均，在这种情况下地网在土壤内力的作用下也随之变型，再加上土壤腐蚀作用，连接处焊接部分会脱落断开。改进办法是在连接处增加一截用胶皮包裹的软铜瓣（截面应为能通过流过此处的最大短路电流），再将两头接地导体分别焊接在铜瓣两极上，铜是良好的导体，在外力左右用下能自由变型而不会断裂，在铜瓣外包裹胶皮，也能避免其与土壤的直接接触，降低土壤腐蚀，延长寿命。连接处应用了铜，即保证了良好导电性，也能改变以往连接处容易断裂的情况。

4 主要设备多点接地

主变本体及中性点接地引下线、带有二次线的一次设备接地引下线应与不同主网干线可靠相连，且连接线应不少于两根，每根都能满足热稳定和腐蚀要求的接地线，在不同的部位与主网连接。这样一方面减少接地引下线的阻抗，从而减少局部电位升高，另一方面可以起到互为备用的作用。因为设备接地引下线在地中与地网焊接不良，甚至漏焊，腐蚀断线的情况较多，都引起接地引下线截面积过小，以较小的截面积承受全部短路电流，无疑是地网的一个薄弱环节；尤其是接地引下线入地的一段，由于土壤的腐蚀，截面积会逐减变小，当事故发生时可能将接地引下线烧断，危及设备的安全运行，导致事故扩大，并且此类现象在运行中不易被查出，因此互为备用十分必要。

综上所述，接地网设计是否合理是保证变电站安全、可靠运行的重要因素。根据变电站周围环境、地理位置、土质条件以及设备性能和用途采取相应改进措施，才能最大程度的提高地网的可靠性，降低事故率，从而保证变电站设备的安全稳定运行。

参考文献：

[1]邢春德.变电站接地网的若干存在问题及对策[J].北京电力高等专科学校学报：自然科学版，2011， 28（4）：14-15.

[2]郭安祥，闫爱军，姜丹，等.变电站接地网土壤腐蚀性评价方法研究[J].陕西电力，2010，38（12）： 28-30.

[3]杜小军.浅谈变电站接地网的若干存在问题及对策[J].甘肃电力技术，2011，（1）： 24-27.

[4]林耿明.接地网腐蚀与断点诊断技术探讨[J]. 科技资讯，2011，（4）：137.endprint

【摘 要】 接地网作为变电站的重要组成部分，它的可靠运行直接关系到变电安全生产运行。本文从在多个方面对接地网中易出现的问题提出改进意见，从而达到提高接地网运行可靠性的目的。

【关键词】 变电站接地网 防腐 截面 引下线 多点接地

良好的接地系统是电力系统安全运行的根本保证，它是防雷接地、保护接地和工作接地三者的统一体，接地的主要目的是保障系统能够安全可靠运行，以及保障人身和设备的安全，符合要求的变电站接地网对于变电站的可靠运行和站内工作人员的人身安全起着重要作用。

有些变电站由于受地理条件的限制，不得不建在高土壤电阻率地区，在长期的运行过程中由于周围环境和地网材料本身的化学反应，影响接地网的正常运行，导致这些变电站的接地电阻、跨步电压与接触电压的实际值偏高，严重时会给人身设备造成危害[2]。由于接地网埋设于地下，在变电站投运之后，对接地网接地性能好坏的检测一般通过仪器装置测量接地电阻的大小来间接判断，但无法了解接地网的腐蚀情况。即使发现了，也只能通过大面积开挖查找接地网断点和腐蚀段，这种方法带有盲目性、工作量极大，对我们变电运行工作造成很大不便，还影响电力系统的运行。如果能在变电站前期设计和施工过程中因地制宜，合理确定接地装置的设计方案，则能达到降低接地网事故概率，提高可靠性的目的[3]。

1 接地网截面的选择

从之前变电站的地网检查结果看，圆钢的腐蚀截面要小于扁钢，这是因为在相同的导电截面下，圆钢的表面积要小于扁钢，例如：在相同的的100mm2的导电截面下及同样长度下，圆钢的直径为10mm，其表面积为：

扁钢的为：

圆钢与土壤接触的面积小于扁钢与土壤接触的面积，受潮湿土壤的腐蚀程度要小于扁钢，从施工角度来说，圆钢易于机械加工，可向任何方向转变角度，相对而言扁钢受局限。所以，在变电站地网设计施工中建议采用圆钢。

2 防腐蚀措施

接地网的防腐处理是直接影响地网接地效果和有效接地寿命的关键，接地网的防腐主要取决于以下几个因素：（1）接地体材料选择。（2）地质条件因素。（3）采用的防腐措施。从安全经济方面考虑，接地网应根据不同部位腐蚀特点采用必要的防腐措施，新敷设的接地网要特别注意接地体的防腐能力。

（1）确定当地的土壤的酸性，若当地土壤腐蚀性确实严重，经技术经济比较后，接地网应考虑采用铜网，但设备接地引下线的地上部分是暴露在空气中的，腐蚀较轻，为节约成本可仍然用钢材。它与地下部分及主地网的连接要在高出地面约0.3m的地方，并用氩弧焊焊接。若此焊口在地下，则会形成原电池，引起电化学反应，加速钢材的腐蚀。对新开挖的地网沟全部更换优质土壤。（2）钢材本身要做防腐处理，接地体引出线的地面以下部分及接地装置的焊接处都要用沥青防腐，在做防腐之前，表面必须除锈并去除焊接处残留的焊药。经调查，地下的焊接部位若不进行特别防腐处理，其腐蚀速度远大于其它部分；接地体引出线的地面以下部分，尤其是0.3m左右深度处，由于含氧量大，其腐蚀速度也高于水平部分。（3）水平地线回填土要结实，从地网开挖发现腐蚀严重处大都是与地线有空洞或不紧密的地方，而土块紧粘在扁铁外的腐蚀就比较少。

此外，电缆沟相对湿度较大，构成电化学腐蚀条件，故电缆沟内的扁铁除采用镀锌材料外，还应从降低电缆沟湿度出发减缓腐蚀，例如在电缆沟增设排水和吸湿设备。

3 设备接地引下线与主网的连接

很大一部分设备的接地引下线引到电缆沟内的扁铁上，电缆沟扁铁只有几点与主网连接，在短路故障时，短路电流经电缆沟接地体流向主网，如果故障点距主接地网干线连接点较远，故障点的电位将会被抬得很高，对二次回路构成威胁。故不能将设备接地引下线连到电缆沟内的接地扁铁上。同时应该说明的，电缆沟内的接地带应设计多处与地网主干线相连，实测值达到设计要求的接地阻值，沟内电缆支架与接地带连接应可靠，这样可以沿途分流，避免大电流集中，避免电缆两端出现高电位差。

不可使接地引下线通过传动部分接地。传动部分的接触面积具有分散性，不能保证有效地传导故障电流；而且传动部分时常有人操作，有故障电流经过时会危及操作人员的人身安全。设备处壳接地也不宜依靠底座螺栓连接接地，这样的接地不可靠，宜从外壳接地端用软铜瓣接入接地引下线。

在施工中，焊接处的处理方法是用沥青防腐，之前表面除锈并去除焊接处残留的焊药。这种方法的由于简单实用造价低，所以被广泛应用中，但是由于变电站的修建均伴随土地整平，站底土壤质地疏松，土壤在设备长期压力状态下凹凸不平，密度不均，在这种情况下地网在土壤内力的作用下也随之变型，再加上土壤腐蚀作用，连接处焊接部分会脱落断开。改进办法是在连接处增加一截用胶皮包裹的软铜瓣（截面应为能通过流过此处的最大短路电流），再将两头接地导体分别焊接在铜瓣两极上，铜是良好的导体，在外力左右用下能自由变型而不会断裂，在铜瓣外包裹胶皮，也能避免其与土壤的直接接触，降低土壤腐蚀，延长寿命。连接处应用了铜，即保证了良好导电性，也能改变以往连接处容易断裂的情况。

4 主要设备多点接地

主变本体及中性点接地引下线、带有二次线的一次设备接地引下线应与不同主网干线可靠相连，且连接线应不少于两根，每根都能满足热稳定和腐蚀要求的接地线，在不同的部位与主网连接。这样一方面减少接地引下线的阻抗，从而减少局部电位升高，另一方面可以起到互为备用的作用。因为设备接地引下线在地中与地网焊接不良，甚至漏焊，腐蚀断线的情况较多，都引起接地引下线截面积过小，以较小的截面积承受全部短路电流，无疑是地网的一个薄弱环节；尤其是接地引下线入地的一段，由于土壤的腐蚀，截面积会逐减变小，当事故发生时可能将接地引下线烧断，危及设备的安全运行，导致事故扩大，并且此类现象在运行中不易被查出，因此互为备用十分必要。

综上所述，接地网设计是否合理是保证变电站安全、可靠运行的重要因素。根据变电站周围环境、地理位置、土质条件以及设备性能和用途采取相应改进措施，才能最大程度的提高地网的可靠性，降低事故率，从而保证变电站设备的安全稳定运行。

参考文献：

[1]邢春德.变电站接地网的若干存在问题及对策[J].北京电力高等专科学校学报：自然科学版，2011， 28（4）：14-15.

[2]郭安祥，闫爱军，姜丹，等.变电站接地网土壤腐蚀性评价方法研究[J].陕西电力，2010，38（12）： 28-30.

[3]杜小军.浅谈变电站接地网的若干存在问题及对策[J].甘肃电力技术，2011，（1）： 24-27.

[4]林耿明.接地网腐蚀与断点诊断技术探讨[J]. 科技资讯，2011，（4）：137.endprint