关于变电站接地网技术监督工作的探讨

李剑武 路长宝 李生萍 朱小斌

【摘 要】变电站是电力系统中对电能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所，担负着电压变换和电能分配的重要任务。变电站雷电保护接地是否合理，工程质量是否合格是保证变电站安全、可靠运行的重要因素之一，因此，必须做好变电站接地网技术监督工作。本文从设计、施工、竣工三方面分析了变电站接地网技术监督工作。

【关键词】变电站；接地网；技术监督

一、变电站电气接地技术的概述

接地是避雷技术最重要的环节，不管是直击雷，感应雷或其它形式的雷，都将通过接地装置导入大地。因此，没有合理而良好的接地装置，就不能有效地防雷。从避雷的角度讲，把接闪器与大地做良好的电气连接的装置称为接地装置。接地装置的作用是把雷电对接闪器闪击的电荷尽快地泄放到大地，使其与大地的异种电荷中和。变电站的电气接地技术主要是为了实现变电站交流设备的接地以及防雷，从而增强变电站的可靠性、安全性，对变电站的安全运行有着重要的意义。但是由于传统的变电站电气接地只注重接地电阻的测量，而忽视了接地技术的隐性工作，使得很多的变电站电气系统总是存在接地不良的情况，起不到良好的接地效果，增加了变电站的不安全因素，对变电站设备、人员、社会等都造成了不可估量的损失。因此，加强变电站接地网技术监督，提高变电站的电气接地质量是非常关键的。

二、变电站接地网技术监督

（一）接地网设计阶段的技术监督

地网工程是一项粗糙工程，无法精确，但经过不少工程技术人员工作经验的积累，得出了相关的估算公式和计算公式，形成了有关标准和规程。工程设计人员只有对这些标准和规程有全面而透彻地理解，才能正确灵活地应用，使设计尽量合理。现就设计中重点考虑的两个问题来阐述一下设计监督需要注意的重点。

1.接地网形式

水平接地网一般采用方孔或者长孔的网格形式，尽管方孔地网所用材料比长孔多，且工频接地电阻与跨步电势十分接近，但在雷击时呈现的冲击接地电阻却有很大的差别方孔地网的冲击接地电阻比长孔地网要小得多，因此，普遍选用方孔地网地网的外缘闭合且各角做成圓弧形，圆弧的半径要求大于均压带间距的一半，埋设深度取0.8m。

2.接地网材料

接地网材料主要有钢和铜。铜的抗腐蚀能力强，寿命是钢的5倍多，在土壤中其表面上产生附着力极强的Cu（OH）2（绿铜），有效地阻断了进一步的腐蚀铜的导电性好，电阻率低，泄流较快，接地阻抗、网内的电位差也较小，常温下铜和钢的电阻率分别为17μ？？mm和138μ？？mm，对同样的接地网和土壤，取相同的接地阻抗，铜的截面要比钢小很多。铜接地网的缺点是造价高及大面积的铜接地网会产生变电站基础钢筋和地下钢管的电腐蚀性。

根据实践经验，以下2种情况建议使用铜材：一是市中心的户内变电站的主接地网，由于高楼林立，放线工作很难达到要求，接地电阻测试相当困难，接地装置在建筑物下面很难开挖检查；二是变电站做了双层接地网的下层接地网也应使用铜材敷设，主要是考虑下层接地网的埋深以及日后无法维修的原因。接地网导体截面选择，应考虑一定的裕度接地网水平接地体通常是16mm的热镀锌钢或4×40mm铜排；垂直接地体使用50×5mm的镀锌角钢或18mm铜棒。

（二）接地网施工阶段的技术监督

根据一些引发雷害事故的地网开挖情况来看，地网腐蚀和焊接质量差以及材质不合格是严重威胁地网安全运行的三个主要原因。这就要求施工人员做好以下技术监督：

1.在施工之前要对现场的情况和地下的管道与线缆的情况有详细的了解。施工时避免对地下管道与线路的破坏。

2.使用合理的挖沟工具，沟的深度在- 0.8～- 0.6m为宜，宽度40cm左右。

3.接地体在敷设前应检查是否有机械损伤和腐蚀现象，如检查出应及时处理并采取防腐措施。敷设时依据测量定位的控制点进行敷设，同时避开石头，不平处和跨水沟处应留有足够的裕度以防止在回填时压断接地线，外缘应闭合；敷设中保持接地线的走势平直，不得使接地线带较大的扭力敷设，且控制好各接地线之间的距离。过设备基础、800×800和1200×1000电缆沟的水平接地扁钢先暂不敷设，待基础开挖后沿基底敷设，遇构支架基础时先不敷设，待基础完成后沿基础边缘敷设，房建下的接地网沿地基内外边缘敷设。其他部位按图敷设，如有需要，可适当调整。

4.扁钢焊接时采用搭接焊，其搭接长度为扁钢宽度两倍以上且不少于三面施焊。焊接前应对接地扁钢连接处作清洁处理，清除表面的污物及镀锌毛刺，焊缝应平整、焊透、无间断夹渣、保证牢固可靠，厚度符合规范要求。焊接点必须待冷却后清除焊渣做防腐处理，冷弯处也应做防腐处理。经监理对扁铁验收后，方可素土回填、夯实。接地扁铁应防止发生机械损伤和化学腐蚀。在与管道交叉处，不能避免接地线遭受损伤时，在此处应用套管加以保护。接地扁铁在穿过墙壁、楼板和地坪处应加装钢管或其他坚固的保护套，有化学腐蚀的部位应采取防腐措施。

5.垂直接地极顶面埋设深度应符合设计规定。集中接地极的安装应严格按照图纸的尺寸进行，安装时先将接地极放在沟内设计位置上打入地中。锤击接地极顶部时，为防止将顶部打劈，应在接地极的顶端设置防护帽（管帽）。锤击接地极时应严格控制接地极的垂直度，使其与地面垂直，以防止接地极与土之间产生缝隙，增加接地电阻，而影响接地极的散流效果。四方接地极安装完毕后，使用扁钢进行可靠连接，应在其接触部位两侧进行焊接，使用“Ω”卡与钢管焊接联通后与主接地网焊接联通。任意两个垂直接地极间距宜大于5米。

6.配电装置中所有设备均采用两根引下线，由设备底座两侧引下，就近与主接地网相连，引下线离地面500mm的一段涂上沥青以防腐。施工时，单个设备支架的接地扁钢应独立接入主网，不允许串接。

7.变电站内电气装置和设施的下列金属部分，均应接地：a、电机、变压器和高压电器等的底座和外壳；b、互感器的二次绕组；c、配电、控制、保护用的屏（柜、箱）及操作台等的金属框架；d、电力电缆接线盒、终端盒的外壳，电缆的金属外皮，穿线的钢管和电缆桥架等，铠装控制电缆的外皮；e、屋外升压站的金属构架和钢筋混凝土架构以及靠近带电部分的金属围栏和金属门；f、装有避雷线的架空线路杆塔；g、所有电缆沟、电缆竖井内预埋扁钢，应连续不间断，并与主接地网相连。

（三）接地网竣工验收阶段的技术监督

对新安装的接地装置，为了确定其是否符合设计或《规程》的要求，在工程完工后，必须经过严格检验才能投入正式运行。验收时，施工单位必须提交下列技术文件：施工图与接地装置接线图：接地装置的地下部分与安装记录；接地装置的测试记录。另外，必须对接地装置的外露部分进行外观榆查。外观检查的项目大致如下：检查接地线或接中性线的导线足否完整、平直与连续.接地线与接中性线与电力设备的连接，当采用螺栓连接时，是否装有弹簧垫圈；接触是否可靠；接地线或接中性线相互问的焊接，其叠焊长度与焊缝是否符合要求；接地线与接中性线穿过墙壁和基础时，是否加装了防护套管；当与电缆管道、铁路交叉时，是否有遮盖物加以保护；在经过建筑物的伸缩缝处是否装设了补偿装置；接地线或接中性线是否按规定进行了涂漆或涂色等。除外观检查外，还必须进行接地装嚣的工频电阻测量和重点抽查触及接点的电阻。需要特别指出，雨后不应立即进行接地电阻测量，这样会引起较大偏差，有可能将接地电阻不合格的地网工程交付电网运行。

三、结束语

总而言之，变电站的防雷接地技术是关系着整个电力系统的重要因素，防雷的效果如何在一定程度上决定着电网的运行情况的好坏。只有加强变电站防雷接地技术的完善和发展，才能更好的促进变电站功能的正常发挥。

参考文献：

[1]单志强.浅谈变电站接地网设计及施工[J].城市建设理论研究（电子版），2013年36期.

[2]曹永彬.论变电站接地网设计[J].商品与质量？建筑与发展，2013年10期.