全站接地是什么意思?全站接地网接地电阻多少?
在变电站、发电厂、大型工业厂房等电力设施的建设与运维中,“全站接地”是安全运行的基石。那么,究竟什么是“全站接地”?其核心组成部分“全站接地网”的接地电阻又应该达到多少才算合格呢?
一、全站接地是什么意思?
“全站接地”,顾名思义,指的是在一个特定的电气设施场区(我们称之为“站”,如变电站、开闭所、通信基站等)内,将所有需要接地的部分,通过一个统一、规范、低阻抗的接地系统连接起来,并与大地形成一个整体。这并非简单的“插入一根地线”,而是一个系统性、全局性的工程概念。
从专业视角来看,全站接地的目的主要有以下几个层面:
保障人身安全:这是接地最根本、最重要的目的。当电气设备发生绝缘损坏而漏电时,如果没有良好的接地,设备外壳可能带电,人员触碰后极易发生触电事故。通过全站接地,漏电电流能迅速通过接地体流入大地,并触发过电流保护装置(如断路器、熔断器)动作,及时切断电源,从而将触电风险降至最低。
保护设备安全:电气系统在运行中,尤其是在雷击、操作过电压等极端情况下,会产生极高的瞬态电压。如果没有良好的接地,这些过电压会沿着线路传播,击穿设备的绝缘,造成设备损坏,甚至引发火灾。全站接地系统,特别是配合避雷针、避雷器等防雷装置,能够为这些过电压提供一个低阻抗的对地泄放通道,将能量导入大地,保护昂贵的电气设备免受损害。
保证系统稳定运行:在电力系统中,接地是构成工作接地(如中性点接地)的基础。它为系统的稳定运行提供了基准电位,确保了信号传输的准确性和系统运行的可靠性。例如,在通信系统中,良好的接地能减少电磁干扰,保证信号质量。
满足法规与标准要求:各国都有严格的电气安全规范和标准(如中国的GB标准、国际电工委员会的IEC标准等),对电气设施的接地提出了明确要求。实施全站接地是满足这些法规、确保工程合法合规的必要条件。
那么,全站接地是如何实现的呢?其核心载体就是“全站接地网”。
全站接地网通常由埋设于地下一定深度的铜材或钢材组成的水平接地体(如接地扁钢、接地铜带)和垂直接地体(如接地极、接地棒)相互连接,形成一个覆盖整个站区、网格状的地下网络。所有需要接地的设备,如变压器外壳、开关柜、电缆桥架、避雷针/线、构架、金属门框,乃至建筑物的基础钢筋等,都必须通过可靠的连接(如焊接、螺栓连接并做防腐处理)接入这个接地网。这样,就形成了一个“站内所有金属导电部分电位基本一致,并能快速导入大地的统一系统”。
二、全站接地网接地电阻多少?
接地电阻是衡量接地系统性能的关键指标,它指的是接地体与大地较远处的电位为零点之间的电阻。这个电阻值越小,意味着接地系统与大地之间的导电性能越好,在发生故障或雷击时,能更快、更有效地将电流导入大地,从而降低地电位升高,减小跨步电压和接触电压,提高安全性和保护效果。
那么,全站接地网的接地电阻应该多少才算合适呢?这并非一个固定的数值,而是需要根据具体站点的性质、电压等级、重要性以及当地的土壤电阻率等多种因素来确定。
一般来说,对于110kV及以上的变电站,根据相关规范(如GB 50065《交流电气装置的接地设计规范》),其接地网的接地电阻通常要求不大于0.5Ω。这是因为高压变电站电压等级高,一旦发生接地故障,故障电流大,且对周边环境影响大,需要极低的接地电阻来确保安全。
对于66kV及以下的变电站,接地电阻的要求相对宽松一些,通常要求不大于4Ω,但在土壤电阻率特别高(如ρ>500Ω·m)的地区,可适当放宽至10Ω,但必须采取其他措施(如增设均压带、铺设沥青或碎石地面等)来控制接触电势和跨步电势,确保人身安全。
对于一些重要的通信基站、工业控制中心等,虽然电压等级不高,但由于其对连续性和稳定性要求高,且可能面临雷击风险,其接地电阻也通常要求控制在1Ω或4Ω以内。
需要强调的是,以上数值是通用性的指导值。在实际工程设计中,首要步骤是进行土壤电阻率的测量。土壤电阻率是影响接地电阻的最根本因素,它因地质构造、含水量、温度等而异。工程师会根据测量得到的土壤电阻率,结合站点的规模和规范要求,通过计算或经验公式,初步确定接地网的规模(如接地极的数量、深度、水平接地体的布置方式等),并力求将接地电阻控制在目标范围内。
即使设计时计算满足要求,施工完成后也必须进行现场实测。常用的方法是“三极法”(如电压电流法)。如果实测值不满足要求,则需要采取补救措施,如增加接地极、使用柔性接地体、换土(用电阻率低的土壤替换站区内的土壤)等。
全站接地是电气安全领域的“定海神针”,它通过构建一个覆盖全站的低阻抗接地网络,将电气系统与大地紧密联系,从而在保障人身安全、保护设备、稳定运行等方面发挥着不可替代的作用。想要获取更多相关内容,欢迎关注防雷知识栏目进行了解!
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