雷電作為一種常見的自然現(xiàn)象,其產(chǎn)生后不僅會給人們的生命安全帶來威脅,也會給配電工程設(shè)備帶來巨大的破壞作用,近些年來,因雷電產(chǎn)生的雷擊電磁脈沖對配電設(shè)備的損害呈現(xiàn)逐年上升的趨勢。為了減少雷電問題給供配電設(shè)備帶來的損害,下文對與供配電工程的防雷接地相關(guān)的內(nèi)容進行具體分析。
一、接地概況
1、接地定義
接地為防止觸電或保護設(shè)備的安全,把電力電訊等設(shè)備的金屬底盤或外殼接上地線;利用大地作電流回路接地線。在電力系統(tǒng)中,將設(shè)備和用電裝置的中性點、外殼或支架與接地裝置用導(dǎo)體作良好的電氣連接叫做接地。接地的功用除了將一些無用的電流或是噪聲干擾導(dǎo)入大地外,最大功用為保護使用者不被電擊及保護電力設(shè)備的正常運行。
2、接地種類
供配電設(shè)備接地地裝置主要包括工作接地(也稱系統(tǒng)接地)、過電壓保護接地(也稱防雷保護接地)、設(shè)備外殼保護接地(也稱安全接地)、防靜電接地和屏蔽接地等。其中防雷接地是導(dǎo)泄雷電流入地的。對避雷針、避雷線導(dǎo)泄雷電流流過接地裝置時電壓降往往高多,會對某些絕緣弱點絕緣間隙產(chǎn)生反擊,所以要裝設(shè)獨立接地體;而避雷器放電間隙的導(dǎo)泄電流一般都在電氣絕緣耐雷水平之內(nèi),不大會造成反擊,一般可將工作或保護接地合用。此外,防雷保護接地接地線首先應(yīng)與設(shè)備外殼連接,然后與接地裝置連接,這樣,設(shè)備絕緣上承受的過電壓只是避雷器本身的殘壓,而雷電流在接地電阻上的電壓降并沒有作用在設(shè)備絕緣上。
二、供配電工程中常見的防雷問題
1、供配電工程中的地網(wǎng)問題
供配電工程中的地網(wǎng)問題主要原因有:一,供配電施工過程中,未能在規(guī)定的時間內(nèi)完成開挖施工任務(wù),且地網(wǎng)測量中不按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進行,使得供配電工程中的地網(wǎng)缺陷不能及時發(fā)現(xiàn)和解決,從而造成潛在的供電系統(tǒng)隱患;二,擴建的地網(wǎng)和原接的地網(wǎng)連接可靠性差,接地網(wǎng)在長期使用過程中,其電阻會隨著時間的推移而發(fā)生腐蝕現(xiàn)象或脫焊,使接地電阻發(fā)生變化,甚至超標(biāo)。為了減少這類問題,使得一些供配電工程采取了另行敷設(shè)地網(wǎng)方式,這些供配電工程常以地形、地貌為依據(jù),在原地網(wǎng)末端加打接地樁向外延伸,在接地樁延伸過程中,如果接地裝置焊接處防腐處理不當(dāng),可能會加快焊接處腐蝕速度并使焊接點成為易斷點,從而使地網(wǎng)質(zhì)量得不到保證;三,主地網(wǎng)與避雷針地網(wǎng)的安全距離與實際標(biāo)準(zhǔn)不符,在供配電工程接地網(wǎng)施工中,部分施工作業(yè)人員為了快速、省時省力的完成施工任務(wù),不按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定隨意開挖敷設(shè),使得主接地網(wǎng)和避雷針網(wǎng)之間的距離出現(xiàn)偏差或出現(xiàn)相連接狀況,使得電網(wǎng)系統(tǒng)無法正常運行。
2、供配電工程中的中性點問題
供配電工程中的中性點問題原因有:①中性點放電過程中其間隙布置過程中存在誤差,在供配電工程中性點放電間隙垂直安裝過程中容易受季節(jié)影響,如果安裝季節(jié)為冬季,在惡劣氣候影響下縫隙間容易出現(xiàn)冰溜,如果安裝是夏季,雨水侵入空隙,可能會使空間間隙加大或發(fā)生誤動作;②在供配電設(shè)備長期運行過程中,其中性點接地引下線應(yīng)有一點接地,如果連接時出現(xiàn)的問題不能及時解決,其設(shè)備可能處于失地運行狀態(tài)。
3、供配電工程中的構(gòu)架問題
桿塔構(gòu)架接地也是供配電工程防雷接地中一個重要環(huán)節(jié),這主要取決于桿塔接地主線和避雷針構(gòu)架引線方式,在正常情況下,裝設(shè)構(gòu)架時用扁鋼進行接地,而在實際構(gòu)架接地過程中則是通過水泥桿進行主筋接地的,這種構(gòu)架接地方式劣勢是當(dāng)有雷擊大電流經(jīng)過時,鋼筋受熱后溫度快速上升,水泥在高溫環(huán)境影響下其強度會迅速下降,甚至發(fā)生倒桿現(xiàn)象,從而使供配電系統(tǒng)不能正常運行。
4、供配電工程中的接地線問題
在供配電工程中出現(xiàn)接地線問題有兩方面原因,一方面是接地引下線串聯(lián)連接而引起的,在10kV避雷器接地施工過程中,現(xiàn)場施工作業(yè)人員為了方便將10kV避雷器接地引下線串聯(lián)在一起,并通過單根引下線接到地網(wǎng)中,這在一定程度上雖然節(jié)省了時間和減少了引下線的根數(shù),但卻使一個接地線串聯(lián)了多個接地部分,遇到雷電時,較容易出現(xiàn)安全隱患。另一方面是避雷器與變壓器中性點接地引下線錯誤引起的,如果避雷器接地引下線與變壓器中性點接地為同一接地引線時,與標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范不相符且易出現(xiàn)問題。
三、供配電工程防雷可行性措施
1、嚴(yán)格執(zhí)行國家電力規(guī)程和電網(wǎng)規(guī)定
接地網(wǎng)不按照電力標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進行試驗或檢查,供配電工程中的小問題可能供電系統(tǒng)不斷的運行演變成大的隱患。為了減少這類問題,首先,必須嚴(yán)格按照電力預(yù)防規(guī)程和國家電網(wǎng)的規(guī)定,定期不定期對地網(wǎng)進行開挖試驗;其次,對于運行時限超過十年或腐蝕較為嚴(yán)重的接地電網(wǎng),必須按照標(biāo)準(zhǔn)要求進行開挖檢驗,并結(jié)合接地網(wǎng)開挖檢查結(jié)果決定供配電系統(tǒng)是否持續(xù)運行;再次,放長線時要根據(jù)3D-5D要求來測量接地網(wǎng)電阻;最后,要對變電站避雷器保護距離進行計算,計算過程中如果主變壓器距離標(biāo)準(zhǔn)距離時,要在臨近變壓器兩旁各設(shè)一組避雷器,并確保避雷器與變壓器的之間的距離不大于15cm,二回應(yīng)路不大于23cm。
2、對變壓器中性點接地線進行改造
中性點接地線問題不解決可能會使供電系統(tǒng)發(fā)生誤動作或處于失地運行狀態(tài)。為減少這類問題出現(xiàn),首先,對變壓器中性點接地線進行改造,將接地線改造成與主接地網(wǎng)不同地點相連接的地下引線,并確保每根引下線與熱穩(wěn)定要求一致,以便對接地網(wǎng)進行相應(yīng)測試和檢驗;其次,在擴建地網(wǎng)過程中,要與原接地網(wǎng)不同點進行連接,使擴建地網(wǎng)疏散能力得以顯著提高。
3、完善審查和監(jiān)理制度
在對供配電網(wǎng)進行設(shè)計和施工時,供配電工程企業(yè)需要制定嚴(yán)格的審查和監(jiān)理制度,首先,供配電工程原料進廠時,由專門的檢查人員對構(gòu)架材料進行抽查,發(fā)現(xiàn)不合格的產(chǎn)品不予進廠,在源頭控制構(gòu)架質(zhì)量;其次,監(jiān)理在工程施工中不斷學(xué)習(xí)防雷接地新技術(shù),掌握更多防雷知識和實踐技能,以減少配電工程施工中雷電問題。如,通過架構(gòu)方式對母線構(gòu)架材料進行檢驗,如果試驗過程中構(gòu)架接地方式無法抵御大電流的沖擊,材料溫度上升、強度下降伴有倒桿現(xiàn)象,確定不是扁鋼接地而是水泥桿主筋接地方式時,應(yīng)該及時進行調(diào)節(jié),并與上級部門溝通解決。
4、對供配電工程進行技術(shù)改造
在對供配電工程進行技術(shù)改造時,首先,供配電標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范規(guī)定地下引線必須用專門敷設(shè)接地線進行接地,而不能用技術(shù)規(guī)范以外的方式進行接地;其次,要嚴(yán)格按照低電壓保護技術(shù)進行,在對避雷針和配電裝置進行改造時,必須保證二者帶電部分在空氣中的長度不大于5m,避雷針接地引下線埋置部分與配電裝置構(gòu)架接地導(dǎo)體埋置部分在土壤中的距離不小于3m;再次,低壓避雷器引下線必須通過單獨的接地線與接地裝置進行連接。
四、總結(jié)
雷電問題一直是影響供配電工程施工有序進行的因素之一,因雷電是自然現(xiàn)象且無法避免,在供配電實際施工過程中對可能引起雷電的問題進行分析,并采取預(yù)防性措施避免或減少雷電對供電系統(tǒng)的影響,確保供配電系統(tǒng)安全運行。