D6P电气接地装置调试做法.pdf
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1、!第六篇电气接地装置的安装调试、运行维护、故障检修与常用数据及标准规范第一章电气接地装置的安装与常用数据及标准规范第一节电气接地装置概述一、接地技术概念电气设备必须接地的部分与地作良好的连接,称为接地。埋入地中并直接与大地接触的金属导体称为接地体;电气设备接地部分与接地体连接用的金属导体称为接地线。接地体与接地线总称为接地装置。接地装置供工作接地和保护接地之用。为保证电气设备在正常情况下能可靠地运行,将电路中的某一点与大地作电气上的连接,如三相变压器中性点接地,三相发电机中性点接地以及防雷接地等,称为工作接地。为保证安全,防止人体触及带电外壳触电,将电机、电器的金属外壳及同外壳相连的金属架与大
2、地作电气上的连接,如发电机、电动机、变压器等外壳接地,称为保护接地。在三相四线制的低压系统中,将电器、电机的外壳和中性点直接接地系统中的中性线(零线)相接,称为接零。接地体与地接触时,电流便从接地体流入大地,并向四面八方散去。离接地体愈近!#第一章电气接地装置的安装与常用数据及标准规范的地方,电流通过的截面积愈小,反之愈大。愈靠近接地体的地方电阻愈大,电压降也愈大,愈远离接地体的地方电阻愈小,电压降也愈小。因此,在离接地体!#以外的地方几乎没有电压降,这就是实际上的零电位点,也就是电气上的“地”。接地回路中任何一点,对这“地”的电位差,称为对地电压。在保护接地电路上,人体接触设备带电外壳的一点
3、,与人站在地面某点之间的电位差,称为接触电压。一般接触电压限制在$%&以下。在距离接地体!#的范围内,地面上相距(#的两点间的电位差,称为跨步电压。一般最大跨步电压限制在)&以下。接地体与土壤接触面的电阻加上土壤电阻的总和,称为散流电阻。所谓接地装置的接地电阻,应包括散流电阻、接地体电阻和接地导线线电阻等三部分。二、接地装置的组成*接地装置的分类接地装置由接地体和接地线组成,而接地线又分接地干线和接地支线两种。接地装置以接地体数量的多少,分为单极接地装置、多极接地装置和接地网络。(*)单极接地装置。单极接地装置又称单极接地,由一支接地体构成,适用于接地要求不太高而设备接地点较少的场所。它的构成
4、是:接地线一端与接地体连接,另一端与设备接地点直接连接,如图%+*+*(,)所示。如果有几个接地点时,可用接地支线把它们连接起来,如图%+*+*(-)所示。图%+*+*单极接地装置(.)单接地点;(-)多接地点*接地体;!接地干线;$接地线;/接地支线!0第六篇电气接地装置的安装调试、运行维护、故障检修与常用数据及标准规范(!)多极接地装置。多极接地装置又称多极接地,由两支或两支以上接地体构成,多接地体之间用扁钢或圆钢连成一体,应用于接地要求比较高而设备接地点数多的场所,如图#$#!所示。图#$#!多极接地装置$接地体;!接地干线;%接地支线(%)接地网络。接地网络又称接地网,由多支接地体按一
5、定的排列相互连接形成网络,如图#$#%所示。接地网应用于发电厂、变电所等场所。图#$#%接地网组成$接地体;!接地线!&接地装置技术要求在接地装置安装结束以后,应测量其接地电阻,测量结果应符合规程所规定的要求,见表#$#$。%!第一章电气接地装置的安装与常用数据及标准规范表!#电力设备接地装置的接地电阻容许值接地装置种类工频接地电阻容许值备注#$%以上的高压设备大接地短路电流系统(&!$()一般情况)*+$&,-$(时取).$/!小接地短路电流系统(&.$()高低压设备共用的接地装置)#+$&一般不应大于#$!高压设备单独使用的接地装置)+$&一般不应大于#$!高土壤电阻系数地区接地电阻允许提
6、高,但不应超过!高土壤电阻系数地区)允许提高,但不应超过:发、变电#!;其余0$!#$%以下的低压设备中性点直接接地系统发电机、变压器的工作接地)-!零线上的重复接地)#$中性点不接地系统一般情况)-发电机、变压器 容 量 小 于#$1%(时)#$!高土壤电阻系数地区)可以提高,但不应超过 0$!利用大地作导线的电力设备永久性工作接地)$2&!暂时性工作接地)#$2&!低压电网禁止使用大地作导线保 护 接 地避 雷 针)-!).#$!三、保护接地的应用为了工作人员的人身安全,避免触电事故,下列各设备和器具的金属外壳和金属体,要进行保护接地。(#)生产上使用的各种电气设备或工具。如发电机、电动机
7、、变压器、电焊机、变阻器、电烘箱、电钻、电风镐、电动磨石机、电压互感器、电流互感器、开关起动器、开关柜、控制箱等。(+)公共场所或导电地面使用的电动工具或日用移动电具。如电扇、电冰箱、电熨斗、电烙铁和各种电动理发工具。(0)装有带电设备的金属建筑结构或生产设备,或者邻近带电设备。如邻近带电设备的金属屏罩、遮栏或网栏;装有带电设备的机床床身、吊车和行车轨道、电梯竖井,以及电动车辆轨道等。(-)输电线路的金属护层或金属支持物。如电缆的铝包或铅包层,管线线路的钢管和架空线路的铁塔。-+3第六篇电气接地装置的安装调试、运行维护、故障检修与常用数据及标准规范第二节接地装置的安装一、材料和工具准备接地装置
8、所用材料可采用钢管、角钢、圆钢和扁钢。其中以钢管作接地体、以扁钢作为接地带较为经济和有效。设计也多采用这种主式。接地装置的导体截面,应符合热稳定与均压的要求,且不应小于表!#$所列数值。钢接地体和接地线的最小规格种 类 规 格 及 单 位地上屋内屋外地下圆钢直径(毫米)%!&扁钢截面(平方毫米)厚度(毫米)$(&角钢厚度(毫米)$)%$)%钢管管壁厚度(毫米)作为接地体作为接地线$)%#)!$)%$)%()%#)!按照设计提出的数量和规格,领取作接地体的钢管,钢管直径一般为(&*%+毫米,壁厚不应小于()%毫米。先行制作接地体(接地极),一般将钢管如图!#截成$)%米长端部呈斜面或锥形。下料方
9、式可用锯床或手工下料,斜口也可用气焊切割。锥形端头如图先割成四支尖齿,敲拢后电焊焊成整体锥形。图!#接地体及护管帽(,)斜口接地体;(-)锥形接地体;(.)护管帽%$/第一章电气接地装置的安装与常用数据及标准规范用大锤打管形接地体时易于将管口打劈裂,以后便不好打了,因此可作护管帽套于管口 见图!#$(%),护管帽的内径应比接地体钢管大一厘米左右,以免接地体变形后护管帽不易取下。也可干脆在管端焊一块铁板。室外接地线一般用&($扁钢,也有用圆钢的,可按预算备料。在土壤腐蚀性较强的场所,应采用热镀锌或加大截面,接地体亦如此。为了提高效率和降低劳动强度,也可自行制作打管机,其构造如图!#所示。图!#简
10、易打管机#铁顶板;&滑轮;)滑轮夹板;$支持环;黑铁管支架;!铁板;*铁吊环;+铁锤;,滑杆;#-铁盖;#轴;#&棕绳;#)接地体;#$轴另外,尚需在安装地点准备好交流电焊机、电焊钳用软线,并接通电源。二、接地装置安装(一)室外接地装置安装#.挖沟大地表层易于冰冻,冻土使接地电阻增大,而且大地表层常被挖动,可能损坏接地装置,因此规定接地装置埋于地下深度不小于!-毫米。施工时,按设计图放出接地网路线和接地体位置的石灰线,照此挖-.*/-.+米深、-.米宽的沟。接地体处要稍大一些。沟底如有石块、碎砖、垃圾等应清除掉。沟的中心线与建筑物的距离一般不大于#.米。房屋周围接地线挖沟应与土建施工相配合,尽
11、量利用土建基础开挖,并在回填土前将接地装置敷设好,以节省工作量。开沟常常是人工开挖,如能利用开沟机械施工,更可提高工效、节约工时。&.打接地体!&*第六篇电气接地装置的安装调试、运行维护、故障检修与常用数据及标准规范接地沟开挖好以后,应及时打接地体和敷设接地扁钢,相隔时间过长会有土方倒塌,造成重复工作量。人工打接地体时,先由一人扶住钢管,套上钢管帽,另一人抡大锤打,接地体要扶正,打入一段以后已能自行站立,便可不用人扶了。大锤的锤把要结 实无劈裂,楔得牢固。抡锤人要站稳,站在高架上打锤更应注意,防止打空锤后摔倒。采用打管机打接地体时,先将打管机搬至现场架设好,用大锤把接地体打入地中少许,然后将套
12、有铁锤的滑杆升起,套插在接地体上,以两人拦绳,使锤沿滑杆升起,然后两人同松绳子,铁锤自然下落的冲力将管子打入地中。开始管子不稳要有人扶持,此时锤不要提得太高。当然也可采用卷扬机带动重锤,但装设及移动较麻烦又费力。接地体打至管端距地面!毫米时即可停止。接地体之间的距离,应不小于接地体长度的两倍,目的是为了减少相邻接地体的屏蔽作用。接地体也可用#$#%!$!角钢制作。在土质坚硬的施工现场,人力打接地体非常繁重艰苦,甚至难以进行,上述打管机也起不了多大作用。现已有单位利用小型汽油机改制成钻孔机,只花几分钟便可钻出&!毫米以下孔洞来,再打入接地体,适当灌水使接地体与土壤密切接触。由于钻机小巧灵便(重约
13、 公斤),又无需电源,适宜于解决土质坚硬时的接地施工问题。()接地带敷设接地体打好后,就可沿沟敷设接地带,要求立放接地带,因其散流电阻较小。扁钢与接地体连接要用焊接,可先在管子头部焊上一个!卡子,见图*+,+*。然后将扁网与卡了两端焊起来,或者直接将扁钢弯成弧形与接地体焊接,扁钢与钢管连接位置在距离接地体顶端约,毫米处。引出线应焊接好,并露出地面)!米以上,同时为防腐蚀要将引线油漆,其他地下部分不需油漆,但镀锌扁钢焊接部分要油漆。图*+,+*接地体焊接卡子-第一章电气接地装置的安装与常用数据及标准规范接地带的连接采用搭接焊,其焊接长度必须为扁钢宽度的二位。至少三个棱边焊接。圆钢作为接地带时搭焊
14、长度为直径的六倍。见图!#$所示。图!#$接地带的搭接焊(%)扁钢直线搭接;(&)扁钢垂直分支;()圆钢直线搭接;(()圆钢垂直分支为了防止接地线遭受机械损伤,在接地线与公路、铁道交叉处及其他可能使接地线遭受机械损伤之处,均应用钢管或角钢等加以保护。经过检查质量符合要求时便可回填土。回填时应用泥土,填土要夯实。石块、建筑材料和垃圾等会增加接地电阻,因此不能放入。为了分段检测接地电阻,常设置接地检查井,井内接地线接头用螺栓连接,连接部分应镀锡。)*发电厂室外接地网的要求发电厂的室外接地网其总接地电阻应小于+*,欧姆。接地网可以与埋于地下的自然接地体相连,如金属水管管路等,但要求至少在不同的两点与
15、接地网相连接。接地网边缘经常有人出入的走道处,应铺设砾石、沥青路面或在地下装设两条与接地网相连的“帽檐式”均压带。独立避雷针宜设独立的接地装置即集中接地,一般就是在避雷针附近敷设-.,根垂直接地体,在土壤电阻率不大于#+欧米的地区,其接地电阻不宜超过#+欧姆。接地线与总接地网之地中距离不能小于-米。当有困难时,避雷针的接地装置可与接地网连接,但避雷针与总接地网的地下连接点至-,千伏及以下设备与主接地网的地下连接点,沿接地线的长度不得小于#,米。避雷针及其接地装置与道路或出入口等的距离不宜小于-米,否则应采取均压措施或铺设砾石或沥青地面。装在架构上的避雷针应与接地网相连,并应在附近装设集中接地装
16、置,但避雷针与主接地网的地下连接点至变压器接地线与主接地网的地下连接点,沿接地线的长度不得/0$第六篇电气接地装置的安装调试、运行维护、故障检修与常用数据及标准规范小于!米,以防雷击避雷针时,反击击穿变压器的低压侧绝缘。避雷针的接地引下线一般要求在距地面!#$米设置断接卡,以便于测量接地电阻。当利用钢筋混凝土构筑物内钢筋作为引下线时,应在顶部和底部焊接引出,而且钢筋应是焊接连接的。预应力钢筋不宜用作接地线。(二)室内接地线的敷设室内接地线的敷设,一部分为明敷,一部分是暗敷。明敷的常是纵横敷设于墙上,部分敷设在母本构架和电缆支架上。暗敷的常常是埋设于混凝土地坪里或建筑物中。接地干线没墙明敷设时应
17、分段固定,固定的方法是地墙上埋设支持件,支持件一般用扁钢制作,式样如图%&!&$。敷设高度应距地面()*(毫米,支持件水平距离!)!#米,垂直部分!#)米,转弯部分(#米。埋设支持件时,首先要在墙上用粉线袋弹出水平或垂直的线,再定出洞的位置,然后打洞,洞口长宽均为+(毫米。埋设时应按线预埋,保证上下高低一致,并用一方木作成样板放于支持体和墙壁之间,如图%&!&,所示,然后用水泥砂浆填塞紧,再取出木方,这样便可保证接地线与墙壁保持!()!毫米的间隙。图%&!&$接地线支持件!接地线;支持件;*墙图%&!&,支持件埋设!方木样板;支持件;*墙作接地干线的扁钢在敷设前要经过平直、矫正,敷设时不得有明
18、显的起伏与弯曲,但允许与建筑物倾斜结构平行。扁钢一般是用焊接固定。如用螺栓固定则需事先钻孔比较麻烦。当接地线穿过墙壁或楼板时,应预留孔洞或穿钢管保护。当经过建筑物伸缩缝时要作成弧形,并在伸缩缝两侧支持固定,作法如图%&!&!(所示。为了保持明敷接地线连接质量和美观,接地线连接必须符合要求,各种连接方式见图%&!&!。,-第一章电气接地装置的安装与常用数据及标准规范图!#$接地线通过伸缩缝#伸缩缝;%建筑物;&接地线;支持件图!#接地线连接方式(()扁钢直线连接;())扁钢垂直分支;(*)圆钢直线连接;(+)圆钢与扁钢直线连接;(,)圆钢与扁钢垂直分支;(-)扁钢直线联接板连接发电厂电缆沟是四通
19、八达全厂纵横的,许多电气设备是通过电缆连接的,因此电气设备接地往往通过电缆沟比较方便。通常做法是用扁钢与电缆支架逐个焊接起来,并在多外与总接地网相连接,便成为电厂内重要的接地干线。不论如何做法,室内干线都应与总接地网至少在不同的两点相连接。从接地干线到电气设备去的接地支线,一般都埋在地坪内只两端引出,如锅炉钢架至少应有两点接地,常在地坪尚未做好前就敷设好。发电机接地线也常常是埋置于基础内。三、电气设备的接地接地装置敷设的目的是为了将电气设备的外壳和需要接地点(如变压器中性点),通过接地线连接到接地网上去。因此,虽然接地网符合要求,还得把设备接地线接好,才能$&.第六篇电气接地装置的安装调试、运
20、行维护、故障检修与常用数据及标准规范达到保护接地和工作接地的目的,才能保护设备和人身的安全。发电厂里电气设备很多,因之设备接地是一项繁琐的工作,容易被忽视,应特别注意检查。(一)电气设备接地方法电气设备的接地通常用直接焊接和用螺栓连接两种方法。一般不需要移动的设备构架、底盘等常采用焊接,焊接的牢固可靠质量好。但当检修时需要拆卸、移动的设备,如变压器、电动机等,就采用螺栓连接。直接通过接地扁钢接地的,需将连接端打孔后加工搪锡,防止接触面锈蚀,连接时螺栓应带弹簧垫圈。如是圆钢接地线,则需将圆钢端头弯成合适的圆圈,再将圆圈加热打扁并加工后搪锡,使接触良好,圆圈内孔以稍大于接地螺丝直径为宜,圆圈应顺时
21、针弯成。还有用多股铜线作接地线的,主要是用于从接地支线引至设备的一段,而且是扁钢或圆钢接地线不便于直接引接的地方,两端弯圈后用螺栓连接。接地线的规格在采用钢材时应符合表!#$要求。低压电气设备地面上外露的接地线截面应符合表!#%规定。表!#%低压电气设备的铜或铝接地线的最小截面(毫米$)名称铜铝明敷的裸导体绝缘导体电缆的接地芯或与相线包在同一保护外壳内的多芯导线的接地芯(#!$(#(在比较特殊的场合,如小容量的低压电气设备单独装设于某个场所,又远离接地干线,也可应用电缆的接地芯作接地线使用。明敷设的接地线应横平竖直,整齐美观。扁钢接地线应平贴于墙面上。扁钢立弯的最小弯曲半径应不小于宽度的二
22、分之一。自制立弯器如图!#$所示,使用时将扁钢夹紧于台虎钳上,扁钢穿入立弯器两个滑轮之间,再扳动手柄即可弯出弯头,弯曲处如有扭曲现象,可用榔头轻轻敲打修整。图!#$扁铁立弯器#滑轮;$轴;%夹板;&圆钢;(管柄#%)第一章电气接地装置的安装与常用数据及标准规范各个电气设备的接地线应单独接至接地支、干线,不许把几台设备串接后再接到接地支、干线上,如那样做,当拆去一台设备时,易造成其他串接设备地线中断,见图!#$所示。图!#$设备接地示意图#电流互感器;%接地扁钢电气设备接地可以利用预埋电缆钢保护管做接地线的一部分,电缆保护管一端经连接导体与设备外壳相接,另一端引至电缆沟道经连接导体与接地干线焊接
23、,电缆管两端引出均需采用焊接。不过金属蛇皮管不可用作接地线。电气设备一般均有标出!符号的接地点,设备接地线就应该于此处引接。图!#&接地桩头形式()单极桩头;(()螺丝桩头;())!型桩头在运行和检修中需要临时挂设接地线的地方,如开关室、配电间、发电机引出线室、母线分段处等,应装高接地桩头。接地桩头要焊接于明显的地点,桩头接地应良好,连接孔处应搪锡防锈,桩头的形式可根据具体情况选定。(二)电气设备接地的有关要求在所有电气装置中,由于绝缘损坏而可能带电的电气装置,其金属部分均应有保护接地,应接地部分如下:(#)电机、变压器、开关、照明设备及其他电器的金属底座和外壳;(%)电气设备的传动装置;($
24、)屋内外配电装置的金属或钢筋混凝土构架以及带电部分的金属遮栏;%$*第六篇电气接地装置的安装调试、运行维护、故障检修与常用数据及标准规范(!)配电屏、控制箱和保护屏的框架;()互感器的二次线圈(除继电保护另有规定者除外);(#)交、直流电缆的接线盒、终端盒和电缆支架、穿线的钢管、电缆的金属护层等。有些电气设备规定可以不接地,如行车滑线支架、蓄电池室内金属支架等。直接接地或经过消弧线圈接地的主变压器、旋转电机的中性点与接地体或接地干线连接,应该采用单独的接地线。因为这种工作接地十分重要,发生故障时通过电流也大。重要设备如发电机的接地线应在外壳不同的两处接地,以保证接地可靠。在电缆通过零序电流互感
25、器时,电缆头的接地线应通过零序电流互感器接地,由电缆头至穿过零序电流互感器的一段电缆金属外皮和接地线应与地绝缘,以免继电保护误动作。如图#$%$%所示。图#$%$%带零序电流互感器的电缆接地方法%预埋铁板;&电缆头;电缆接地线;!零序电流互感器;(型夹头;#角钢支架发电厂烟囱附近的引风机及其电动机的外壳应不仅与主接地网中接,还要增加集中接地,这集中接地还应与烟囱的接地分开。机力通风塔上电动机的电源线、装有避雷针和避雷线的架构上的照明灯电源线,均必须采用带金属外皮的电缆直接埋入地下或导线穿入金属管埋入地下,埋地长度在%)米以上,才能允许与 千伏及以下配电装置的接地网及低压配电装置相连接。只有这*
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