鍍銅鋼系列
合金接地極
鍍錫銅系列
鋅包鋼系列
放熱焊接系列
石墨烯系列
接地五金件摘要：介紹了貴州納雍電廠300MW機(jī)組的防雷接地裝置，并從設(shè)計(jì)、施工等方面總結(jié)了電解離子接地系統(tǒng)在實(shí)際中的應(yīng)用效果，為同類(lèi)型地質(zhì)、土壤、環(huán)境提供參考。
關(guān)鍵詞：電解離子接地裝置；電阻率；應(yīng)用地質(zhì)
接地裝置的作用是將雷云對(duì)接閃器閃擊的電荷盡快地散逸到大地，使之與大地的異種電荷中和。理想的接地裝置（包括從接閃器到地面的引下線）是沒(méi)有電阻的，當(dāng)雷擊產(chǎn)生時(shí)，不論雷電流有多大，接地裝置上任何一點(diǎn)對(duì)大地的電壓都為零。這樣的避雷系統(tǒng)是絕對(duì)安全的，但實(shí)際上，理想的接地裝置是不存在的，由此產(chǎn)生很多關(guān)于接地的技術(shù)問(wèn)題。
1防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)依據(jù)
1.1現(xiàn)場(chǎng)狀況
1.1．1土壤電阻率
對(duì)納雍電廠廠區(qū)土壤電阻率進(jìn)行測(cè)量后，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)狀況，得到廠區(qū)6個(gè)區(qū)域的土壤電阻率，見(jiàn)表1。
由表1可知，納雍電廠的地質(zhì)狀況較為惡劣，土壤電阻率均勻性較差，開(kāi)挖后，該場(chǎng)地主要由基巖（白云質(zhì)灰?guī)r）、碎石層（含土較少）、土夾石（含土較多的碎石層）及原始地貌（未開(kāi)挖且土層具有一定厚度）4種地質(zhì)狀況構(gòu)成。
1.1.2水文地質(zhì)狀況
根據(jù)水文氣象報(bào)告，納雍電廠的年平均雷暴日為66d，屬于多雷區(qū)；地下水屬于巖隙水，不豐富，地下水位標(biāo)高為海拔1340～1343m。
1.2接地網(wǎng)的設(shè)計(jì)要求
1.2.1接地電阻值
DL/T620-1997《交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合》、DL/T621-1997《交流電氣裝置的接地》及GB50057-1994《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中的規(guī)定：對(duì)高土壤電阻率的地區(qū)，在保護(hù)接地的接地電阻達(dá)不到WTBXRWT≤2000/WTBXIWT中所要求的電阻值時(shí)，不應(yīng)＞5Ω；對(duì)獨(dú)立避雷針的接地電阻不應(yīng)＞10Ω。
根據(jù)GB50174-1993《電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》中的有關(guān)規(guī)定，計(jì)算機(jī)接地網(wǎng)和主網(wǎng)相接時(shí)，接地電阻不應(yīng)＞1Ω。
根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求，納雍電廠接地網(wǎng)的接地電阻值按1Ω設(shè)計(jì)。
1.2.2場(chǎng)平回填
由于納雍電廠周?chē)狈靥钔寥溃敉耆盟槭靥睿槭耐寥离娮杪蔬_(dá)1881～3409Ω·m，對(duì)接地不利，因此需對(duì)納雍電廠廠區(qū)接地系統(tǒng)進(jìn)行特殊處理。納雍電廠地形復(fù)雜，因而采用分區(qū)域逐個(gè)處理，最后利用全廠的循環(huán)水管及廠區(qū)電纜溝上支架與接地網(wǎng)連接，全廠構(gòu)成一個(gè)等電位的地網(wǎng)。
對(duì)于廠區(qū)內(nèi)的單體建筑、煙囪、冷卻塔、升壓站等區(qū)域接地，采用較為普遍的接地方式。集控樓、輸煤綜合樓、生產(chǎn)行政辦公樓這3處區(qū)域的計(jì)算機(jī)較為集中，電廠的重要控制系統(tǒng)均在此，如分散測(cè)控系統(tǒng)、廠用監(jiān)控系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)、MIS系統(tǒng)、輸煤程控等，對(duì)接地的要求非常高，若此部分接地不可靠，造成設(shè)備損壞，將使整個(gè)電廠癱瘓，使系統(tǒng)瓦解，因而該部分的防雷接地是全廠接地工作的重點(diǎn)。
由表1可知，此3處區(qū)域的工作地質(zhì)均為基巖、土夾石，地質(zhì)條件較為惡劣，如采用以往的普通方法：用圓鋼或角鋼做2.5m深的垂直接地極，再在地平標(biāo)高下0.8m處沿建筑物周?chē)缅冧\扁鋼做一圈水平接地帶與垂直接地極相連，將不能滿足要求。為確保接地效果，需對(duì)此3處進(jìn)行特殊處理：回填土不用碎石，而使用土質(zhì)較好的土壤；除按常規(guī)方法外，采用特殊接地裝置，即采用獨(dú)立接地裝置--電解離子接地裝置，以確保接地電阻小于1Ω，并防止弱電感引起事故。
2電解離子接地裝置的原理及安裝
2.1原理
電解離子接地系統(tǒng)利用了深水望遠(yuǎn)鏡的原理，從周?chē)h(huán)境中獲得濕氣，濕氣與電極中無(wú)毒的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)，產(chǎn)生電解液。這些電解液通過(guò)地極中的過(guò)濾孔向周?chē)h(huán)境的土壤滲透。其作用是提高土壤的電導(dǎo)率，降低電極與土壤之間的接觸電阻。
為安裝地極和連接電纜而挖的孔采用專(zhuān)用回填料。在地極和土壤之間，通過(guò)專(zhuān)用回填料能夠增大電解地極的等效截面積和與土壤的接觸面積。專(zhuān)用回填料有非常好的膨脹性、吸水性、離子滲透性以及防腐性，由于大氣壓力的改變和自然空氣流動(dòng)，促使空氣流入電解離子接地極頂端的通氣孔，使之與接地極內(nèi)的金屬鹽化合，經(jīng)過(guò)吸濕處理形成電解液，這些電解液聚積在接地極底部并溢出，向四周擴(kuò)散而形成"接地根"，接地面積會(huì)隨時(shí)間增長(zhǎng)而增加，使土壤電阻降低，從而達(dá)到接地電阻持續(xù)降低的效果。無(wú)論天氣或周?chē)h(huán)境如何變化，都能使周?chē)寥辣３忠欢ǖ臐穸龋赃_(dá)到最佳導(dǎo)電狀態(tài)，且能隨著時(shí)間的推移，逐漸擴(kuò)大周?chē)寥赖膶?dǎo)電范圍，同時(shí)保護(hù)電解地極免遭腐蝕與侵害。
2.2系統(tǒng)安裝方法
該廠選用美國(guó)某公司研究開(kāi)發(fā)的TEGS電解離子接地系統(tǒng)。TEGS系統(tǒng)包括電解接地極、專(zhuān)用回填料、豎井槽及通風(fēng)蓋。各接地極按照設(shè)計(jì)合理布置埋設(shè)，再通過(guò)銅電纜采用火熔焊接進(jìn)行連接，為垂直接地系統(tǒng)。
2.2.1溝底部鋪回填料
在建筑物外邊緣3.5m處挖溝，溝深0.7m，溝上口寬0.6m，溝底寬0.4m。若是土溝，即在溝底鋪放專(zhuān)用回填料；若溝底及兩側(cè)是巖石，先墊大于0.2m的泥土，并夯實(shí)，再在泥土上鋪放專(zhuān)用回填料，每包專(zhuān)用回填料鋪放3m。
2.2.2安裝垂直電解離子接地極
選用型號(hào)為T(mén)G-15S、長(zhǎng)4.58m的垂直電解接地極，接地極采用?2〃L.D.pe"K"銅管（高導(dǎo)電率銅合金管）。
根據(jù)接地極布置位置，如是泥土，用鉆機(jī)鉆?300mm鉆孔，深5m，在鉆孔底部鋪放專(zhuān)用回填料，然后安裝垂直電解接地極，使其垂直于地面，并且固定在?300mm鉆孔中央，再在垂直電解接地極周?chē)伔?≥50mm的專(zhuān)用回填料，至電纜連接點(diǎn)下方即可。如是巖石，則需鉆?550mm鉆孔，深5.3m，在鉆孔底部墊泥土0.2m，夯實(shí)，再鋪放厚50mm的專(zhuān)用回填料，然后安放垂直電解離子接地極，并在周?chē)伔?≥50mm的專(zhuān)用回填料至電纜連接點(diǎn)下方，專(zhuān)用回填料周?chē)伔?≥200mm的泥土，并夯實(shí)，安裝示意圖見(jiàn)圖1。
2.2.3安裝連接電纜
該接地網(wǎng)連接電纜選用?95mm（19芯）的銅電纜，銅電纜之間的連接以及與接地極上銅電纜的連接均進(jìn)行火熔焊接。
2.2.4安裝鋼套管
在銅電纜安裝完成后為了確保接地極內(nèi)置的電解質(zhì)從頂部的透氣孔吸收水分，在垂直電解接地極上方安裝1根外徑?273mm鍍鋅鋼管的套管，頂部鋼蓋板上設(shè)有通風(fēng)孔及套管固定裝置，頂部蓋板標(biāo)高與室外地坪標(biāo)高一致或較低，將套管套至電解接地極電纜連接點(diǎn)的下方。在安裝好銅電纜的溝中鋪放專(zhuān)用回填料及回填土，至此接地網(wǎng)工程施工即告完成。
3安裝后測(cè)試效果
經(jīng)測(cè)量，#1、#2集控樓電解離子接地裝置接地網(wǎng)接地電阻為0.6Ω，輸煤綜合樓接地電阻為0.8Ω，生產(chǎn)行政辦公樓接地網(wǎng)接地電阻為0.7Ω。而采用普通接地方式的區(qū)域未與主網(wǎng)連接前，測(cè)量值分別為：煙囪接地網(wǎng)7.6Ω、升壓站接地網(wǎng)1.5Ω、冷卻塔接地網(wǎng)3.4Ω。電解離子接地網(wǎng)與各區(qū)域接地網(wǎng)連接后，形成主接地網(wǎng)，最后主接地網(wǎng)測(cè)量值為0.62Ω，均滿足了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中對(duì)接地電阻的要求，即＜1Ω。
4結(jié)論
通過(guò)以上測(cè)試結(jié)果分析可知：
a.納雍電廠巖溶發(fā)達(dá)、地貌復(fù)雜、地形多變，屬于高土壤電阻率地。在如此惡劣的地質(zhì)、氣候條件下，普通的接地方式難以達(dá)到接地電阻＜1Ω的設(shè)計(jì)要求，通過(guò)在該廠重要區(qū)域采用電解離子接地裝置，保證了各區(qū)域及整個(gè)接地網(wǎng)的電阻值達(dá)到設(shè)計(jì)要求，符合國(guó)家相關(guān)施工及驗(yàn)收規(guī)范。
b.由于傳統(tǒng)的接地裝置對(duì)天氣、土壤的轉(zhuǎn)變敏感度較高，容易因?qū)w腐蝕而引起接地電阻上升，必須重復(fù)施加降阻劑及定期維修，而一般降阻劑腐蝕性較高，可減少接地金屬導(dǎo)體的壽命，同時(shí)也污染環(huán)境；電解離子接地裝置能夠持續(xù)改善土壤，使之能維持最穩(wěn)定的接地效果。
c.通過(guò)電解離子接地裝置在納雍電廠300MW機(jī)組防雷接地的應(yīng)用，可為電解離子接地裝置在相關(guān)地質(zhì)情況、氣候條件地區(qū)的防雷接地提供一種很好的解決方法。
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