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1設(shè)計(jì)的主要考慮
1.1定義
注：下面的定義已在條款3列出過，但是為了讀者方便這里重復(fù)列出。
1.1.1輔助接地電極:有某種設(shè)計(jì)或操作限制的接地電極。它的主要作用可以不是把故障電流引導(dǎo)入地。
1.1.2接地電極:埋入地中用以收集地電流或把地電流驅(qū)散入地的導(dǎo)體。
1.1.3地墊:一塊實(shí)心的金屬板或一個(gè)密集的裸導(dǎo)體系統(tǒng)，它們與地網(wǎng)相連并放置在地網(wǎng)上、地面下不深處或放在地面上的其它地方，為的是獲得額外的保護(hù)措施，以便在危險(xiǎn)的操作區(qū)域或人們頻繁出現(xiàn)的地方，使暴露于高跨步電壓或接觸電壓的危險(xiǎn)減到最小。放置在地表或地表上方的接地金屬柵欄，或直接放置地面材料下面的線網(wǎng)是地墊的常見形式。
1.1.4地網(wǎng):通常在一個(gè)指定的地點(diǎn)，由許多埋在地下互連裸導(dǎo)體組成的一個(gè)水平地極系統(tǒng)，為電氣設(shè)備或金屬裝置提供共用地。
注：水平埋在地面附近的地網(wǎng)，在控制地表電位梯度方面也是有效的。一個(gè)典型的地網(wǎng)通常補(bǔ)充了許多地棒且可能與輔助電極進(jìn)一步聯(lián)接，以便降低它相對(duì)于遠(yuǎn)地的電阻。
1.1.5接地系統(tǒng):在一個(gè)指定的區(qū)域，；由互聯(lián)的所有接地裝置組成的系統(tǒng)。
1.1.6主接地極:按接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求（或不明確要求），專門為泄放（通常以一定的放電模式）故障電流入地而設(shè)計(jì)或改裝的地極。
2概述
一個(gè)接地系統(tǒng)應(yīng)該以這樣的一種方式安裝：它將限制地電位梯度的影響，使得其電壓和電流的水平在正常和故障情況下不危及人或設(shè)備的安全。該系統(tǒng)也應(yīng)保證服務(wù)的連貫性。
在以下的討論中，假定接地系統(tǒng)的形式是一個(gè)地網(wǎng)，由水平埋地的導(dǎo)體組成，并補(bǔ)充了許多與地網(wǎng)相連的直立地棒?；趦纱握{(diào)查：首次報(bào)告發(fā)表在1954年AIEE應(yīng)用指南中[B3]，第二次報(bào)告發(fā)表于1980(Dawalibi，Bauchard，andMukhedkar[B45])，本概述代表了美國(guó)和其它一些國(guó)家大多數(shù)公用事業(yè)的主要經(jīng)驗(yàn)。
使用豎直地棒和水平的導(dǎo)體構(gòu)成聯(lián)合接地系統(tǒng)的一些原因如下:
a)在變電站中，對(duì)于提供一個(gè)安全接地系統(tǒng)來說，單一電極本身是不適宜的。而當(dāng)若干個(gè)電極（例如地棒）互連并且連到所有的設(shè)備中性線，框架和那些需要接地的裝置上，其結(jié)果基本上就是地網(wǎng)的布局，不管其原始的目的是什么。如果固定接線碰巧埋在導(dǎo)電率好的土壤中，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)單獨(dú)就可以是一個(gè)良好的接地系統(tǒng)。部分是由于這個(gè)原因，一些公用事業(yè)相信單獨(dú)使用的地網(wǎng)。然而，地棒有一特特殊的用途，見條款b的解釋)。
b)如果驅(qū)散入地的電流很大，安裝一個(gè)電阻如此低的地網(wǎng)又能保證地面電位升所產(chǎn)生地表梯度對(duì)接觸的人不造成危險(xiǎn)是不太可能的。那么，危險(xiǎn)的排除只有通過控制整個(gè)區(qū)域的局部電位。一個(gè)把水平地網(wǎng)和許多埋在深土壤中的豎棒組合起來的系統(tǒng)有下列優(yōu)點(diǎn):
1)盡管水平(地網(wǎng))導(dǎo)體在減少地面上的高跨步電壓和接觸電壓的危險(xiǎn)非常有效，但是如果地網(wǎng)埋在地下較淺處[通常在平整的地下0.3-0.5m(12in)]，足夠長(zhǎng)的地棒會(huì)穩(wěn)定此一組合系統(tǒng)的性能。因?yàn)榻Y(jié)冰、上層土壤干燥會(huì)按季節(jié)改變土壤電阻率，而較低土層的電阻率仍然保持幾乎不變，這對(duì)許多裝置是重要的。
2)只要遇到雙層或多層的土壤而上層土壤的電阻率比下層土壤高，則穿過較低電阻率土壤的地棒在消散故障電流方面遠(yuǎn)為有效。對(duì)于許多GIS和空間-有限的其它裝置，出現(xiàn)這種情況實(shí)際上是最理想的，或通過適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)手段(如特長(zhǎng)地棒，接地豎井等)實(shí)現(xiàn)這種情況。
3)（電阻率）由高到低或均勻的土壤條件下，如果地棒主要是沿著地網(wǎng)周邊安裝，則這些地棒將相當(dāng)明顯地減緩?fù)鈬W(wǎng)眼地表面梯度的急劇增加。這種安裝的細(xì)節(jié)見條款16。這些細(xì)節(jié)與決定地表電壓梯度簡(jiǎn)化方法的使用有關(guān)。
3主地極和輔地極
總的來說，大多數(shù)接地系統(tǒng)利用兩組地極。主地極是為接地目的而特別設(shè)計(jì)的。輔地極是由各種各樣地下金屬裝置組成的地極，其安裝目的不是為了接地。典型的主地極包括地網(wǎng)、平衡網(wǎng)絡(luò)、接地棒和接地豎井等。典型的輔地極包括與地網(wǎng)相連的地下金屬裝置和混凝土內(nèi)的鋼筋等。輔地極可以具有攜帶有限電流的能力。
4地網(wǎng)設(shè)計(jì)的基本要點(diǎn)
變電站地網(wǎng)系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)分析通常從檢查展示所有主要設(shè)備和建筑物的布局規(guī)劃開始。為了建立基本的概念，下列幾點(diǎn)可以作為一個(gè)典型地網(wǎng)設(shè)計(jì)開始的指南:
a)應(yīng)有一個(gè)連續(xù)的導(dǎo)體環(huán)繞周界，以便盡實(shí)際可能圍住更大的面積。這個(gè)措施幫助避免電流的高度集中，并且從而避免在地網(wǎng)中和在伸出的電纜線兩端附近出現(xiàn)高的電位梯度。圍住更大的面積也減少地網(wǎng)的電阻。
b)在環(huán)內(nèi)，導(dǎo)體一般是平行放置，而且只要實(shí)際可能，沿著建筑物平行放置，或沿著設(shè)備一排排平行放置使接地線最短。
c)變電站的典型地網(wǎng)系統(tǒng)可以包括在平整的地面埋深0.3-0.5m(12in)、隔開3-7m(10-20ft)網(wǎng)狀的4/0裸銅導(dǎo)體。在交叉處導(dǎo)體應(yīng)安全地綁扎在一起。接地棒可以安在地網(wǎng)的角落和沿著周界的交叉匯合點(diǎn)。接地棒也可以安裝在主要設(shè)備處，特別是在浪涌避雷器附近。在多層或高電阻率的土壤中，使用更長(zhǎng)的地棒或在補(bǔ)加的交叉匯合點(diǎn)安裝地棒可能是有用的。
d)地網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)擴(kuò)充至整個(gè)變電站調(diào)度場(chǎng)，且經(jīng)常超出籬笆之外。在可能發(fā)生電流高度集中的地方，例如在發(fā)電機(jī)的中性線到地的連接處、電容器庫或變壓器應(yīng)使用加倍的接地線或更粗大的導(dǎo)體。
e)除非精確的分析(電腦輔助)給出最終的值，地網(wǎng)網(wǎng)孔的邊比通常取1:1到1:3。頻繁的交叉連接對(duì)降低地網(wǎng)的電阻作用很小。他們的主要作用是保證地面電位的適當(dāng)控制。交叉連接使故障電流有多條穩(wěn)定可靠的入地路徑、減小地網(wǎng)本身電位降和當(dāng)某一導(dǎo)體失效的情況下提供一種冗余措施也是有用的。
5困難條件下的設(shè)計(jì)
在土壤電阻率相當(dāng)高的地區(qū)或變電站空間非常珍貴的情況下，也許不可能像處于更良好條件下所采取的，在一個(gè)大區(qū)域上擴(kuò)展地網(wǎng)電極以便使得接地系統(tǒng)低阻抗。許多GIS站和工業(yè)變電站通常處于這種情況，它們只占用正常情況下常規(guī)設(shè)備用地的一部分。這常使地面電位梯度的控制困難。解決的辦法有：
a)把遠(yuǎn)處的（多個(gè)）地網(wǎng)與臨近的接地設(shè)備、利用多座大樓中分開安裝的組合系統(tǒng)和地下室等連接在一起。使用大量遠(yuǎn)地極要求仔細(xì)考慮轉(zhuǎn)移電位、浪涌避雷器的位置和其它的危險(xiǎn)點(diǎn)。浪涌，特別是高頻浪涌(閃電)可能在本地和遠(yuǎn)處接地裝置之間產(chǎn)生值得注意的電壓。
b)使用深埋地棒和鉆（接）地井。
c)與地棒和互連導(dǎo)體有關(guān)的各種各樣添加劑和土壤處理在條款14.5有更完整的描述。
d)使用金屬線墊。把地面材料和金屬網(wǎng)制成的編織墊組合一起，用來均衡地面附近的電位梯度場(chǎng)是可行的。典型的金屬編織墊由銅包NO.6AWG（譯注:美國(guó)線規(guī)6號(hào),16mm2）鋼絲構(gòu)成，制成0.6m×0.6m(24in×24in)網(wǎng)狀，安裝在土壤上，地表材料下，并與主地網(wǎng)多處相連。
e)只要可行，有控制地使用其它可得到的降低接地系統(tǒng)總電阻的方法，如把固定導(dǎo)線和中性線接地（見條款15.3）。典型的做法是利用站內(nèi)適合作為輔助地極或作為其它系統(tǒng)的接地帶的金屬物體。當(dāng)然，這種應(yīng)用的后果，必須仔細(xì)估計(jì)。
f)只要實(shí)際允許，可利用附近有足夠體積的低電阻率材料沉積物安裝一額外(衛(wèi)星式)地網(wǎng)。這種"衛(wèi)星式"地網(wǎng)，當(dāng)與主地網(wǎng)完全連接，將降低總電阻，從而降低地網(wǎng)的地電位提升。附近的低電阻率材料可能是泥土沉積物或可能是一些大建筑物的一部分，例如一個(gè)水電堤壩的混凝土團(tuán)塊。
6連接到地網(wǎng)
應(yīng)該用有足夠載流量和機(jī)械強(qiáng)度的導(dǎo)體(見條款11)連接在下列物體之間：
a)所有接地電極，例如地網(wǎng)、地棒(襯)、接地井以及一些可連接的地方、金屬、水或氣管道、水井蓋罩等。
b)所有地面上方可能偶爾帶電的導(dǎo)電金屬部件，例如金屬裝置、機(jī)械框架、常規(guī)或氣體-絕緣的金屬開關(guān)裝置的護(hù)蓋、變壓器、水箱、防護(hù)裝置等。那些相對(duì)于其它已經(jīng)帶電的金屬部件有不同電位的導(dǎo)電金屬部件應(yīng)該連接在一起，通常是通過地網(wǎng)。
c)所有的故障電流源，例如浪涌避雷器、電容器組或耦合電容器、變壓器和其它合適的地方，如機(jī)器的中性線、照明和電力電路。
通常用銅電纜線或銅帶作為這些接地導(dǎo)體。但是，變壓器外殼有時(shí)也用作浪涌避雷器接地通路的部件。同樣，如果能確認(rèn)其電導(dǎo)，包括任何連接處的電導(dǎo)，與那些通常安裝的導(dǎo)體電導(dǎo)等效并維持等效，則大多數(shù)鋼或鋁構(gòu)件可以用作接地路徑。這么做的地方，應(yīng)該把任何可能引進(jìn)高阻連接的油漆涂層移去，同時(shí)使用合適的接頭化合物，或采取其它有效的手段，例如用跳線跨接，以免過后連接變壞。在GIS裝置的情況下，應(yīng)額外注意有害的感應(yīng)電流流通的可能性。條款10更詳細(xì)地討論這個(gè)題目。
不應(yīng)在交叉連接點(diǎn)或類似的連接點(diǎn)處采用多條接地線來分流。
所有的可接近的接地導(dǎo)線應(yīng)定期檢查。鋁熱焊、銅焊，或壓力型連接器可用于地下的連接(見條款11.4)。應(yīng)該避免錫焊，因?yàn)樵诟吖收想娏飨逻B接可能失效。
戶外電路，即使在顯露的地點(diǎn)，也可能逃過檢查，而且一旦接地網(wǎng)絡(luò)安裝之后要檢測(cè)其埋地部分顯然是不實(shí)際的。確定埋地的接地系統(tǒng)連續(xù)性測(cè)試方法的更詳細(xì)討論見條款19.4?？赡芴峁┗驍y帶大電流的那些裝置，例如變壓器和斷路器組、開關(guān)架和避雷器座應(yīng)該用多條導(dǎo)線與地網(wǎng)連接。導(dǎo)線最好反向布線以便排除共模故障
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