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、施工等方面總結(jié)了電解離子接地系統(tǒng)在實際中的應(yīng)用效果，為同類型地質(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）是沒有電阻的，當(dāng)雷擊產(chǎn)生時，不論雷電流有多大，接地裝置上任何一點對大地的電壓都為零。這樣的避雷系統(tǒng)是絕對安全的，但實際上，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)問題。
1防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計依據(jù)
1.1現(xiàn)場狀況
1.1．1土壤電阻率
對納雍電廠廠區(qū)土壤電阻率進(jìn)行測量后，根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)狀況，得到廠區(qū)6個區(qū)域的土壤電阻率，見表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，開挖后，該場地主要由基巖（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)計要求
1.2.1接地電阻值
DL/T620-1997《交流電氣裝置的過電壓保護(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)計規(guī)范》等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中的規(guī)定：對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，不應(yīng)＞5Ω；對獨立避雷針的接地電阻不應(yīng)＞10Ω。
根據(jù)GB50174-1993《電子計算機(jī)機(jī)房設(shè)計規(guī)范》中的有關(guān)規(guī)定，計算機(jī)接地網(wǎng)和主網(wǎng)相接時，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。
1.2.2場平回填
由于納雍電廠周圍缺乏回填土壤，若完全用碎石回填，但碎石的土壤電阻率達(dá)1881～3409Ω·m，對接地不利，因此需對納雍電廠廠區(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)成一個等電位的地網(wǎng)。
對于廠區(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)域的計算機(jī)較為集中，電廠的重要控制系統(tǒng)均在此，如分散測控系統(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。
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處沿建筑物周圍用鍍鋅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，從周圍環(huán)境中獲得濕氣，濕氣與電極中無毒的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)，產(chǎn)生電解液。這些電解液通過地極中的過濾孔向周圍環(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用回填料。在地極和土壤之間，通過專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，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"，接地面積會隨時間增長而增加，使土壤電阻降低，從而達(dá)到接地電阻持續(xù)降低的效果。無論天氣或周圍環(huán)境如何變化，都能使周圍土壤保持一定的濕度，以達(dá)到最佳導(dǎo)電狀態(tài)，且能隨著時間的推移，逐漸擴(kuò)大周圍土壤的導(dǎo)電范圍，同時保護(hù)電解地極免遭腐蝕與侵害。
2.2系統(tǒng)安裝方法
該廠選用美國某公司研究開發(fā)的TEGS電解離子接地系統(tǒng)。TEGS系統(tǒng)包括電解接地極、專用回填料、豎井槽及通風(fēng)蓋。各接地極按照設(shè)計合理布置埋設(shè)，再通過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，再在泥土上鋪放專用回填料，每包專用回填料鋪放3m。
2.2.2安裝垂直電解離子接地極
選用型號為TG-15S、長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圍鋪放?≥50mm的專用回填料，至電纜連接點下方即可。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，再鋪放厚50mm的專用回填料，然后安放垂直電解離子接地極，并在周圍鋪放?≥50mm的專用回填料至電纜連接點下方，專用回填料周圍鋪放?≥200mm的泥土，并夯實，安裝示意圖見圖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的下方。在安裝好銅電纜的溝中鋪放專用回填料及回填土，至此接地網(wǎng)工程施工即告完成。
3安裝后測試效果
經(jīng)測量，#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)測量值為0.62Ω，均滿足了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中對接地電阻的要求，即＜1Ω。
4結(jié)論
通過以上測試結(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)計要求，通過在該廠重要區(qū)域采用電解離子接地裝置，保證了各區(qū)域及整個接地網(wǎng)的電阻值達(dá)到設(shè)計要求，符合國家相關(guān)施工及驗收規(guī)范。
b.由于傳統(tǒng)的接地裝置對天氣、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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