一、設(shè)計依據(jù)

1、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

  • 《交流電氣裝置的接地設(shè)計規(guī)范》(GB/T 50065-2011)
  • 《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》(GB 50057-2010)
  • 《電力工程電氣設(shè)計手冊》
  • IEEE Std 80-2013(接地系統(tǒng)安全指南)

2、設(shè)計要求

  • 接地電阻值≤0.5Ω(需考慮土壤電阻率、季節(jié)系數(shù)等)。
  • 滿足雷電流泄放(典型雷電流幅值按100kA設(shè)計)。
  • 確保設(shè)備與人員安全,避免跨步電壓和接觸電壓超標(biāo)。

二、現(xiàn)場條件分析

1、土壤電阻率測試

  • 采用溫納四極法測量土壤電阻率(假設(shè)實測值為300Ω·m)。
  • 分層土壤模型:根據(jù)測試數(shù)據(jù)確定是否需要采用垂直分層或水平分層設(shè)計。

2、環(huán)境因素

  • 變電站面積:假設(shè)為50m×50m。
  • 地下水位、腐蝕性(選擇防腐接地材料)。

三、接地網(wǎng)設(shè)計

1、主接地網(wǎng):采用網(wǎng)格狀與環(huán)形相結(jié)合的接地網(wǎng)結(jié)構(gòu)。在變電站四周敷設(shè)環(huán)形接地網(wǎng),增強(qiáng)接地系統(tǒng)的整體性和穩(wěn)定性;在站內(nèi)按照一定間距布置網(wǎng)格狀接地網(wǎng),使雷電流能夠均勻分布。接地網(wǎng)的網(wǎng)格間距根據(jù)變電站規(guī)模和設(shè)備布局合理確定,一般控制在 5 - 10 米之間。

2、輔助接地措施

  • 深井接地:對于土壤電阻率較高的區(qū)域,采用深井接地法。根據(jù)地質(zhì)勘察結(jié)果,選擇土壤電阻率低、地下水位高的位置鉆井,井深 30 - 50 米。在井中安裝YB-DSJ接地極,并在接地極周圍填充降阻劑,如石墨粉、膨潤土等,進(jìn)一步降低接地電阻。
  • 擴(kuò)大接地面積:在條件允許的情況下,適當(dāng)擴(kuò)大接地網(wǎng)的覆蓋面積。通過延長水平接地體的長度,增加接地體與土壤的接觸面積,降低接地電阻。

3、降阻措施

1)、降阻劑使用:在接地體周圍填充物理降阻劑,如型號為YBD - Z25 與 YBD - Z10的降阻劑,其電阻率 R = 0.45,降阻率在 60 - 95% 之間,石墨含量 70%。降阻劑能夠有效改善土壤的導(dǎo)電性能,減小接地體與土壤的接觸電阻。

2)、換土處理:對于局部土壤電阻率極高的區(qū)域,進(jìn)行換土處理。挖除高電阻率土壤,回填低電阻率的粘土或黑土,并分層夯實,提高土壤的導(dǎo)電性。

四、接地電阻計算

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五、施工方案

(一)施工準(zhǔn)備

1、技術(shù)準(zhǔn)備:組織施工人員認(rèn)真學(xué)習(xí)設(shè)計圖紙和施工規(guī)范,明確施工要求和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。編制詳細(xì)的施工組織設(shè)計和施工安全措施,對施工人員進(jìn)行技術(shù)交底和安全培訓(xùn)。

2、材料與設(shè)備準(zhǔn)備:按照設(shè)計要求采購合格的接地材料和施工設(shè)備,如接地棒、扁鋼、降阻劑、電焊機(jī)、接地電阻測試儀等。對材料和設(shè)備進(jìn)行檢驗和調(diào)試,確保其性能良好。

4、場地準(zhǔn)備:清理施工場地,平整地面,排除障礙物,為施工創(chuàng)造良好的作業(yè)條件。

(二)施工流程

1、溝槽挖掘:根據(jù)設(shè)計圖紙,使用挖掘機(jī)或人工挖掘接地體埋設(shè)溝槽。溝槽深度不小于 0.8 米,北方地區(qū)需達(dá)到凍土層以下;寬度根據(jù)接地體規(guī)格確定,一般為 0.4 - 0.6 米。

2、接地體埋設(shè):將垂直接地體垂直打入溝槽底部,接地體之間的間距不小于 5 米。水平接地體敷設(shè)在溝槽內(nèi),與垂直接地體采用焊接或螺栓連接,確保連接可靠。

3、降阻劑填充:在接地體周圍均勻填充降阻劑,填充厚度不小于 100mm。降阻劑填充完成后,進(jìn)行澆水濕潤,使其充分發(fā)揮降阻作用。

4、接地干線敷設(shè):按照設(shè)計要求,在變電站內(nèi)敷設(shè)接地干線。接地干線與接地體可靠連接,并固定在地面或建筑物上,防止其移位。

5、深井接地施工:采用專業(yè)鉆機(jī)進(jìn)行深井鉆井,鉆井完成后,將接地極放入井中,并填充降阻劑。接地極與井壁緊密接觸,確保接地效果。

6、接地網(wǎng)連接與測試:將接地體和接地干線連接成完整的接地網(wǎng),對接地網(wǎng)進(jìn)行全面檢查,確保連接牢固、無虛焊。使用接地電阻測試儀對接地網(wǎng)的接地電阻進(jìn)行測試,如接地電阻不符合要求,及時分析原因并采取相應(yīng)的調(diào)整措施。

六、質(zhì)量控制與驗收

(一)質(zhì)量控制

  1. 施工過程控制:建立健全施工質(zhì)量管理制度,加強(qiáng)對施工過程的監(jiān)督和檢查。對每一道施工工序進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān),確保施工質(zhì)量符合設(shè)計要求和施工規(guī)范。
  2. 材料質(zhì)量控制:對采購的接地材料進(jìn)行嚴(yán)格檢驗,檢查其質(zhì)量證明文件、外觀質(zhì)量和規(guī)格型號。嚴(yán)禁使用不合格的材料,確保接地系統(tǒng)的可靠性。

(二)驗收

  1. 驗收申請:施工完成后,施工單位向建設(shè)單位提交接地系統(tǒng)竣工驗收申請,并提供《雷電防護(hù)裝置竣工驗收申請表》《雷電防護(hù)裝置檢測報告》、接地系統(tǒng)竣工圖紙等技術(shù)資料。
  2. 驗收內(nèi)容:驗收部門按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,對接地系統(tǒng)進(jìn)行全面驗收。檢查接地裝置的材料規(guī)格、型號、埋設(shè)深度、間距、焊接質(zhì)量及防腐措施;測試接地電阻是否符合設(shè)計要求。
  3. 驗收標(biāo)準(zhǔn):接地電阻必須小于 0.5 歐姆,接地裝置的各項技術(shù)指標(biāo)符合設(shè)計要求和施工規(guī)范。驗收合格后,方可投入使用。

七、維護(hù)與管理

  1. 定期檢測:建立接地系統(tǒng)定期檢測制度,每年雷雨季節(jié)前對接地系統(tǒng)進(jìn)行全面檢測。使用接地電阻測試儀測量接地電阻,檢查接地裝置的連接情況和腐蝕情況,及時發(fā)現(xiàn)并處理問題。
  2. 維護(hù)保養(yǎng):對接地系統(tǒng)進(jìn)行日常維護(hù)保養(yǎng),清理接地裝置周圍的雜物和積水,防止接地體受到機(jī)械損傷和腐蝕。對損壞的接地裝置及時進(jìn)行修復(fù)或更換,確保接地系統(tǒng)的正常運行。