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《淺談高土壤電阻率地區(qū)的接地裝置》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、淺談高土壤電阻率地區(qū)的接地裝置福建省武平縣水利局連盛福[摘要]:本文對(duì)高土壤電阻率地區(qū)的接地裝置進(jìn)行分析和探討,采用原土壤置換散流介質(zhì)土的方法可使接地電阻降低,從而達(dá)到接地要求。[關(guān)鍵詞]:變壓站接地裝置高土壤電阻率技術(shù)應(yīng)用分析?目前我縣現(xiàn)有35KW變電站11座,容量45350KVA,大都建在各主要鄉(xiāng)鎮(zhèn)的所在地附近位置、條件都較好的地方。桃溪變也座落于桃溪鎮(zhèn)政府1km處的一個(gè)小山崗上,是武北四鄉(xiāng)的中心變電站,擔(dān)負(fù)著輸變電和配電任務(wù),始建于1987年,變電容量2000KVA,于93年增容至3150KVA,2002年增容至4000KVA。當(dāng)該站開(kāi)工平整場(chǎng)地后,其室
2、內(nèi)外的配電裝置均座落在風(fēng)化的巖石層上,土壤電阻率約為2×105Ω.cm。在開(kāi)挖廠房基礎(chǔ)和接地槽的開(kāi)挖已有一定的難度,挖好后,接地棒大部分只能打入地層1.0m左右,當(dāng)把室內(nèi)外接地裝置連接并回填好10天后,測(cè)得接地電阻為33.6Ω,那么該如何處理如此高的接地電阻呢?對(duì)高土壤電阻率的處理方法有多種,但必須把握的一條是一定要因地制宜,一切從實(shí)際出發(fā),花小錢(qián)辦好事。下面介紹二種方法,著重推薦第二種方法:一、利用水和與水接觸的潮濕混凝土作為散流介質(zhì)。1.充分利用水工建筑物(水塔、水井、水池等)以及其他與水接觸的金屬部分作為自然接地體。此時(shí),在水下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)綁扎成的許
3、多鋼筋網(wǎng)中,選擇縱橫各一排中的各交點(diǎn)加以電焊,并與接地網(wǎng)相連接起來(lái)。一般水的電阻率ρ=(0.1~0.5)×104Ω.cm,位于水下的混凝土每100m2表面積的散流電阻約為2~3Ω。2.當(dāng)利用水工建筑物作為自然接地體仍不能滿(mǎn)足要求時(shí)或者利用水工建筑物作為自然接地體有困難時(shí),應(yīng)優(yōu)先在就近的水中(河水、井水、池水)敷設(shè)外引接地裝置。該人工接地裝置應(yīng)盡可能敷設(shè)于水源流速不大之處或靜水中,并妥為固定,但該裝置由于面積較大,很難找到合適的場(chǎng)地。以上所述接地裝置較適用于電站廠房和電站戶(hù)外配電接地裝置的接地電阻不能滿(mǎn)足要求時(shí)采用,對(duì)變電站由于地點(diǎn)的限制,離水源較遠(yuǎn)等因素,不宜
4、采用。二、利用土壤置換與化學(xué)處理利用化學(xué)處理的辦法比較昂貴,一般用于防雷輔助集中接地裝置和屋外配電裝置均壓帶接地裝置中,而不宜作為降低總接地電阻的主要措施,只能在受地形限制,附近不可能利用天然場(chǎng)地作為散流介質(zhì)時(shí),才考慮采用。桃溪變電站就是在室內(nèi)外接地網(wǎng)連接好并回填后,測(cè)得接地電阻為33.6Ω。在這種情況下,經(jīng)查閱有關(guān)資料認(rèn)為將回填的原土重新挖出清除,并考慮利用置換土壤的方法來(lái)降低接地電阻的(其接地網(wǎng)的布置詳見(jiàn)圖1)。這種方法可充分利用現(xiàn)有資源或市場(chǎng)上容易購(gòu)得的食鹽、當(dāng)?shù)毓S的一些金屬下腳料等,其主要措施如下:??1.利用低電阻率的粘土(ρ<1×104Ω.cm)
5、和當(dāng)?shù)貦C(jī)械廠的鐵屑、廢渣和食鹽均勻混合,分層夯實(shí),作為溝和坑的散流介質(zhì)。其方法如下:1)散流介質(zhì)土的拌制:將黃粘土90%與5%食鹽、5%鐵屑廢渣拌和均勻,保持25~30%的濕度,拌和后待用,等效電阻率約為1.86×104Ω.cm。2)接地極采用∠50×5角鋼或Φ50鍍鋅鋼管,長(zhǎng)1.0m(一般采用2.5m,但因是風(fēng)化軟石層,打入地層長(zhǎng)度有限),極間間距2.0m(一般采用5m),用混合料回填接地極長(zhǎng)的1/2~2/3,半徑為80cm,并夯實(shí),接地均壓帶一般采用-40×4扁鐵,間距3m。3)接地帶采用-40×4扁鐵連接,埋深80cm,將挑溝風(fēng)化巖土棄之,置換混合好的介
6、質(zhì)土回填,并每20cm夯實(shí),回填介質(zhì)土40cm后,澆水濕潤(rùn),上層用粘土回填夯實(shí)。2.人工接地溝(或坑)的幾何尺寸及其散流電阻:1)接地坑幾何尺寸如圖2。根據(jù)《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》中,最大電位梯度發(fā)生在離接地極邊緣0.5~1.0m處,所以人工接地坑的坑徑無(wú)需過(guò)大,一般可取1=50cm,2=100cm。考慮到開(kāi)挖難度,L取100~200cm,因地質(zhì)狀況而定,由錘擊貫入,直置不能貫入,如有富余長(zhǎng)度,可將頂部割除,預(yù)留坑底以上10cm作連接接地帶焊接長(zhǎng)度,焊好后將焊口及接地極頂端打毛部位用瀝青漆涂刷防腐。根據(jù)《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》一書(shū)中,其接地電阻的計(jì)算公式如下:?2)接
7、地溝的幾何尺寸,采用外切于以接地帶為中心0.5m為半徑圓的梯形斷面,取B1=20cm,B2=30cm,如圖3所示。?其散流電阻計(jì)算如下:①??當(dāng)接地帶為圓鋼時(shí),式中:——接地帶長(zhǎng)度(單位:cm)。R——接地電阻(單位:Ω)——填料等效電阻率(單位:Ω.cm)——原土壤電阻率(單位:Ω.cm)r0——接地帶寬度(單位:cm)——接地帶與原土壤壁的距離(單位:cm)②??當(dāng)接地帶為扁鐵時(shí),式中:——扁鐵寬度(單位:cm)。根據(jù)以上方法置換土壤10天后測(cè)得接地電阻為19.0Ω。按式(3)計(jì)算,根據(jù)圖1,扁鐵總長(zhǎng)=130m=13000cm,=1.86×104Ω.cm,
8、=2×105Ω.cm,=4cm,=22