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'P59备案号40131999中华人民共和国电力行业标准水力发电厂接地设计技术导则DL/T50911999Groundingdesignguideforhydro-powerstation主编部门长江水利委员会长江勘测规划设计研究院批准部门中华人民共和国国家经济贸易委员会批准文号国经贸电力1999740号1999-08-02发布1999-10-01实施中华人民共和国国家经济贸易委员会发布前言本标准是根据原能源部水利部批复的水利水电勘测设计技术标准体系编写的属于水利水电工程建设标准为了适应水利水电工程的特点和实际需要使水力发电厂的接地设计有章可循做好设计工作原电力工业部水利部水利水电规划设计总院组织长江水利委员会长江勘测规划设计研究院编写了本标准并与电力行业有关标准协调一致实施本标准有利于推广应用科学技术新成果提高工程设计质量提高工程建设效益本标准由国家电力公司水电水利规划设计总院提出本标准由国家电力公司水电水利规划设计总院归口本标准起草单位长江水利委员会长江勘测规划设计研究院参加单位成都水利水电勘测设计院本标准主要起草人舒廉甫覃利明李定中本标准由国家电力公司水电水利规划设计总院负责解释1范围1.0.1本导则规定了水力发电厂接地设计的一般原则步骤方法以及接地装置工频参数的测量1.0.2本导则适用于新建水力发电厂交流电气设备的接地和交流电网中用于安全自动装置的220V及以下直流电气设备的接地改建扩建的水力发电厂亦可参照使用2引用标准下列标准所包含的条文通过在本标准中引用而构成为本标准的条文本标准出版时所示版本均为有效所有标准都会被修订使用本导则的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性DL54894电力系统通信站防雷运行管理规程DL/T57895水电厂计算机监控系统基本技术条件3定义本导则采用下列定义
3.0.1接地体自然接地体埋入地中并直接与大地接触的金属导体称为接地体兼作接地体用的直接与大地接触的各种金属构件金属井管钢筋混凝土建筑物的基础金属管道和设备等称为自然接地体3.0.2接地线电力设备或杆塔的接地螺栓与接地体或中性线连接用的金属导体称为接地线3.0.3接地装置(接地网)接地体和接地线的总和称为接地装置(接地网)3.0.4接地系统多个接地装置构成的总接地装置称为接地系统3.0.5接地电力设备杆塔或过电压保护装置用接地线与接地体连接称为接地3.0.6工作接地在电力系统中运行需要的接地(如中性点接地等)称为工作接地3.0.7保护接地电力设备的金属外壳钢筋混凝土杆和金属杆塔由于绝缘损坏有可能带电为防止这种电压危及人身安全而设的接地称为保护接地3.0.8防雷接地防雷保护装置为了泄放雷电荷而设的接地称为防雷接地3.0.9集中接地装置为加强对雷电流的散流作用降低对地电压而敷设的附加接地体3.0.10接地电阻接地体或自然接地体的对地电阻和接地线电阻的总和称为接地装置的接地电阻接地电阻的数值等于接地装置对地电压与通过接地体流入地中电流的比值按通过接地体流入地中冲击电流求得的接地电阻称为冲击接地电阻按通过接地体流入地中工频电流求得的电阻称为工频接地电阻凡本导则未标明为冲击接地电阻的都是指工频接地电阻3.0.11接地装置对地电位电力设备发生接地故障时其接地部分与大地零电位点之间的电位差称为接地装置对地电位3.0.12接触电位差当接地短路电流流过接地装置时大地表面形成分布电位在地面上离设备水平距离为0.8m处与沿设备外壳架构或墙壁离地面的垂直距离1.8m处两点间的电位差称为接触电位差接地网网孔中心对接地网接地体的最大电位差称为最大接触电位差3.0.13跨步电位差当接地短路电流流过接地装置时地面上水平距离为0.8m的两点间的电位差称为跨步电位差接地网外的地面上水平距离0.8m处对接地网边缘接地体的电位差称为最大跨步电位差3.0.14转移电位当接地短路电流流过接地装置时由一端与接地装置连接的金属导体传递的接地装置对地电位称为转移电位3.0.15低压高压标称电压低于1kV的称为低压标称电压为1kV及以上的称为高压3.0.16大接地短路电流系统小接地短路电流系统高压系统中单相接地电流或同点两相接地时入地电流大于500A的称为大接地短路电流系统500A及以下的称为小接地短路电流系统3.0.17有效接地的中性点变压器和发电机的中性点直接或经过小阻抗与接地装置连接的称为有效接地的中性点3.0.18不接地的中性点中性点不与接地装置连接(即中性点不接地)或经过消弧线圈电压互感器以及高电阻与接地装置连接的称为不接地的中性点3.0.19中性线与低压系统电源中性点连接用来传输电能的导线3.0.20保护线低压系统中为防触电用来与设备金属外壳作电气连接的导线3.0.21接中性线保护接保护线保护接地保护中性点直接接地的低压电力网中电力设备外壳与中性线连接称为接中性线保护电力设备外壳与保护线连接称为接保护线保护电力设备外壳不与中性线保护线连接而与独立的接地装置连接称为接地保护4接地设计一般程序和规定
4.1接地设计一般程序4.1.1调查电厂所在地的土壤特性及地质构造实测接地装置区域的土壤电阻率和河水电阻率也可由电测部门提供地层土壤电阻率分布资料4.1.2了解水工建筑物的布置结构钢筋配置情况确定可利用作为接地装置的各种自然接地体4.1.3按设计水平年确定电网在非对称故障情况下最大入地电流值对分期开发的电厂确定初终期地网的最大入地电流值4.1.4确定接地装置的接地电阻值以及允许的接触电位差和跨步电位差值4.1.5进行接地装置设计并绘制接地系统布置图(包括利用的自然接地体)4.1.6计算接地电阻当接地装置不能符合规定电阻值时应采用扩大接地网面积或引外接地深埋接地等措施以降低接地电阻如仍不能满足要求时应研究转移电位的隔离措施和校验反击电压4.1.7设计配电装置均压网并计算接触电位差和跨步电位差当不满足允许值增加均压带又有困难时可采用加强分流或限制人身电流等措施4.1.8选择接地装置导体截面4.1.9绘制施工图纸4.1.10检查接地装置是否按设计要求施工接地线不得遗漏连接应完好4.1.11拟订接地装置接地电阻接触电位差和跨步电位差测量方案参加接地电阻接触电位差和跨步电位差的测量4.1.12根据实测结果校验设计当不满足时应补充和完善接地装置或增加有关防护措施4.2接地设计一般规定4.2.1为保证交流电网正常运行和故障时的人身及设备安全电气设备及设施宜接地或接中性线并做到因地制宜安全可靠经济合理4.2.2不同用途和不同电压的电气设备除另有规定者外应使用一个总的接地系统接地电阻应符合其中最小值的要求4.2.3接地装置应充分利用直接埋入水下和土壤中的各种自然接地体接地并校验其热稳定4.2.4电站接地电阻当难以满足运行要求时可根据技术经济比较因地制宜地采用水下接地引外接地深埋接地等接地方式并加以分流均压和隔离等措施对小面积接地网和集中接地装置可采用人工降阻的方式降低接地电阻4.2.5接地设计应考虑土壤干燥或冻结等季节变化的影响接地电阻在四季中均应符合本导则的要求防雷装置的接地电阻可只考虑在雷季中土壤干燥状态的影响4.2.6初期发电时应根据电网实际的短路电流和所形成的接地系统校核初期发电时的接触电位差跨步电位差和转移电位当上述参数不满足安全要求时应采取临时措施保证初期发电时期电站安全运行4.2.7工作接地及要求1有效接地系统中自耦变压器和需要接地的电力变压器中性点线路并联电抗器中性点电压互感器接地开关等设备应按照系统需要进行接地2不接地系统中消弧线圈接地端接地变压器接地端和绝缘监视电压互感器一次侧中性点需直接接地3中性点有效接地的系统应装设能迅速自动切除接地短路故障的保护装置中性点不接地的系统应装设能迅速反应接地故障的信号装置也可装设延时自动切除故障的装置
4.2.8保护接地及要求1电力设备下列金属部件除另有规定者外均应接地或接中性线(保护线)1)电机变压器电抗器电器携带式及移动式用电器具等底座和外壳2)SF6全封闭组合电器GIS与大电流封闭母线外壳以及电气设备箱柜的金属外壳3)电力设备传动装置4)互感器的二次绕阻5)配电控制保护屏(柜箱)及操作台等的金属框架6)屋内外配电装置的金属架构和钢筋混凝土架构以及靠近带电部分的金属围栏和金属门窗7)交直流电力电缆桥架接线盒终端盒的外壳电缆的屏蔽铠装外皮穿线的钢管等8)装有避雷线的电力线路杆塔9)在非沥青地面的居民区内无避雷线非直接接地系统架空电力线路的金属杆塔和钢筋混凝土的杆塔10)铠装控制电缆的外皮非铠装或非金属护套电缆的1~2根屏蔽芯线2电力设备的下列金属部分除另有规定者外可不接地或不接中性线(保护线)1)在木质沥青等不良导电地面的干燥房间内交流额定电压380V及以下直流额定电压220V及以下的电力设备外壳但当维护人员可能同时触及设备外壳和接地物体时除外2)在干燥场所交流额定电压127V及以下直流额定电压110V及以下的电力设备外壳但爆炸危险场所除外3)安装在配电屏控制屏和配电装置上的电气测量仪表继电器和其他低压电器等的外壳以及当发生绝缘损坏时在支持物上不会引起危险电压的绝缘子金属底座等4)安装在已接地的金属架构上的设备(应保证电气接触良好)如套管等5)标称电压220V及以下的蓄电池室内的支架6)已与接地的底座之间有可靠电气接触的电动机和电器的外壳3在中性点直接接地的低压电力系统中电力设备的外壳和机座宜采用接地或接中性线(或保护线)保护对于用电设备较少分散且又无接地线的地方宜采用接中性线保护而接中性线保护确有困难而土壤电阻率较低时可采用直接埋设接地体进行接地保护当低压电力设备的机座或金属外壳与接地网可靠连接后允许不按接中性线保护的要求作短路验算由同一台发电机变压器或同一段母线供电的低压线路不宜采用接中性线接地两种保护方式在低压电力系统中全部采用接地保护时应装设能自动切除接地故障的继电保护装置4.2.9防雷接地及要求1所有设有避雷针避雷线的构架微波塔均应设置集中接地装置2避雷器宜设置集中接地其接地线应以最短的距离与地网相连3独立避雷针(线)应设独立的集中接地装置接地电阻不宜超过10在高土壤电阻率地区当要求作到规定的10确有困难时允许采用较高的数值并应将该装置与主接地网连接但从避雷针与主接地网的地下连接点到35kV及以下电气设备与主接地网的地下连接点沿接地体的长度不得小于15m避雷针(线)到被保护设施的空气中距离和地中距离还应符合防止避雷针(线)对被保护设备反击的要求
4独立避雷针(线)不应设在人经常通行的地方避雷针(线)及其接地装置与道路或入口等的距离不宜小于3m否则应采取均压措施铺设砾石或沥青地面5接地电阻5.1大接地短路电流系统的接地电阻5.1.1大接地短路电流系统的水电厂接地装置的接地电阻宜符合(5.1.1)式要求2000R≤I(5.1.1)式中R考虑到季节变化的最大接地电阻()I计算用的流经接地装置的入地短路电流(A)5.1.2(5.1.1)式中计算用流经接地装置的入地短路电流采用在接地装置内外短路时经接地装置流入地中的最大周期分量起始值该电流应按电厂全部投产后510年发展后的系统最大运行方式确定并应考虑电网中各接地中性点间的短路电流分配以及接地避雷线中分走的接地短路电流5.1.3在高土壤电阻率地区当接地装置要求作到规定的接地电阻值在技术经济上极不合理时接地电阻值可以放宽(R5)但应符合以下规定1验算接地网的接触电位差和跨步电位差施工完毕一般应进行现场实测并绘制电位分布曲线2考虑短路电流非周期分量的影响当接地装置内电位升高时发电厂内的6kV~10kV阀型避雷器不应动作3对可能将接地装置的高电位引向厂外或将低电位引向厂内的设施应采取隔离措施5.2小接地短路电流系统的接地电阻5.2.1中性点非直接接地系统的水电厂接地装置的接地电阻应符合以下要求1高压与低压电力设备共用的接地装置120R≤I(5.2.1-1)式中R考虑到季节变化的最大接地电阻()I计算用的接地故障电流(A)接地电阻R不宜超过42仅用于高压电力设备的接地装置250R≤I(5.2.1-2)接地电阻R不宜超过105.2.2在高土壤电阻率地区允许放宽接地电阻的限制但不宜超过15对于地网外的高压电力设备接地电阻不宜超过30并应校验接触电位差和跨步电位差以满足安全要求5.2.3在中性点经消弧线圈接地的电力网中接地装置的接地电阻按(5.2.1-1)式(5.2.1-2)式计算时计算用的接地故障电流应采用下列数值1对装有消弧线圈的发电厂或电力设备的接地装置计算电流等于接在同一接地装置中同一电力网各消弧线圈额定电流总和的1.25倍
2对不装消弧线圈的发电厂或电力设备的接地装置计算电流等于电力网中断开最大一台消弧线圈时的最大残余电流值但不得小于30A5.2.4计算用的接地故障电流应按电厂全部投产后5~10年发展后的系统最大运行方式确定5.2.5在小接地短路电流系统中为保证迅速切除接地故障应根据发电厂接地装置的接地电阻验算继电保护装置的两相异点接地短路动作电流或熔断器熔体的熔断电流接地短路电流不应小于继电保护装置换算到一次侧的动作电流的1.5倍或熔断器熔体额定电流的4倍当不符合要求时可降低接地电阻或采取其他措施5.3低压系统的接地电阻5.3.1低压电力设备接地装置的接地电阻不宜超过45.3.2在中性点直接接地的低压电力网中中性线应在电源处接地以免负荷切除时造成不接地运行而危及人身和设备安全5.3.3架空线路的干线和分支线的终端及沿线每公里处中性线应重复接地电缆和架空线在引入建筑物处中性线应重复接地或在屋内将中性线与配电屏控制屏的接地装置相连中性线的重复接地应充分利用自然接地体5.3.4配电线路中性线每处重复接地装置的接地电阻不应超过10在电力设备接地装置的接地电阻允许达到10的电力网中每一重复接地装置的接地电阻不应超过30但重复接地不应少于3处5.3.5为了防止触电危险在低压电力网中严禁利用大地作相线或中性线5.4杆塔的接地电阻5.4.1厂内架空线路段每基杆塔的接地装置在雷季干燥时不连避雷线的工频接地电阻不宜超过表5.4.1所列的数值表5.4.1架空线路段杆塔的工频接地电阻土壤电阻率100以上500以上1000以上100及以下2000以上m50010002000工频接地电阻1)10152025301)当土壤电阻率很高接地电阻很难降低到30时可采用两根水平接地体与最近的电站地网相连5.4.2高压架空电力线路的接地装置宜采用放射形接地放射形接地体每根的最大长度应根据土壤电阻率确定如下土壤电阻率(m)50020005000最大长度(m)40801005.4.3小接地短路电流系统中无避雷线的高压电力线路在居民区的钢筋混凝土杆宜接地金属杆塔应接地其接地电阻不宜超过30中性点直接接地低压电力系统中以及高低压共杆的电力系统中钢筋混凝土杆的铁横担和金属杆以及中性线应接地其接地电阻不宜超过50钢筋混凝土杆中的钢筋不宜作接地引线使用沥青路面上的高低压线路的钢筋混凝土杆和金属杆塔以及已有运行经验的地区可不另设人工接地装置钢筋混凝土杆的铁横担和金属杆塔也可不与中性线连接5.4.4为防止雷电波从低压架空线路侵入建筑物接户线的绝缘子铁脚宜接地接地电阻不宜超过30土壤电阻率在200m及以下地区的铁横担钢筋混凝土杆线路由于连续多杆自然接地作用可不另设人工接地装置屋内有电力设备接地装置的建筑物在入户处宜将绝缘子铁脚与该接地装置相连而不另设接地装置
年平均雷暴日数不超过30的地区低压线被建筑物等屏蔽的地区以及接户线距低压线路接地点不超过50m的地方绝缘子的铁脚可不接地6降低接地电阻的措施6.1水下接地6.1.1水力发电厂可在水下敷设人工接地体来降低接地电阻通常水下接地网可敷设在水库上游围堰施工导流隧洞尾水渠下游河道或附近的低电阻率的水源中应注意布置在水库蓄水及引水系统最低水位以下区域6.1.2水下接地网不宜设在水流湍急处以及含有腐蚀性物质的水域当必须在水流湍急处敷设水下接地网时可采用打插筋锚固焊接或浇入混凝土表层内约50mm~100mm的方法固定静水中的水下接地网可用大石压住6.1.3水下接地网应与原接地网保持足够的距离以减少相互间的屏蔽影响充分地利用其各自的散流作用水下接地网与原接地网之间宜采用多根接地线连接6.1.4水下接地网可采用截面不小于40mm4mm的扁钢或14的圆钢焊接成外缘闭合的矩形网网孔数目不宜多于16个6.2引外接地6.2.1在高土壤电阻率地区当接地装置接地电阻难以满足要求且附近有可设置人工接地装置的低土壤电阻率地区或水源可采取引外接地措施降低接地电阻6.2.2为了减小接地引线的阻抗压降提高引外接地体的利用效果通过技术经济比较可采用增大引外导体截面增加导体根数或采用铜导体引线和电缆引线等措施6.3深井接地6.3.1当水电厂及其附近地区地下深处土壤电阻率较低或有地下水而地表层土壤电阻率很高时采用深井接地对减少接地装置接地电阻的效果较为显著可采用深井接地6.3.2深井接地体宜延伸至地下水位以下和地层中电阻率较低处同时其水平间距宜大于埋设深度以减少相互屏蔽影响提高各接地体的利用率6.3.3对冻土地区深埋接地体可选择在融冰区6.3.4深埋接地体宜设置在地网以外地区或地网的边缘不宜设置在边坡上6.4人工降阻6.4.1在不可能采用深井接地和引外接地的地方当地网面积不太大时可根据现场情况和技术经济比较因地制宜地采用人工降阻措施来降低接地电阻人工降阻措施包括使用降阻剂和低电阻率材料置换6.4.2在接地体周围加入降阻剂以扩大接地体尺寸和降低接地体与土壤的接触电阻改善其传导性能降阻剂一般有化学降阻剂和膨润土人工降阻对于减小单个或集中接地体的工频接地电阻具有显著效果对小面积地网也有一定效果但对减小接地体冲击接地电阻的效果不如工频电阻显著冲击电流越大效果越差故电极布置时宜为辐射形的垂直接地体6.4.3对集中接地体宜采用置换材料的方法降低接地电阻要因地制宜就近取材所用置换材料应是电阻率低不易流失性能稳定易于吸收和保持水分且无明显腐蚀作用的并应施工简单经济合理置换材料通常采用低电阻率的粘土置换材料填入人工接地坑(沟)时应分层捣紧接地坑沟的尺寸如图6.4.3-1和图6.4.3-2所示6.4.4人工降阻材料不宜呈酸性反应最好是中性或弱碱性反应氢离子浓度pH值应在7~12的范围内接地体的腐蚀速度不大于0.03mm/a
图6.4.3-1人工接地坑(单位m)图6.4.3-2人工接地沟(单位m)6.4.5为了降低接地电阻接地装置应尽量与线路的避雷线相连但应有便于分开的连接点以便测量接地电阻如不允许避雷线直接和发电厂配电装置架构相连接地网应在地下与避雷线的接地装置相连接连接线埋在地中的长度不应小于15m7接地电阻计算7.1工频接地电阻计算7.1.1均匀土壤电阻率的人工接地体的接地电阻按下列方法计算1图7.1.1所示垂直接地体的接地电阻R可按(7.1.1-1)式计算当ld时ρ4lR=(ln−0.31)2πld(7.1.1-1)式中土壤电阻率(m)l垂直接地体的长度(m)d垂直接地体的等效直径(m)
图7.1.1垂直接地体d=0.714bb(b2+b2)对于扁钢db/2b为扁钢宽度对于角钢112b1b2为角钢边长对于等边角钢d0.84b2不同形状水平接地体的接地电阻R可用(7.1.1-2)式计算2ρLR=(ln+A)2πLhd(7.1.1-2)式中L水平接地体的总长度(m)h水平接地体的埋设深度(m)d水平接地体的直径或等效直径(m)A水平接地体的形状系数水平接地体的形状系数可采用表7.1.1-1所列数值表7.1.1-1水平接地体的形状系数3以水平接地体为主且边缘闭合的复合接地体其接地电阻可按(7.1.1-3)式计算L1ρρL1L2R=0.22−0.007(1+B)+(ln−5B)L2L1L22πL9hd(7.1.1-3)1B=1+4.6h/LL12式中l1l2分别为地网水平投影长度宽度(m)L1/L28l接地体的总长度包括垂直接地体在内(m)d水平接地体的直径或等效直径(m)h水平接地体的埋设深度(m)4人工接地体工频接地电阻还可按表7.1.1-2所列公式估算表7.1.1-2接地电阻估算式接地体型式估算式备注垂直式R0.3长度3m左右的接地体单根水平式R0.03长度60m左右的接地体2复合式接地网ρρS为大于100m闭合接地网的面积R≈0.5×=0.28×Srr为与接地网面积S等值的圆的半径
πρρ即等值圆半径(m)或R≈×+4SrL为接地体的总长度(m)ρρ=+4rL7.1.2非均匀土壤电阻率的人工接地体接地电阻按附录A方法计算7.1.3人工改善土壤电阻率后的接地电阻可按下列方法计算1图6.4.3-1所示人工接地坑的接地电阻可按(7.1.3-1)式计算ρ4lρdyz1R=ln+ln2πld2πld1(7.1.3-1)式中ρz置换材料的电阻率(m)ρy原地层的电阻率(m)l垂直接地体长度(m)d垂直接地体直径(m)d1计算直径(人工接地坑底部直径)(m)2图6.4.3-2所示人工接地沟的接地电阻可用(7.1.3-2)式进行计算ρ2lρlyzR=ln+ln2πld2πld1(7.1.3-2)式中l水平接地体长度(m)d1计算直径(人工接地沟梯形断面的内切圆直径)(m)7.1.4大型水电厂接地系统多为多重互联的接地网构成各接地极间的距离愈大时愈能充分地发挥各地网的接地效果反之则应考虑各地网间的相互屏蔽影响其接地电阻可按下列方法计算1接地电极间距较大的多重互连接地系统各接地电极间的相互影响甚微接地系统的接地电阻计算可不计及电极间的互相影响将各接地电极电阻按并联计算2对于地网相距很近且联系十分紧密的接地系统可将互联地网作为一个整体地网按简化公式R=0.5ρ/S进行计算
图7.1.4大型地网工频有效利用系数曲线(一)3当接地网面积很大时地网将不是等电位计算接地网电阻时应考虑地网的有效利用率计算公式如(7.1.4)式0.5ρR=KS(7.1.4)式中K大型地网工频有效利用系数详查图7.1.4中曲线可得其值
图7.1.4大型地网工频有效利用系数曲线(二)SFe钢质导体截面积SCu铜质导体截面积7.2冲击接地电阻计算7.2.1计算防雷接地装置所采用的土壤电阻率应取雷季中最大可能的数值一般按(7.2.1)式计算ρ=ρψ0(7.2.1)式中ρ土壤电阻率(m)ρ0雷季中无雨水时所测得的土壤电阻率(m)ψ考虑土壤干燥所取的季节系数系数ψ应查表7.2.1中数值表7.2.1防雷接地装置的季节系数接地体埋深m水平接地体2m~3m的垂直接地体
0.51.4~1.81.2~1.40.8~1.01.25~1.451.15~1.32.5~3.01.0~1.11.0~1.1注测定土壤电阻率时如土壤比较干燥则应采用表中的较小值如比较潮湿则应采用较大值7.2.2单独接地体的冲击接地电阻可用(7.2.2)式进行计算Rch=R(7.2.2)式中R单独接地体的工频接地电阻()单独接地体的冲击系数可参照附录B计算7.2.3当接地装置由很多水平接地体或垂直接地体组成为减少相邻接地体的屏蔽作用垂直接地体的间距不应小于其长度的两倍水平接地体的间距可根据具体情况确定但不宜小于5m由n根等长水平放射形接地体组成的接地装置其冲击接地电阻可按(7.2.3)式计算R"ch1R=×chnηch(7.2.3)式中Rch每根水平放射形接地体的冲击接地电阻()ch考虑各接地体间相互影响的冲击利用系数ch系数详见表7.2.3表7.2.3接地体的冲击利用系数ch接地体型式接地导体的根冲击利用系数备注数n根水平射线20.83~1.00(每根长30.75~0.90较小值用于较短的射线10m~80m)4~60.65~0.8020.80~0.85D(垂直接地体间距)以水平接地体连30.70~0.80=2~3l(垂直妆地体长度)接的垂直接地体40.70~0.75较小值用于D/l2时60.65~0.707.2.4由水平接地体连接的n根垂直接地体的冲击接地电阻可按(7.2.4)式计算R"cchRpchnR=(7.2.4)cchR"cch+Rpchηchn式中Rcch每根垂直接地体的冲击接地电阻()Rpch水平接地体的冲击接地电阻()7.2.5大型水平接地网的冲击接地电阻可按(7.2.5-1)式或(7.2.5-2)式计算对长条形网孔的地网R=0.65ρch(7.2.5-1)对方形网孔的地网R=0.2ρch(7.2.5-2)
8均压8.1均压网设计8.1.1高压配电装置应设置均压网均压网的外缘应闭合外缘各角应做成圆弧形圆弧的半径不宜小于均压带间距的一半接地网内应敷设水平均压带埋设深度宜采用0.6m~0.8m8.1.2均压网的设计应以网内的接触电位差作为设计的安全标准宜采用等网孔电位的不等间距布置以节省钢材8.1.3对局部特别危险的区域如接触电位差或跨步电位差超过了规定值可采用局部增设水平均压带或铺设砾石沥青等高电阻率的地面层路面结构层的最小厚度和电阻率见表8.1.3-1和表8.1.3-2表8.1.3-1高电阻率路面结构层的最小厚度建议的高电阻率路面结构层最结构层最小厚度结构材料名称小厚度cmcm黑色(沥青或渣油)碎石和沥青(渣油)灌48入碎石沥青(渣油)表面处理1~2.52~5碎石(砾石)及其他粒料6~815~20表8.1.3-2高电阻率路面结构层的电气参数高电阻率路面结构层试验状况潮湿状态电阻率(m)砾石11670碎石5830卵石5000沥青路面46600块石混凝土地面10008.1.4接地网边缘经常有人出入的通道处应根据情况铺设砾石沥青路面或在地下装设两条不同埋深与接地网相连的帽檐式均压带8.1.5当采用等间距布置的方格网孔均压网时边角网孔处接触电位差最大宜采用辅助均压带沿地网对角线方向将边角网孔对角相连使最大接触跨步电位差降低8.2接触跨步电位差允许值规定8.2.1在大接地短路电流系统中当电网发生单相接地或同点两相接地故障时产生的接触电位差和跨步电位差不应超过下列数值174+0.17ρbE=jt(8.2.1-1)174+0.7ρbE=kt(8.2.1-2)式中Ej接触电位差允许值(V)Ek跨步电位差允许值(V)h人脚站立处地表面的土壤电阻率(m)
t接地短路故障的持续时间(s)8.2.2在小接地短路电流系统中当发生单相接地故障时由于系统通常不立即迅速切除故障此时发电厂电力设备接地装置的跨步电位差接触电位差允许值较低不应超过下列数值E=50+0.05ρjb(8.2.2-1)E=50+0.2ρkb(8.2.2-2)8.3接触跨步电位差计算8.3.1均压网布置有均压带等间距布置和不等间距布置两种不等间距布置目的是使各网孔接触电位差相等其均压带布置为地网边孔至中间孔逐渐增大可按表8.3.1进行排列表8.3.1均压网不等间距布置网孔边长为地网边长百分数网孔12345678910序号网孔网孔边长百分数(%)数327.5045.00417.5032.50512.5023.3328.3368.7517.5023.7577.1413.5718.5721.4385.5010.8315.6718.0094.508.9412.8315.3316.78103.757.5011.0813.0814.58113.186.369.5411.3612.7313.46122.755.428.1710.0011.3312.33132.384.696.778.9210.2311.1511.69142.003.866.007.869.2810.2410.76151.563.625.356.828.079.1210.0110.77161.463.274.826.147.288.249.079.77171.382.974.355.546.577.478.248.909.47181.142.583.864.955.916.767.508.158.71191.052.323.474.535.476.266.957.538.118.63200.952.153.204.155.005.756.407.007.507.90注由于布置对称,上表中只列出一半数值8.3.2在发生接地短路时接地网地表面的最大接触电位差即网孔中心对接地网接地体的最大接触电位差Ejm可按(8.3.2)式计算Ejm=KjEW(8.3.2)式中Ejm最大接触电位差Kj接触系数EW接地装置的电位8.3.3根据均压带布置的方式接触系数可按下列方法确定
1当均压带为等间距布置时(图8.3.3)对接地体的埋设深度为h=0.6m~0.8mKj可按(8.3.3-1)式计算KjKjnKjdKjsKjL(8.3.3-1)式中Kjn均压带根数影响系数Kjd均压带直径影响系数Kjs接地网面积影响系数KjL接地网形状影响系数图8.3.3均压接地网n的取法(a)长孔接地网(b)方孔接地网当地网面积30m30mS500m500m时KjnKjdKjsKjL系数可采用下列方法计算Kjn=0.076+0.776/nKjd=0.841-0.225lgdK=0.234+0.414lgSjs1.0(用于方孔排列)KjL=1.14LL(用于长孔排列)21(用于方孔排列)式中n地网均压带根数d地网均压带导体等效直径(m)2S接地网面积(m)l1地网长度(m)l2地网宽度(m)2当均压带为不等间距布置时Kj可按(8.3.3-2)式计算Kj=KjhKjnKjdKjsKjmKjl(8.3.3-2)式中Kjh均压带埋深影响系数Kjm接地网网孔数影响系数KjhKjnKjdKjsKjmKjL可按下列方法计算5K=0.257−0.095hjhK=0.021+0.217n/n−0.132n/n(n≤n)jn2121216K=0.401+0.658/djd8K=0.054+0.410Sjs
32K=2.837+240.021/mjmKjL=0.168+0.002L2/L1(L2L1)式中n1沿长方向布置的导体根数n2沿宽方向布置的导体根数m接地网网孔数其中m(n1-1)(n2-1)h接地网水平均压带埋设深度(m)8.3.4在发生接地短路时接地网外的地表面的最大跨步电位差Ekm可按(8.3.4)式计算EkmKkEw(8.3.4)式中Ekm最大跨步电位差Kk跨步系数8.3.5根据均压带布置的方式跨步系数可按下列方法确定1当均压带为等间距布置时跨步系数可按图8.3.5确定图8.3.5最大跨步电位差所用跨步系数Kk与接地网面积S的关系Lt接地网中接地体总长度(m)La接地网的外缘边线总长(m)h接地网埋深(m)2当均压带为不等间距布置时跨步系数可按(8.3.5)式计算Kk=KkhKknKkdKksKkmKkL(8.3.5)式中Kkh均压带埋深影响系数Kkn均压带根数影响系数Kkd均压带半径影响系数Kks接地网面积影响系数Kkm接地网网孔数影响系数KkL接地网形状影响系数KkhKknKkdKksKkmKkL可按下列方法计算K=383.964e-2.7093hkhK=0.894−0.23412(n/n)(n2n1)kn21K=0.574+0.643dkd
K=0.07+1.08/SksKkm0.0561.072/mKkL0.7410.011(L2/L1)(L2L1)式中参数定义同8.3.3条8.4接地装置电位计算8.4.1在发生接地故障时接地装置的电位可按(8.4.1)式计算EWIR(8.4.1)式中EW接地装置的电位(V)I计算用入地短路电流(A)R接地装置(包括人工接地网及与其连接的所有其他自然接地体)的接地电阻()8.4.2流经接地装置的入地短路电流计算1当在厂所内发生单相接地短路时流经接地装置的电流可按(8.4.2-1)式计算I(ImaxIz)(1Kf1)(8.4.2-1)式中Imax接地短路时最大接地短路电流(A)Iz发生最大接地短路时流经发电厂变电所接地中性点的最大短路电流(A)Kf1当厂内短路时避雷线的工频分流系数2当在厂所外发生单相接地短路时流经接地装置的电流可按(8.4.2-2)式计算IIz(1Kf2)(8.4.2-2)式中Kf2厂外短路时避雷线的工频分流系数计算用入地短路电流取(8.4.2-1)式和(8.4.2-2)式中较大的电流值8.4.3当电厂有多回架空输电线路与系统连接时计算用的工频分流系数Kf应取其中分流系数最小者分流系数的计算分网内短路和网外短路两种情况1在接地网内短路时工频分流系数Kf1可按(8.4.3-1)式计算ZmoZmo−βK==+1−ef1ZZbobo(8.4.3-1)−βbbe=1−1+4+b4+bZbob=3Rω式中R水电站接地网的接地电阻()Zmo架空输电线路导线与地线间平均档距的零序互感阻抗()DglpjZ=0.15+j0.189lnmoD10001−2式中lpj线路平均档距(m)Dg避雷线对地的等价镜象距离(m)−31.94×10D=g−11f/ρ×10pj
式中f频率取f50(Hz)pj线路所经地段的土壤电阻率平均值(m)D1-2避雷线对导线的几何平均距离(m)对于双避雷线D=6DDDDDD1−21−A1−B1−C2−A2−B2−C对于单避雷线D=3DDD1−21−A1−B1−CD1-AD1-BD1-C1号避雷线对导线ABC相的距离(m)D2-AD2-BD2-C2号避雷线对导线ABC相的距离(m)Zho避雷线平均档距的零序阻抗()3rDglpjZ=+0.15+j0.189lnboPR1000gP避雷线根数R避雷线电阻(km)Rg避雷线的等价几何平均半径(m)对于双避雷线R=rDgmm对于单避雷线RgrmDm避雷线之间距离(m)rm0.95r0(用于钢芯铝线)rm0.75r0(用于铝合金线)r0避雷线半径(m)参数见表8.4.3r=re−6.9Xenmo(用于钢绞线)Xen单位长度钢铰线的内感抗(km)参见表8.4.3表8.4.3钢绞线和钢芯铝线的电阻和内感抗钢绞线GJ截面半径2353.9504.6705.75mmmm电阻4.63.52.2km内感抗2.41.51.2km钢芯铝线LGJ标称截面/外径(铝/钢)2120/20150/25185/30mmmm电阻0.220.190.16km铝合金线LHBGJ
截面外径270/13.695/16120/18mmmm电阻0.480.350.27km2在接地网外短路时工频分流系数Kf2可用(8.4.3-2)式计算ZmoK=f2Zbo(8.4.3-2)9工频暂态电压反击及转移电位隔离9.1工频暂态电压反击9.1.1在高土壤电阻率地区当接地电阻不满足(3.1.1)式要求时应验算接触电位差和跨步电位差并考虑短路时电流非周期分量的影响要求3kV~10kV阀型避雷器不应动作9.1.2电厂中所有3kV~10kV系统阀型避雷器在暂态电压作用下不应动作因而要求全厂地网工频接地电阻值为U−UgfxgeR≤w1.8I(9.1.2)式中Ugf3kV~10kV阀型避雷器工频放电电压下限值(kV)Uxge电力网标称相电压(kV)I计算用的入地短路电流值(kA)3kV~10kV系列阀型避雷器工频放电电压下限和允许的全厂接地网电阻值列于表9.1.2表9.1.23kV~10kV阀型避雷器工频放电电压下限和允许的全厂接地网电阻不同I值(kA)时的允许接地阀型避雷器工频放系统标称电压电阻值电电压下限值kVkV12468103942.01.000.670.500.461673.51.751.170.880.71026115.52.751.831.381.1注当选用无间隙金属氧化物避雷器时对3kV6kV10kV系统标称电压可分别按表中接地电阻允许值的80%85%90%确定9.2转移电位隔离9.2.1在接地短路故障时由于与地网相连的低压中性线通信线路和金属管道铁轨等导体将地网的高电位传递到厂外或将厂外零电位引进厂内在设备绝缘体上产生高电位以致危及人身和设备的安全因而应采取相应隔离措施9.2.2低压供电线路隔离措施1向厂外供电的低压电力线路宜采用架空出线电源中性线不在厂区内接地改在用户处接地以免将地网可能产生的高电位引到厂外用户处供电线路中部在厂外应有重复接地以免厂内变压器中性点失地此外还应注意低压故障的切除时间不宜太长用户处接地装置的接地电阻应满足要求并且厂内供电变压器中性点绝缘水平应能耐受发电厂地网最
大电压值避免供电变压器中性点绝缘击穿2当采用电力电缆向接地网外供电时除电源中性点在用户处接地外最好使用全塑电缆如采用铠装电缆宜将电缆外皮屏蔽层剥去50cm~100cm并穿入绝缘护套内电缆的绝缘应能耐受地网的最大电压值3对由电厂供电的便携式设备和用具在厂外作业时通常将供电回路与电厂地网绝缘中性点与设备外壳在工作现场接地并尽量将该处最大接地短路电流限制在较低的数值不致在地面产生危险的电位梯度9.2.3金属管道和铁轨1金属管道与电厂接地系统最好是多点连接以避免在厂区内发生危险对引出接地网区域外的管道宜直接埋入地中引出对埋在高土壤电阻率地区的金属管道和采用外露引出的金属管道应在管道中接入一段绝缘管(绝缘长度视地网最大电位而定)或在法兰连接处(通常不少于3处)采取绝缘隔离措施2铁轨的隔离可在地网边缘外至少两处设置可拆接头和绝缘鱼尾板或采用沥青混凝土固定两处间距离视进厂列车长度确定9.2.4通信线路引外引内时接入隔离变压器是限制地网电位转移的有效方法10特殊设备接地10.1GIS接地10.1.1三相共筒式GIS三相导体被封闭在同一个金属外壳内正常运行时外壳感应电流大约为零对构架和基础不会产生发热问题为了保证外壳可靠接地该结构形式GIS应采取多点接地方式10.1.2离相式GIS宜采取多点接地方式接地线布置在三相短接板处使接地线在正常运行时只流过不平衡电流离相式GIS外壳感应电流约为80%导体电流其外漏磁很少通常不会引起钢构发热10.1.3外壳与支架之间的连接可采用绝缘体或直接相连其连接方式的选择宜结合工程和制造厂的习惯1为了防止外壳感应电流经设备支架结构钢筋构成回路可将设备支架与外壳绝缘以保证支承结构和接地装置不受短路时感应电流的影响该绝缘通常所承受的电压较小不需特殊要求2当外壳与设备支架直接连接时流过金属支撑架的电流通常小于单相短路电流的30%应保证支架钢结构的机械特性10.1.4离相式GIS采用单点接地时接地点宜设在GIS各连续段的中部设备支撑构架与外壳间绝缘(除利用设备支撑架接地外)为了减小壳外漏磁降低构架发热在外壳连续段的端部和接地点处均应设置三相短接跨条10.1.5单点接地的GIS连续段不宜过长正常运行时外壳上感应电压最大值不得超过50V的安全电压值支撑架与外壳之间绝缘的耐受电压不得小于2kV连续段之间应设有绝缘法兰绝缘法兰耐受电压不得小于2kV10.1.6所有母线伸缩节间和有绝缘的法兰处(除外壳单点接地所设绝缘法兰)应设有金属跨接线离相式GIS的端部外壳间应设有三相短接跨条中间应根据运行需要由制造厂适当设置一定的三相短接跨条10.1.7为了避免GIS外壳电流通过电缆金属单屏蔽外皮构成回路所有单屏蔽电缆外皮应采用单点接地并尽可能不在GIS端接地10.1.8GIS应设置有专用的接地母线所有外壳接地引线应直接接在接地母线上不允许将数个接地点串联引到接地母线上当间隔较多时可设置两条接地母线接地母线两端与接地网相连当接地母线较长时宜增设接地线与地网相连
10.1.9对单点接地方式外壳接地引下线截面应按流过的最大单相短路电流选择对多点接地方式外壳接地引下线截面可按单相短路电流的70%选择接地母线及与地网连接线截面选择应按最大单相短路电流的70%进行选择上述接地引下线热稳定时间按2s考虑10.1.10混凝土基础中的结构钢筋可利用作为辅助接地网凡作为辅助接地网的钢筋的连接应采用焊接并且在正常运行和短路故障下均不得引起混凝土破坏10.2微波通信站接地10.2.1微波塔不宜设置在电厂控制室和开关站控制室附近微波塔宜设置单独的接地装置10.2.2微波站的接地电阻不应超过5在土壤电阻率较低的有条件的地区不应超过1高土壤电阻率地区不超过10接地体应围绕塔基作成闭合环形尽量减小接触电位差和跨步电位差10.2.3微波站接地网与电厂接地网采用弱连接可用两根接地带与电厂主接地网相连但应远离中控室和有控制电缆的电缆沟以防冲击电压危害控制设备机房接地网与微波塔的接地网间至少应有2根接地带连接10.2.4机房内应具有环形接地母线该环形接地母线应与地网相连接10.2.5同一机房内互相靠近的各种通信设备及设备外壳的接地线应就近与室内环形接地母线一点连接10.2.6环形接地母线与室外闭合接地网房顶均压带之间至少应用4个对称布置的连接线相互连接相邻连接线间的距离不宜超过18m10.2.7波导管(同轴电缆)的金属外皮至少应在微波天线塔的上下两端与天线塔身金属结构连接当波导管经由馈线桥引进机房时应在进口处将波导管与接地体连接并加设集中接地体进入机房的波导管在机房内应直接就近与接地母线连接室外馈线桥始端应与铁塔金属结构连接10.2.8微波塔上的航空灯电源线应采用金属外皮电缆或将导线穿入金属管道中金属外皮或金属管道至少应在上下两端与塔身金属结构连接该电缆进入机房前必须水平埋入地下且埋地长度不应小于10m10.2.9室外电缆进入机房前要埋地或穿入金属管道中埋地进入且长度不应小于10m10.2.10机房内通信电缆终端配线架应接地其上的信号线应装有保安设施如放电管保安器等电缆中凡未使用的线对均应两端接地10.2.11外来380V交流电源中性线在电源室内应与接地母线连接10.2.12直流电源极在电源侧和通信设备侧均应直接接地极对地之间在电源侧和通信设备侧均应接压敏电阻10.3计算机接地10.3.1电厂计算机接地应与电厂使用同一个接地装置不宜设置独立接地装置(厂家有特殊要求时除外)以避免雷击或电力系统单相接地短路时电厂接地网与计算机独立接地网间产生危险电压给计算机及其元件带来危害10.3.2计算机房内应沿墙一周设置接地母线10.3.3计算机工作(逻辑)接地应避免产生接地环流消除噪声干扰和过电压干扰10.3.4信号电缆屏蔽层的接地位置应考虑相应传感器和其他连接设备的接地点避免出现两点接地应尽可能在接收设备端接地10.3.5为避免接地系统的电位干扰未隔离开的直流回路(包括直流电源逻辑回路信号回路)中宜只设一个接地点如有两点或多点接地时其任意两接地点的电位差在任何时候均不能大于设备允许的干扰电压否则应在相邻接地点间增加专用的短接线
10.3.6任一机柜内全部对外接口设备当有隔离时机框外壳交流电源直流回路和电缆屏蔽层的接地应在该机柜内共一点接地10.3.7远端(附属设备)元件的接地如果是在远离主建筑物接地点处接到独立的接地网上时在设备的连接上应使用调制解调器加以隔离11移动式和携带式电力设备接地11.1移动式电力设备接地11.1.1由固定式电源或由移动式发电设备供电的移动式机械的金属外壳或底座应与电源的接地装置有可靠的金属连接在中性点不接地的电力网中可在移动式机械附近装设接地装置以代替上述金属连接线如附近有自然接地体应充分利用其接地电阻应符合本导则5.2节的要求如根据移动式机械的特殊情况按本导则的要求进行实施不可能或不合理时可利用自动切断电源装置代替接地11.1.2移动式电力设备和机械的接地应符合固定式电力设备接地的要求但下列情况可不接地或接中性线1移动式机械自用的发电设备直接放在机械的同一金属支架上且不供给其他设备用电时2不超过两台机械由专用的移动式发电设备供电机械距移动式发电设备不超过50m且发电设备和机械的外壳之间有可靠的金属连接时11.1.3移动式电力设备和机械的接地线截面应符合本导则13章的规定11.2携带式电力设备接地11.2.1携带式用电设备应用专用芯线接地此芯线严禁同时用来通过工作电流严禁利用其他用电设备的中性线接地中性线和接地线应分别与接地网相连接2携带式用电设备的接地芯线应采用多股软铜线其截面不应小于1.5mm11.2.2携带式用电设备的插座上应备有专用的接地触头该触头应同时与接地线和中性线相连接而且所用插销的结构应能避免将导电触头误作接地触头使用插座和插销的接地触头应在导电的触头接触之前连通并应在导电的触头脱离之后才断开金属外壳的插座其接地触头和金属外壳应有可靠的电气连接11.2.3携带式设备接地线的夹具应保证其与电力设备及接地体的连接处电气接触良好并应符合短路电流作用下的热稳定和动稳定的要求12接地装置12.1接地系统12.1.1水电厂接地装置通常包括枢纽内的水工建筑物通航建筑物电厂厂房和开关站等处的自然接地网和人工接地网12.1.2各个自然接地网和人工接地网应至少用两根接地干线连接以构成全厂的接地系统接地干线间宜相距较远干线截面应不小于50mm5mm的扁钢或直径18mm的圆钢12.1.3高压配电装置应具有以水平接地体为主的人工均压网12.2接地体12.2.1水电厂中可利用接地的自然接地体有1与水或潮湿土壤相接触的钢筋混凝土水工建筑物的表层钢筋如厂房机组蜗壳尾水管护担水下挡水墙进水口引水隧洞导流洞和船闸闸室底板输水管道等处迎水面层钢筋网和潮湿的廊道的钢筋网2压力钢管尾水锥管和尾水管金属里衬3各种闸门拦污栅的金属结构
4施工建筑物用的金属板桩钢筋笼5埋设地中的供水用钢管12.2.2用作接地线的混凝土内的钢筋的连接应采用焊接对分断处应焊为一体过分缝线时应作过缝处理利用自然接地体的地网网孔以16个为宜并应尽量利用水下自然接地网的占地面积12.2.3预应力钢筋混凝土构件中的钢筋不宜用作自然接地12.2.4当利用自然接地体接地接地电阻不满足要求时和在高压配电装置的场地应设置人工接地装置12.2.5水平敷设的接地体可采用圆钢扁钢垂直敷设的可采用角钢圆钢和钢管12.2.6垂直接地体对大面积接地网工频电流散流作用不大只有在小面积接地网的外缘加装垂直接地体才有一定作用垂直接地体的长度宜为2.5m~3.0m埋设深度宜采用0.6m12.2.7垂直接地体多用在防雷接地装置中对泄放雷电流的设备和构筑物如进出线构架避雷针(线)和避雷器均应设置人工集中接地12.2.8电厂中变压器至开关站的高压架空进线段的杆塔应设置人工接地装置人工接地体埋深不宜小于0.6m~0.8m12.2.9高土壤电阻率地区宜采用水平放射形接地体接地体埋深不宜小于0.5m放射形接地体每根的最大长度应根据土壤电阻率确定但不得超过5.4.2条所限定数值12.3接地线12.3.1交流电力设备接地所利用的金属构件普通钢筋混凝土构件的钢筋穿线的钢管和电缆的铅铝外皮等接地线应符合下列要求1应保证其全长为完好的电气通路22利用串联的金属构件作为接地线时金属构件之间应以截面不小于160mm的钢材焊接如上述要求得到满足时可不另设接地线但易燃易爆危险场所应按专用规定执行12.3.2不得使用蛇皮管保温管的金属网或外皮以及低压照明网络的导线铅皮作接地线在电力设备需要接地的房间内这些金属外皮应接地并应保证其全厂为完好的电气通路接地线应与金属外皮用螺栓连接或低温焊接12.3.3接地线应采用钢质12.3.4接地线所经途径中所有金属物体必须与接地线连接避免当短路电流流过接地线时在接地线与金属物体上产生电位差引起电弧烧断地线以至扩大事故12.3.5所有电缆廊道(沟)中应设有接地线电缆廊道(沟)中的电缆支架应与该接地线连接12.3.6接地线应便于检查但电缆的零芯和金属外皮暗敷的穿线钢管以及地下的金属构件除外潮湿的或有腐蚀性蒸气的房间内接地线离墙不得小于10mm12.3.7接地线应防止发生机械损伤和化学腐蚀与公路铁道或化学管道等交叉的地方以及有可能发生机械损伤的地方对接地线应采取保护措施12.3.8接地线不宜兼作其他用途12.3.9在同时符合下列各条件时照明线路的中性线可兼作由另一线路供电的电力设备接地线1线路均由在同一接地网接地的变压器供电2中性线的电导符合要求3线路供电时中性线不可能断开12.3.10中性线上不应装设开关和熔断器单相开关应装在相线上12.4接地线连接
12.4.1接地线连接处应焊接如采用搭接焊其搭接长度必须为其中较大扁钢宽度的2倍或其中较大圆钢直径的6倍架空线中性线的连接可采用与相线相同的方法潮湿的和有腐蚀性蒸气或气体的房间内接地装置的所有连接处应焊接如确不易焊接可采用螺栓连接但应采取可靠的防锈蚀处理不同材料的接地线的连接应采用焊接焊接处应作防腐处理12.4.2低压配电系统中如利用钢管作接地线钢管连接处应保证有可靠的电气连接如跨接线板等连接利用穿线的钢管作接地线时引向电力设备的钢管与电力设备之间应有可靠的电气连接12.4.3接地线与管道等伸长接地体的连接处应焊接连接点应选在近处并应在管道因检修而可能断开时接地装置的接地电阻仍能符合导则的要求管道上的表计和阀门等处均应装设跨接线12.4.4接地线与接地体的连接宜采用焊接接地线与电力设备的连接可用螺栓连接或焊接用螺栓连接时应用防松动螺帽或防松动垫片12.4.5直接接地或经消弧线圈接地的主变压器发电机的中性点与接地体或接地干线连接应采用单独的接地线12.4.6电力设备每个接地部分应以单独的接地线与接地干线相连接严禁在一个接地线中串接几个需要接地的部分12.4.7跨结构分缝的接地线在分缝处应作过缝伸缩处理以免温度应力或不均匀沉降将接地线拉断通常的过缝处理为将接地线在过缝处弯曲并在接地线弯曲部分表面包上一层油纸第二层包麻和第三层涂沥青12.5接地标志12.5.1明敷接地线的表面均应涂绿黄相间漆如因建筑要求需涂其他颜色则应在连接处及分支处涂两条间距为150mm的紫带在三相四线制的电力网中如接有单相分支线并用其中性线作接地线时中性线在分支点应涂紫带12.5.2凡接地线引进建筑物的入口处应设有标志12.5.3水电厂中如设有接地测量井接地测量井处应设有标志13截面选择及防腐13.1截面选择及计算13.1.1钢接地线的截面应符合载流量短路时自动切除故障段时间以及热稳定与均压的要求且不应小于表13.1.1所列规格表13.1.1钢接地体和接地线的最小规格地上种类规格及单位地下屋内屋外直径圆钢81012mm截面275100120mm扁钢厚度344mm角钢厚度2.534
mm管壁厚度钢管2.534mm13.1.2低压电力设备的铜或铝接地线截面不应小于表13.1.2所列数值2表13.1.2低压电力设备的铜或铝接地线的最小截面mm种类铜铝明敷裸导体46绝缘导线1.52.5电缆的接地芯线或与相线包在同一保护1.01.5外壳内的多芯导线的接地芯线13.1.3大接地短路电流系统中接地线截面应按电厂全部投产后系统发展5~10年最大运行方式下接地短路电流进行热稳定校验短路电流持续时间按保护故障持续时间考虑即对于110kV和220kV发变电所短路电流持续时间为第一级后备保护动作持续时间0.6s330kV和500kV发电厂短路电流持续时间为断路器失灵保护持续时间0.4s此时钢接地线的短时温度不应超过400铜接地线的短时温度不应超过450如短路电流持续时间按更长时间考虑则所用的接地线短时温度应允许达到600或更高但其短时温度不得高于材料熔断温度利用混凝土中的钢筋作接地引下线时为避免高温破坏混凝土与钢筋间的结合力钢筋的最大允许温升不得超过100地中接地体的截面不得小于设备接地线截面的70%13.1.4小接地短路电流系统中与设备和接地体连接的钢铜接地线的截面应保证在电厂全部投产后系统发展5~10年接地线流过单相接地故障电流时长时间温度不应超过下列数值敷设在地上的接地线温度150敷设在地下的接地线温度100如按70的允许载流量曲线选定接地线的截面则所用电流对敷设在地上的接地线应采用流过接地线的计算用单相接地故障电流的60%对敷设在地下的接地线应采用流过接地线的计算用单相故障电流的75%在一般情况下还应校验(除发电机电压系统)发生两相异点短路时接地线的热稳定13.1.5中性点直接接地的低压电力设备为保证自动切除线路故障段其接地线和中性线应保证在导电部分与被接地部分或中性线之间发生短路时电力网任一点的短路电流不应小于最近处熔断器熔体额定电流的4倍或不应小于自动开关瞬时或短延时动作电流的1.5倍接地线和中性线在短路电流作用下不应熔断爆炸危险场所按专用规定设计为使线路自动切除故障段接地线及用作接地线的设施的电导不小于本线路中最大相线电导的1/2但如能符合本条对短路电流值和热稳定条件的要求电导亦可小于相线电导的1/213.1.6中性点接地的低压电力设备专用接地线或中性线宜与相线一起敷设钢铝铜接地线的等效截面见表13.1.6中性点直接接地的低压电力设备接地线截面不大于下列数值2钢800mm2铝70mm2铜50mm2表13.1.6钢铝铜接地线的等效截面mm
钢铝铜15×21.3~215×36320×48530×4或40×316840×42512.560×53517.5~2580×85035100×87047.5~5013.1.7在中性点直接接地的低压电力网中相线与中性线之间的短路电流可按(13.1.7)式确定UxgeI=Z+Zdb(13.1.7)式中I短路电流(A)Uxge电力网的标称相电压(V)Zb变压器正序负序和零序阻抗的算术平均值()Zd相线与中性线回路的总阻抗()对架空线路铜铝导线回路的电抗可按0.6/km计算钢导线的电阻及内电抗应根据电流的数值确定此电流应采用线路始端熔断器熔体额定电流的4倍或线路始端自动开关瞬时或短延时动作电流的1.5倍外电抗可按0.6/km计算在较长的钢导线架空线路上容量大于500kVA的变压器Zb可忽略不计当按(13.1.7)式计算的短路电流值不符合13.1.5条的要求时应装设能自动切除接地故障的保护装置13.1.8携带式接地线应采用裸铜软绞线其截面应符合短路时热稳定的要求短时温度不2应超过730且截面不宜小于25mm13.1.9根据热稳定条件接地线材料为钢铜或铝材的最小截面应按(13.1.9)式进行计算IjdS≥tjddC(13.1.9)2式中Sjd接地线的最小截面(mm)Ijd流过接地线的短路电流稳定值(A)根据系统510年发展规划按系统最大运行方式确定td短路的等效持续时间(s)C接地线材料的热稳定系数根据材料的种类性能及最高允许温度和短路前接地线的初始温度确定接地线初始温度宜取40时可按表13.1.9所列数值计算表13.1.9校验接地线热稳定用的Ijdtd及C值大接地短路电流中性点直接接地的低压各种电力网中用参数系统中的接地线电力网的接地线和中性的携带式接地线线单相接地两相接地导电部分与被接地部发生各种类型短路Ijd短路时流过接地线的分或中性线间发生短路时流过接地线的短路短路电流时流过接地线的短路电电流
流相当于继电保护主保护动作的等效持续相当于继电保护发相当于继电保护主保时间宜按电力网中td生一重故障后保护动护动作的等效持续时间各设备继电保护主保作的等效持续时间护的最大整定时间确定90钢70—(61)155C铝120—(100)270铜210(250)(180)注括号中的数值用于架空接地线和中性线13.1.10在选择接地线截面时应考虑接地体在土壤中易受到腐蚀接地体腐蚀应根据各地区接地线的腐蚀速度确定接地体的腐蚀量接地体的最小截面应包括接地线在规定使用年限内腐蚀的增加截面13.2接地体防腐13.2.1接地体的腐蚀速度与该接地体所处地区土质气候和周围环境等诸多因素有关设计应根据当地实际情况确定如没有当地土壤中接地体腐蚀速度的数据可根据同类土壤腐蚀性地区的运行经验确定13.2.2当接地体腐蚀速度较大时宜采取防腐措施如热镀锌或镀锡如无防腐措施需增加接地体截面13.2.3在有腐蚀蒸气或气体的房间内接地体应有防腐措施混凝土中的接地体可不考虑腐蚀接地体的设计工作寿命不宜低于30年13.2.4在腐蚀严重的地区接地体可因地制宜地选择抗腐蚀性能较好的材料如热镀锌钢铜包钢或采取防腐导电材料14接地装置工频参数测量14.1接地电阻测量14.1.1接地电阻测量要求1发电厂地网和线路杆塔接地装置的工频特性与土壤的潮湿程度有密切关系应避免雨天和雨后立即测量应在连续天晴3天后测量2接地测量前要事先了解清楚地下金属管道情况在布置电流极和电压极时应与埋在地下的金属管道走向垂直3测量时接地装置应与线路避雷线断开4接地测量的入流测量点宜分别设在主变压器接地处和高压配电装置接地处5大型接地网的接地电阻测量宜采用独立电源或经隔离变压器供电的电流电压表法测量并尽可能加大测量电流测量电流不宜小于10A小型接地网的接地电阻可采用电流瓦特表法和接地摇表测量输电线路杆塔接地装置的接地电阻可采用接地摇表测量6接地装置的接地电阻宜采用两种方法或两种电极布置方式测量以便互相验证提高测量结果的可信度14.1.2电流电压表三极法
按图14.1.2-1电流极与地网边缘之间的距离d13宜取接地网最大对角线长度D的4~5倍当d13达到4~5倍地网最大对角线长度确有困难时在土壤电阻率均匀的地区可取2D在土壤电阻率不均匀地区可取3D图14.1.2-1电流电压表三极法接线示意图在电流电压极的布置上应尽量避免电流线与电压线之间的互感1采用图14.1.2-2所示的任意夹角三极法测量时接地电阻可用(14.1.2)式进行电阻修正RR=0D1111−+−2ddd2+d2−2ddcosθ121312131213(14.1.2)式中d被测接地网的最大对角线长度(m)d12接地网边缘和电压极之间的距离(m)d13接地网边缘和电流极之间的距离(m)电压极与电流极之间的夹角R接地电阻测量值()R0接地网的接地电阻()图14.1.2-2三极任意夹角布极法2采用图14.1.2-3所示的直线布极时电压极一般到接地网的距离约为电流极到接地网的距离的50%~60%测量时应沿接地网和电流极的连线移动三次每次移动距离为d13的5%左右如三次测量得的电阻值接近即可图14.1.2-3三极直线布极法
3采用图14.1.2-4所示的等腰三角形布极时宜使夹角30d12d132D图14.1.2-4三极等腰三角布极法14.1.3电流电压表四极法接地电阻测量如图14.1.3所示图14.1.3电流电压表四极法接线图1采用四极法测量的接地电阻可用(14.1.3)式进行计算222U+U+U121442R=2IU14(14.1.3)2电压极布置与14.1.2条的要求一样辅助极4离地网的距离不能过近否则U14将过小这将使R的计算误差大大增加一般为0.1~0.2D处辅助极引线与电流线间不应有互感辅助极与电流极间最好成夹角布置14.1.4电流瓦特表三极法接地电阻测量如图14.1.4所示图14.1.4电流瓦特表三极法接线图1采用电流瓦特表法测量所测接地电阻可按(14.1.4)式估算PR=2I(14.1.4)式中P瓦特表所测读数(W)I电流表所测得的读数(A)2在测量布极上应遵循14.1.2条当测量线间互感较大时应采用低功率因数瓦特表14.1.5对线路杆塔接地网或小面积地网可采用接地摇表进行接地电阻测量接地摇表测量
的接线方式如图14.1.5-1所示当被测接地电阻小于1时宜采用四端子接线仪测量电极的布置见图14.1.5-2d13宜取接地装置最长射线长度l的4倍d12取L的2.5倍图14.1.5-1接地电阻测量仪的测量接线图图14.1.5-2杆塔接地电阻测量布极法14.1.6通常地中有不平衡零序电流入地该电流将在地网上产生零序电压为了消除地网的零序电流和电压对测量的影响可采用倒相法和三相电源法进行测量1采用倒相法消除工频干扰其接地电阻可用(14.1.6-1)式和(14.1.6-2)式计算对电流电压表法12221222R=(U+U)−U(I+I)−I12012022(14.1.6-1)式中U0I0断开电源接通电流线后测量的干扰电压(V)和干扰电流(A)U1I1接通电源后测量接地网的压降(V)和电流(A)U2I2倒相后测量的接地网压降(V)和电流(A)对电流瓦特表法
P+P12R=22I(14.1.6-2)式中P1P2倒相前后测量的功率2采用三相电源法消除干扰用三相电源分别加压测量所测结果代入(14.1.6-3)式计算1222212222R=(U+U+U)−U(I+I+I)−3IABC0ABC033(14.1.6-3)式中UAUBUC依次接通三相电源后测量的地网压降(V)IAIBIC依次接通三相电源后测量的入地电流(A)14.2接触跨步电位差测量14.2.1测量地网内的接触电位差和跨步电位差可与测量接地网电阻同时进行14.2.2测量接触电位差和跨步电位差的原理接线如图14.2.2所示接触电位差和跨步电位差测量用电压表应采用高内阻(30k以上)表计图14.2.2接触电位差和跨步电位差测量原理接线图14.2.3接触电位差应在电厂工作人员经常出现的电力设备或构架附近测量跨步电位差应在接地装置的边缘处测量14.2.4测量接触电位差和跨步电位差时模拟人脚的金属板采用0.1m半径的圆板或0.125m0.25m的长方板为了使金属板与地面接触良好可在金属板与地面的接触面间撒一点水并在每块板上站人或放置15kg的重物14.2.5在测量接触电位差时电流应从构架(离地面垂直距离1.8m处)注入接地装置14.3土壤电阻率测量14.3.1土壤电阻率测量应避免雨后立即进行一般宜在连续天晴3天后或在冬天干燥季节进行测量在冻土区测量电极必须打入冰冻线以下图14.3.3对称四极法接线图(a)电流电压表法(b)接地摇表法14.3.2三极法测量土壤电阻率应采用垂直或水平接地电极进行测量先测出电极接地电阻
然后按(7.1.1-1)式或(7.1.1-2)式推算土壤电阻率用三极法测土壤电阻率时其准确性与棒对土壤接触的紧密程度有很大关系往往由此而产生较大的测量误差14.3.3对称四极法(或称Wenner四极法)如图14.3.3所示四个测量电极位于同一深度的一条直线上测得的土壤视电阻率为s2aU/I2aR(14.3.3)式中U电流电压表法所测的电压值(V)I电流电压表法所测的电流值(A)R接地摇表法所测得的电阻值()14.4水电阻率测量14.4.1现场测量水电阻率宜采用四极法电极入水深度h不应大于极间距离a的1/20极距可从水深1/10~1/20开始测量测得的视电阻率曲线水平段为水电阻率14.4.2取水样测量水电阻率宜采用电导测量仪每种水样分3瓶盛装每瓶约1000ml瓶口应用蜡封密水样保存期不宜过长测量电阻率时应记录水温14.5四极法测量电极布置及典型视电阻率曲线14.5.1在被测场地中心设置图14.5.1所示两条互相垂直的基线将C1P1P2和C2四个测量电极沿着基线布置改变极距a可测得视电阻率s与极距a的关系曲线sf(a)图14.5.1基线测量布极图14.5.2当被测场地较大时应在被测场地上按图14.5.2所示网格设置测点同样按上述方法测出各点的视电阻率曲线
图14.5.2场地电阻率测量的网形系统14.5.3为了较准确反映接地装置的工频特性测量电极间的最小距离(即最小测量深度)不宜小于(14.5.3-1)式或(14.5.3-2)式2对地网面积S1600m时a≥Smin(14.5.3-1)2对地网面积S1600m时1.6Sa≥minlgS(14.5.3-2)2式中S地网所占区域的面积(m)14.5.4对土壤不均匀地区宜测出各测点视电阻率s与测量电极极距a的关系曲线s=f(a)并对照图14.5.4-1和图14.5.4-2中各典型曲线确定地中各层电阻率及其变化决定接地装置的设计方案和措施对二层地质结构土壤当所测曲线与D型典型曲线相似表示12与G型曲线相似表示12对三层地质结构土壤H型曲线表示123A型曲线表示123K型为123而Q型则表示123对更多层的地质结构应尽可能化为三层图14.5.4-1二层土壤典型曲线图
图14.5.4-2三层土壤典型曲线图14.5.5利用网形测量结果作出各深度的土壤电阻率等值曲线图以便合理的设置集中接地体或作出各剖面的土壤电阻率等值曲线采用加权平均法求出整个地网区域的平均土壤电阻率以便设计采用14.5.6在缺少电阻率实测数据时可根据地质构造按附录C中所列典型土壤和水的电阻率参考值选取附录A(标准的附录)非均匀土壤中接地网接地电阻的计算A1土壤具有图A1所示的两个剖面结构水平接地网的接地电阻R可用(A1)式计算0.5ρρS12R=ρS+ρS1221(A1)2式中S1S2分别覆盖在12电阻率上的接地网面积(m)2S接地网总面积(m)
图A1两种土壤电阻率的接地网A2土壤具有两层结构(图A2-1)水平接地网的接地电阻R可用(A2)式计算K(ρ+−ρ)ρ211R=0.5×S(A2)式中12分别为上下层土壤电阻率(m)K系数图A2-1两层土壤电阻率的接地网系数K由图A2-2查出其方法如下
图A2-2系数K的曲线先从图A2-2左下角选定的接地网面积S作水平线与视电阻率曲线常数b相交然后由交点向上作垂线与网孔个数曲线N相交从此交点向右作水平线与图右上角接地体半径曲线R相交再由新交点向下作垂线与接地网长宽比LB曲线相交最后由交点向右作水平线即得K视电阻率曲线常数b3H其H为第一层土壤的深度(m)A3水下接地网接地电阻可按(A3)式计算ρsR=Ks40(A3)式中s水电阻率Ks接地电阻系数系数Ks可由图A3(a)(b)(c)(d)(e)曲线查得图中H为水深
图A3水下接地网接地电阻计算系数(一)
图A3水下接地网接地电阻计算系数(二)
图A3水下接地网接地电阻计算系数(三)图A4深埋接地体示意图A4两层电阻率土壤深埋接地体(图A4)接地电阻可按(A4)式计算ρa4lR=ln+C2πld(A4)LHa1ρρ12L>H⋅⋅⋅ρ=aH(ρ−ρ)+ρ211ln∞ρ2−ρ12nH+lC=∑lnn=1ρ2+ρ12(n−1)H+l式中各参数含义如图A4所示
附录B(标准的附录)架空线路杆塔接地体的冲击系数接地体的冲击系数与单独接地体的形状尺寸冲击电流值以及土壤电阻率有关各种型式人工接地体和线路自然接地体在2000m下其冲击系数可按(B1)式计算1α=a+b(Iρ)mi/LPiii(B1)式中冲击系数Ii通过接地体的雷电冲击电流值(kA)土壤电阻率(km)L垂直接地布置的长度水平带形接地体的长度水平环形接地布置的直径以及各种杆塔自然接地体的长度(m)aibimip系数列于表B1中杆塔自然接地体的效果仅在300m才加以考虑其冲击系数可按(B2)简化公式计算1α=mia+bIiii(B2)式中各常数如表B1所列表B1用于冲击系数计算的常数接地体型式aibimip人工垂直接地体1.351.350.81.2接地水平带形接地体1.353.30.81.2体水平环形接地体1.353.30.81.2体钢筋混凝土杆1.350.0531.50钢筋混凝土桩1.350.0531.50杆塔装配式钢筋混凝土1.350.0381.50自然基础(一个塔脚)接地拉线盘(带拉线棒)1.350.0381.50铁塔的基础(一个塔1.350.0531.50脚)附录C(提示的附录)典型土壤(水)电阻率表C1和表C2仅供缺少土壤和水的电阻率数据时参考原应以实测值作为设计依据表C1土壤和水的电阻率m不同情况下电阻率的变化范围类名称电阻率近似值较湿时(一般较干时(少雨地下水含盐别地区多雨区)区沙漠区)碱时土土陶粘土105~2010~1003~10泥炭泥灰岩沼2010~3050~3003~30泽地
捣碎的木炭40黑土园田土陶50土白垩土}30~10050~30010~30粘土60砂质粘土10030~30080~100010~30黄土200100~20025030含砂粘土砂土300100~10001000以上30~100河滩中的砂300煤350多石土壤400上层红色风化粘500土下层红色页岩(30%湿度)表层土夹石下层600砾石(15%湿度)砂砂砾1000250~10001000~2500砂层深度大于10m地下水较深的1000砂草原地面粘土深度不大于1.5m底层多岩1000石岩砾石碎石5000石多岩石山地5000混凝土在水中40~55混在湿土中100~200凝在干土中500~1300土在干燥的大气中12000~18000矿金属矿石0.01~1海水1~5湖水池水30泥水泥炭中的水15~20泉水40~50水地下水20~70溪水50~100河水30~280污秽的冰300表C2岩石电阻率m序号名称电阻率潮湿状态干燥状态
361花岗岩1010362正长岩101063闪长岩—10464辉长岩101065玄武岩—10476辉绿岩101037安山岩10—488片麻岩101039页岩10—4810大理岩101038911石灰岩1010~1033812砂岩1010~10附录D(标准的附录)本导则用词说明D1为便于在执行本导则时区别对待对要求严格程度不同的用词说明如下D1.1表示很严格非这样作不可的用词正面词采用必须反面词采用严禁D1.2表示严格在正常情况下均应这样作的用词正面词采用应反面词采用不应或不得D1.3表示允许稍有选择在条件许可时首先应这样作的用词正面词采用宜或可反面词采用不宜D2条文中必须按指定的标准规范或其他有关规定执行的写法为应按执行或应符合规定非必须按所指的标准规范或其他规定执行的写法为参照中华人民共和国电力行业标准DL/T50911999水力发电厂接地设计技术导则Groundingdesignguideforhydro-powerstation条文说明主编部门长江水利委员会长江勘测规划设计研究院批准部门中华人民共和国经济贸易委员会3定义3.0.20保护线名词定义仅适用于低压三相五线制中4接地设计一般程序和规定4.2接地设计一般规定4.2.6对接地装置未全部施工完毕而发电的工程应对电厂已形成的接地装置进行校核测
量接触电位差跨步电位差和转移电位以保证安全运行校核时的短路电流应为初期发电时电网可能出现的最大实际短路电流4.2.8保护接地及要求3水力发电厂电气设备接地使用一个总的接地装置一般电气设备安装处都有接地母线低压电气设备外壳或机座皆采用接地只有少数远离接地母线的电气设备采用接中性线或保护线的保护方式4.2.9防雷接地及要求1集中接地对雷电泄流降低冲击电阻有显著的效果5接地电阻5.2小接地短路电流系统的接地电阻5.2.1不同电压等级的电气设备共用一个接地装置时接地电阻值应符合其中最小值的要求因低压系统要求接地装置不大于4故高低压电力设备共用的接地装置接地电阻也不应超过46降低接地电阻的措施6.4人工降阻6.4.2人工降阻成本高且仅对单个或集中接地体的工频接地电阻具有显著效果对小地网也有一定效果对大中型地网没有任何作用可针对工程具体情况适当采用7接地电阻计算7.1工频接地电阻计算7.1.1(7.1.1-2)式的水平接地体形状系数A按解广润编写的电力系统接地技术(水利电力出版社1991)一书制订(7.1.1-3)式引自王洪泽编写的计算水平地网接地电阻的新公式高电压技术1987年第1期其误差为2%7.1.4大型水力发电厂接地通常由几个接地网组成一个总接地装置如何准确计算这样复杂的大面积接地装置的接地电阻是比较困难的只能采用本条规定的宏观计算来加以判断目前计算接地电阻的公式皆为等电位下推导的而大面积接地装置并非是一个等电位体故对大面积的接地装置的接地电阻计算需加上一个修正系数为此委托武汉水利电力大学进行研究对不同接地材料和地网面积绘制了不同土壤电阻率下接地电阻的修正系数曲线8均压8.1均压网设计8.1.2在进行均压网设计时推荐采用等网孔电位的不等间距布置这样可节省钢材8.2接触跨步电位差允许值规定0.1658.2.1美国达尔基尔早年提出人体安全电流I=(A)我国规程中的接触电位差和跨t0.116步电位差公式也是采用了该公式导出的后因人体安全电流修改为I=(A)故对原t公式进行相应的修改8.3接触跨步电位差计算8.3.18.3.5均压网不等间距布置的排列和接触系数跨步系数的计算按陈先禄等编写的用不等间距布置发变电所水平接地网均压导体的设计方法及其参数经验公式研究报告制定等间距布置的接触系数计算按解广润编写的电力系统接地技术制定等间距的跨
步系数曲线根据武汉水利电力大学的研究成果制定9工频暂态电压反击及转移电位隔离9.1工频暂态电压反击9.1.2地网工频暂态电压下以避雷器不动作而要求接地网的接地电阻值10特殊设备接地10.1GIS接地10.1.7参照IEEE70-1第4.3.9条第一款条文以防止金属外皮电缆与GIS外壳构成回路10.1.9GIS外壳接地线截面的选择要求考虑电流分流不均匀一般不会大于三七分配10.2微波通信站接地10.2.1对微波塔设置位置的要求为防止雷击微波塔不致对控制设备造成反击或控制回路误动10.2.2高土壤电阻率地区做到5非常困难允许高土壤电阻率地区提高到1010.2.3微波站接地网与电厂主接地网连接应远离中控室以防止对弱电设备的影响10.2.5为防止地网冲击电位差引入同一机房内靠近的通信设备及外壳造成设备的损坏和干扰故采用一点接入接地母线10.2.11为防止外来电源中性线引入零电位到机房内与地网形成电位差故要求中性线与机房地网连接10.3计算机接地10.3.2机房内需设置接地母线10.3.7由于计算机附属设备远离主设备计算机回路的接地接到两个独立的地网上防止地电位差引起对计算机干扰必须加以隔离12接地装置12.1接地系统12.1.1针对水力发电厂接地装置所包含的内容12.2接地体12.2.1水力发电厂可利用的自然接地体可能场所12.2.2对自然接地网孔数的规定随着接地网孔的增加接地电阻减小趋于饱和32个网孔与16个网孔相比接地电阻仅减小10%左右而增加了大量的施工工程量故定为16个网孔为宜12.2.3对预应力钢筋不宜作自然接地体的规定12.2.412.2.9对人工接地体设置和要求垂直接地体作用以及用于防雷接地设备部位的要求13截面选择及防腐13.1截面选择及计算13.1.1国内发生的接地事故说明过去规定的接地体和接地线的最小规格偏小这次适当增大13.1.3接地线的允许温度钢400铜450是在以下短路电流持续时间的情况下110kV220kV系统多为一套主保护按一级后备保护动作时间为t=t主+t后+t固=0.03+0.5+0.07=0.6s330kV500kV多为两套主保护按失灵保护动作时间为t=t主+t失+t固=0.03+0.3+0.07=0.4s式中t主为主保护动作时间t后为第一级后备保护时间t失为失灵保护时间t固为断路器固有分闸时间如接地故障持续时间要求更长为避免选择更大截面的导体允许接地线温度可适当增高至60013.2接地体防腐13.2.1接地材料腐蚀速度很难给出具体数据各地情况不一致只能根据本地区的运行经
验确定13.2.3接地体使用寿命有提20年也有提50年的这里取30年14接地装置工频参数测量14.1接地电阻测量14.1.5对线路杆塔接地网和小面积接地网可采用接地摇表进行测量14.5四极法测量电极布置及典型视电阻率曲线14.5.3参照前苏联四极法测量电极最小距离归纳的公式14.5.4按视电阻率曲线判断土壤分层参照傅良魁著电法勘探教程P9314.5.5根据测得的视电阻率曲线得出等电阻率曲线图再计算出土壤等效电阻率的方法附录A(标准的附录)非均匀土壤人工接地体接地电阻的计算2A2对美国曲线进行了校核原曲线使用地网面积为15000m对大型地网不适用为此2重新绘制曲线适用到500000m的地网面积A3水电站中经常在水中设置接地网为便于计算水中地网的接地电阻采用了接地电阻系数的计算公式同时根据岩石与水的电阻率比值的不同绘制了多组不同水深和接地网面积的接地电阻系数曲线以便计算中直接查用'
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