變壓器及柱上開關(guān)的防雷接地-高壓電工培訓(xùn)

配電變壓器臺(tái)區(qū)；柱上開關(guān)；接地裝置；系統(tǒng)接地方式目前供電公司 對(duì)配電變壓器臺(tái)區(qū)的防雷接地采取高壓側(cè)接避雷器，然后將避雷器的 接地引下線與配電變壓器外殼及低壓中性點(diǎn)相連，共用一個(gè)接地裝置 的做法，要求100kVA及以上的配電變壓器接地裝置的接地電阻為 4Q 以下，1OOkVA及以下的配電變壓器接地電阻為 10Q以下，并要求人工 接地裝置做成環(huán)形，這些規(guī)定，都是有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)上的結(jié)論。而標(biāo)準(zhǔn)中的 每條規(guī)定都是有具體的適用范圍，而許多具體規(guī)定在供電公司的現(xiàn)場(chǎng) 規(guī)程中沒有反映，因而有必要對(duì)這些規(guī)定做出一些解釋，同時(shí)做一些 更易于執(zhí)行的具體規(guī)定。

1 配電變壓器防雷接線

1.1 關(guān)于接地電阻的規(guī)定三點(diǎn)共同接地就意味著防雷接地（高壓避雷 器）、保護(hù)接地（外殼）和工作接地（低壓中性點(diǎn)） 共用一個(gè)接地裝置， 其接地電阻應(yīng)滿足三者之中的最小值，其中防雷接地一般規(guī)定小于10 Q, 但要有垂直接地極，以利散流。低壓工作接地一般應(yīng)小于    4Q。因而接

地電阻主要取決于高壓側(cè)對(duì)地?fù)舸�時(shí)的保護(hù)接地，一般情況下配電變 壓器都是向 B 類建筑物供電的，標(biāo)準(zhǔn)上有規(guī)定，只有當(dāng)保護(hù)接地的接 地電阻R< 50/1時(shí)，高壓側(cè)防雷及保護(hù)接地才能與低壓側(cè)工作接地共用 一個(gè)接地裝置。反過來(lái)說，如果采取三點(diǎn)共同接地，則    R< 50/1時(shí)，其

中 I 為高壓系統(tǒng)的單相接地電流。 對(duì)不接地系統(tǒng)， I 為系統(tǒng)的電容電流， 對(duì)消弧線圈接地系統(tǒng)， I 為故障點(diǎn)的殘流。有些系統(tǒng)雖裝有消弧線圈，

但常常運(yùn)行不正常而退出運(yùn)行，目前不少10kV系統(tǒng)IC都在40A左右， 所以較大的高壓系統(tǒng)中 R應(yīng)取1Q。如果按上述計(jì)算結(jié)果大于 4Q,則 由低壓工作接地要求，不得大于 4Q。公式R< 50/1中，50為低系統(tǒng)的 安全電壓，即高壓側(cè)對(duì)外殼單相接地時(shí)，接地電流流過接地裝置的壓 降不得超過50V。而10kV系統(tǒng)中的電容電流差別很大，有的不足10A, 有的高達(dá)上百安或數(shù)百安，所以配電變壓器三點(diǎn)共同接地時(shí)，要根據(jù) 所在高壓系統(tǒng)的情況來(lái)確定接地裝置的接地電阻，不能籠統(tǒng)地規(guī)定    4 Q

或10Q。由于接地電阻大小與系統(tǒng)單相接地電流有關(guān)，與配變?nèi)萘坎?無(wú)關(guān)，所以現(xiàn)場(chǎng)規(guī)程的說法沒有道理。有的資料認(rèn)為，當(dāng)?shù)蛪汗ぷ鹘?地單獨(dú)另設(shè)時(shí)，100kVA以下的配電變壓器的低壓側(cè)工作接地電阻，可 放寬到10Q,原因是變壓器小，內(nèi)阻抗大，限制了接地電流，也就限 制了地電位的升高。

1.2施工中還會(huì)出現(xiàn)其它接地方式， 施工中常用接地方式三種方式中都 是共同接地的，采用哪種方式為好，現(xiàn)分析如下。高壓側(cè)避雷器的作 用是用來(lái)保護(hù)變壓器高壓線圈與外殼之間的絕緣，按圖 2 的接法，高 壓線圈與外殼之間承受的電壓除避雷器殘壓外，還增加了接地引下線 的電感、電阻上的壓降，這個(gè)壓降在雷電流沖擊下是不可忽視的，使 其保護(hù)效果大為降低。而圖 1 的接法也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)問題，就是低壓線 圈及中性線全部承受接地裝置上的壓降，特別是當(dāng)中性點(diǎn)存在重復(fù)接 地，接地電阻小于配電變壓器接地電阻，且離配電變壓器較近時(shí)，高 壓側(cè)避雷器的放電沖擊電流將較多流向重復(fù)接地，有時(shí)會(huì)將重復(fù)接地 的引下線燒斷（重復(fù)接地線一般較細(xì)） 。所以圖 3 的接法較為合理，對(duì) 高壓線圈的防雷保護(hù)合理，對(duì)低壓中性線的沖擊也較小，因?yàn)椴糠掷?電流已通過接地裝置流入地中。

1.3 關(guān)于接地裝置的設(shè)計(jì)按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定， 配電變壓器臺(tái)區(qū)的接地裝置應(yīng)敷 設(shè)為閉合環(huán)形，并加垂直接地極， 這是因?yàn)榄h(huán)形內(nèi)的接觸電壓比較低， 而沿環(huán)形接地體走路的行人，其跨步電壓也較小，城區(qū)的配電變壓器 大多安裝在路邊， 因常有人走動(dòng)， 為行人安全著想， 必須敷設(shè)為環(huán)形。 環(huán)形的大小，一般以5m為直徑，這是因?yàn)橐�發(fā)揮水平接地極和垂直接 地極的散流效果，減少相互屏蔽，降低接地電阻而必需的。但有些安 裝地點(diǎn)過于狹窄時(shí)，則可為橢圓形，短軸距不得低于 3m,兩個(gè)垂直接 地極宜打在短軸兩端點(diǎn)附近，高壓避雷器及外殼接地和中性點(diǎn)的接地 分別引至垂直接地極附近,以利于散流。如土壤電阻率較高,做一個(gè) 環(huán)后，測(cè)試接地電阻不合要求，則應(yīng)在環(huán)外再做一個(gè)大環(huán)，兩環(huán)相距4亠 5m，埋深比第一環(huán)深，至少兩處相連接，直至滿足要求為止。

1.4關(guān)于接地引下線的連接方式按部頒標(biāo)準(zhǔn), 除設(shè)備的接線端子可用螺 栓連接外,引下線及接地裝置都應(yīng)使用焊接,但為安裝方便,通常在 電桿下的1.8〜2.0m處有一個(gè)斷接卡，也用螺栓連接。引下線一般用扁 鋼,但也有采用鋼絞線。鋼絞線與扁鋼的連接應(yīng)制作接線板,最好采 用雙螺栓相連,以利于接觸良好。目前的實(shí)際情況是,高壓避雷器接 地端分別用鋼絞線接線,三根鋼絞線再連在一起,且都是絞合連接, 配電變壓器外殼的接地線也用鋼絞線與避雷器接地線絞合,然后再與 接地裝置的引上線用螺栓連接，有的也未壓制接線鼻，這些連接都不 符合標(biāo)準(zhǔn)的要求，接頭過多，接觸不良。建議三個(gè)高壓避雷器的接地 端用30X4的扁鋼連成一體，從中間引下與外殼的接地扁鋼相連，均采 用焊接，也不宜在中間設(shè)斷連卡，而直接入地與接地裝置進(jìn)行焊接， 低壓中性點(diǎn)直接用扁鋼引至接地裝置與之焊接， 扁鋼宜采用 30X 40mm2。

1.5關(guān)于接地裝置的施工接地裝置的地下水平接地極應(yīng)采用 40 X4的扁 鋼，垂直接地極用L40X4埋深大于60cm，填土?xí)r用干凈的原土并夯 實(shí)。有條件時(shí)，應(yīng)將環(huán)形水平接地極的面積適當(dāng)增大些，或往環(huán)外再 做一個(gè)環(huán)，兩處相連，以降低接地電阻，盡可能達(dá)到 1Q。地下連接處 應(yīng)采用焊接，并符合要求。扁鋼的搭接長(zhǎng)度應(yīng)為扁鋼寬度的 2 倍，且 應(yīng)三面或四面焊接，三面焊接時(shí)盡量二短邊一長(zhǎng)邊，利于電流通過， 圓鋼的焊接長(zhǎng)度為圓鋼直徑的 6 倍，應(yīng)兩面焊接，且不得有虛焊。焊 接處應(yīng)采取防腐措施。