分析电厂接地保护设计与防腐

刘立

（国核电力规划设计研究院有限公司，北京 100095）

1 引言

在如今社会快速发展的背景下，人们对电力的需求正在不断提升。在此背景下，电厂要将自身作用与优势发挥出来，为人们提供优质电能。在电厂系统运行过程中，要及时做好接地设计工作以及防腐工作，防止腐蚀情况出现，影响电厂的稳定运行。怎样进行电厂接地保护设计与防腐工作，是电厂目前面临的一个重要问题。所以，本文将针对电厂接地保护设计与防腐相应内容进行阐述。

2 电厂接地保护设计与防腐应注意的问题

在实际电厂接地保护设计与防腐工作开展中，要注意以下几点问题：（1）及时做好三项接地计算工作，分别是线路负荷计算、短路电流计算、电压损失计算。在实际线路负荷计算工作开展中，要对该线路所接负荷安装功率有正确的认识，从而算出线路计算电流。在完成计算工作后，可以为导体截面电流的明确以及熔断器熔体电流的明确打下良好基础。在短路电流计算中，主要包含 2种类型，分别是三相短路电流和接地故障电流。电压损失计算，主要是对离配电变压器较远线路进行计算。在这一过程中，会受到导体截面影响，同时影响线路保护电器参数。（2）及时对导体热稳定性能与保护电器的分断力进行校验。如果变压器容量较大，那么低压侧短路电流也会随之增加。比如，当变压器容量在 1000kA，那么低压屏出现的三相短路电流往往是在 23～25kA。如果变压器高压侧属于三角形接线，那么此处的结地故障电流能够达到 20kA。总而言之，在工作开展中，要对不同问题进行充分考虑与研究，这样才能在最大限度上保证电厂接地保护设计与防腐的科学性与合理性，为接地设计打下良好基础。

3 电厂接地保护设计措施

在实际电厂生产运行过程中，会出现不同类型的安全隐患问题。如果想要避免安全隐患的发生，就要及时做好接地保护设计工作。通过接地保护，可以确保系统的安全稳定运行，为工作人员创造良好的工作环境。在实际电厂接地保护设计中，可以从以下几方面展开：

1）工作接地设计。在正常运行情况下，或者事故情况下，电力系统中的某个点，要直接与接地装置相连接，比如，电阻、电抗、击穿熔断器以及避雷器等，通过该种方式使得电气设备的稳定运行得到保障，同时可以在一定程度上避免人体接触电压。将存在故障的设备迅速切断，使安全性得到保障。

2）保护接地设计。如果电气设备在运行过程中，金属外壳出现损坏情况，那么可能导致金属外壳带电。为避免电压对人身财产安全造成威胁，接地电流要保证能够经过接地装置，通过该种方式接地体电阻会减小，那么流经人体的电流也会减小，从而防止触电危险事故的发生[1]。在电力事故中，触电是其中最主要的一种形式，当发生触电事故时，会对工作人员的人身财产安全造成威胁。

3）重复接地设计。重复接地设计主要是将零线上的一个点或者多个点，直接与地做金属连接。当电力系统中出现碰壳事故，或者接地短路事故时，通过该种方式能在一定程度上减小零线的对地电压，如果出现零线断线故障，那么故障程度会相应减轻。重复接地设计原理主要是对多层次保护进行合理利用，促使电力系统能够拥有双向保护设定，使得高压输电线路的稳定性得到保障。重复接地设计，可以明确高压输电线路实际工作情况，然后与工作接地、保护接地之间进行有效连接，更好地完成相应的安全防护指令，减少输电线路故障情况的产生。

4 电厂接地防腐措施

4.1 明确接地防腐主要内容

通常情况下，接地装置主要是由接地网与接地干线2部分组成。接地网设置在厂区的地下部分，或者可以将其设置在土壤中，其材质可以选用镀锌扁钢或者裸铜线等。接地干线属于一种导体，连接的是电气设备与接地网。不同因素都会对土壤腐蚀产生影响，比如，温度因素、含盐量因素、电阻量因素、微生物因素以及氧化还原因素等。在实际接地网防护中，要对电化学防腐进行合理利用，经常采用的就是阴极保护方式[2]。将直流电引入被保护的金属管道中，或者将直流电引入保护接地装置中，这样可以发生极化反应，这就叫作阴极保护。还可以通过增加金属厚度的方式，采用在接地体外表面覆盖保护膜的方式，确保接地体金属能够与土壤相互隔离，这样能够减慢腐蚀速度。一般情况下，在保护膜的涂抹中，会选择油漆或者镀锌等。接地体经常使用的 2种材料，分别是铜和钢。相较于钢，铜的导电性能较好，但是其成本相对较高。基于此，钢得到了广泛应用。此外，很多都采用了新的接地材料，如镀铜钢（又叫铜覆钢），镀铜钢属于通钢复合材料。镀铜钢使用寿命较长，镀铜钢接地材料使用防腐性较强铜层，其厚度能够达到 0.254mm，有着较强的防腐效果，而且安装较为简便，可以为工作人员节省更多的时间与精力，从而降低工程成本。

4.2 明确防腐要求

在接地导体截面选择过程中，要保证其能满足最大入地短路电流的热稳定条件。但受到接地导体的影响，接地导体与空气、水、土壤接触，会出现电化腐蚀情况，导致截面变小。所以，在接地导体的防腐设置中，工作人员要对土壤的腐蚀性质做出明确分析。确保在电厂设计中，接地网的使用寿命符合相应要求。

4.3 添加降阻剂

降阻剂由不同成分构成，如润滑剂、填充材料、电解质以及固化剂等。降阻剂能够达到降阻效果主要是因为其能够促使导体截面的接地面积增加。降阻剂会将无机盐类物质析出、溶解，同时将金属离子电离出来，金属离子会向周围土壤渗透与扩散，降低土壤降阻率。在很多情况下，降阻剂中的组成成分因土壤、环境以及地下水的影响达不到应有的环保效果，对土壤环境产生威胁。为避免此类情况产生，可以通过换土降阻的方式，对其中的土壤进行置换[3]。置换土的电阻率越低，那么其效果越明显。在这一过程中，要对低电阻率回填土进行合理利用。该方式与传统的回填施工大致相同，工作难度适中。在回填过程中要注意及时做好土壤夯实工作。从投资成本分析，添加低电阻率的土壤，电厂可以直接对深层挖掘的黏土进行合理利用，所以不会出现明显的造价增加的情况。对于该项工作，需要工作人员给予更多的重视与关注，制订科学合理的降阻方案，这样才能达到良好的防腐效果，为电厂的安全稳定运行打下良好基础。

5 结语

综上所述，电厂接地保护设计与防腐工作是确保电厂稳定运行的重点与关键。因此，电厂工作人员对这2项工作要有正确的认识，在实际接地保护设计中，可以通过加强接地设计、保护接地设计、重复接地设计等方式，达到良好的保护效果。而在防腐中，可以通过明确接地防腐主要内容、明确防腐要求、添加降阻剂等方式，避免腐蚀情况的产生。通过该种方式，还能为工作人员创造更加安全的工作环境，工作效率与工作质量也能得到大幅度的提升，为电厂的更好发展打下基础，增强电力行业在社会市场中的竞争地位。