电气设备接地装置及其运行维护研究

刘利兴

（湖南岳阳湘岳电力有限公司，湖南 岳阳 414000）

0 引言

接地装置在电气防护工作中是非常关键的措施之一，其通过将设备任意一部分与大地进行连接，保障运行过程中的安全、稳定，电气设备在接地的过程中都是依据相应装置来完成的，过去多是由接地体、接地线来组成。与此同时，电气设备接地的种类较多，在工作中可以被分为工作接地、保护接地、防静电接地等形式，在确保设备设施可以正常、平稳运行时，主要的措施便是将其与大地连接，像是系统内部的中性点。

1 电气设备接地种类

1.1 工作接地

为了满足电气设备有效运行的需要，要将其中的某点与大地进行连接，在工作中较为常见便是将电力的中性点与大地进行连接，具体流程情况如图1 所示。

图1 接地装置安装流程

1.2 重复接地

电气设备内低压配电TN-C 在正常运转时，一旦中线发生了故障，便会使接地保护失效，此时系统中极容易发生电击，或是引起设备损博。为防止以上情况的出现，可以在系统内部使用重复接地的措施。重复接地的适宜点要在以下范围内：在终端内架空线路的适宜位置，来进行选择安设；或在车间、建筑内部电线电缆进入位置处进行安设；或使用四芯电缆中性线[1]。

1.3 防雷接地

由于工作中设备、人体都会携带一定程度的静电，其会对设备的正常运转产生一定影响与损害。为此，应当设法消除静电，并将设备进行接地处理，土建中防雷接地系统安装流程如图2所示。

图2 防雷接地系统安装流程

1.4 屏蔽接地

雷电的出现会产生相应过电压，为避免对运行设备、人体产生较大影响，便需要使用过电压保护设备与大地连接。例如：工作中较为常见的便是避雷器、防雷针等设施。

1.5 保护接地

避免电气设备的绝缘性被破坏，便将其金属壳的对地电压数值控制在安全范围内，防止电击对人体产生损伤，并将外漏的导体位置进行接地。如照明使用的器具、变压器、手持用电设备、金属底座，控制、配电使用的盘底框架，电气设备的传动装置，室外配电装置中钢筋、金属框架、金属门、金属框架等[2]。

2 接地装置技术要点

2.1 变配电所

变配电的接地装置方法如下：①在进行变配电站的接地装置敷设时，要使用长度为2.5m、直径大于12mm 的圆钢；或是厚度大于4mm 的角钢；厚度大于4mm 钢管；使用截面不低于25mm×4mm 的扁钢，来当做其中的闭合环形，外缘各角都要具备一定的弧度。②接地的设备提需要安设在变配电所的墙外，二者之间的距离要大于3m 的距离，其中接地网的没埋设深度，需要超过本地冻土层的厚度，最小范围内的埋设深度需要控制在0.6m 以上。③变配电的主变压器，其工作接地、保护接地，要分别与人工接地网相连。四，避雷针需要设置独立的接地装置[3]。

2.2 易燃易爆场所

易燃易爆场所的接地设置方法如下：①在面对易燃易爆场所中的电气设备、金属管道、金属结构要进行接地处理，并在接头的位置埋设相应跨接线。②在线路的中性点位置上，可以设置保护装置的熔断器械，并让其安全系统超过4。③建筑物金属结构的两端分别与接地体相连；接地体、接地干线的相连位置要大于2 个。④在进行测量接地电阻时，要选择在不具备爆炸危险的区域进行，防止测量时产生的火花，而发生火灾事故，该区域中接地装置的安装流程如图3 所示。

图3 易燃易爆场所接地装置安装流程

2.3 直流设备接地

直流电在传输的过程中会对线路产生腐蚀作用，使得其中的接触电阻数值增加，因此在二者处于一条直线上时，便要采取相应的措施。

①在进行直流电设备的接地处理工作时，工作人员需应用自然的接地体，不能当做PE 线、重复接地体来使用，并且该设备还不可以直接与其连接。②直流电设备需要使用人工的接地体，不仅厚度要超过5mm，还要保障相应工作人员对其可以进行定期检查。

3 电气设备接地技术原则

（1）为保障工作人员、设备在使用中的安全性，多样化的电气设施都需要与国家标准《系统接地的形式与安全技术要求》（GB 4050—2008）相符合，之后才可以开展之后的工作。在使用保护接地线的过程中，只能实现规定的工作接地、保护接地要求内容，禁止将其使用在其他方面。

（2）在面对用途相似，但是电压存在差异的电气设备时，除非具备特殊的标准要求，正常情况下都是使用一个接地体，之后依照电位连接的具体要求内容，来将建筑内部的金属材质管道、构件、总接地体进行连接[4]。

（3）人工接地体不应该设置在建筑物的内部；总接地体中的电阻主要与当前最低要求相符合。

（4）存在特殊要求的接地体，例如：计算机系统、弱点接地时，都要依据相应的规范操作内容来进行开展。

4 维护工作人员标准

4.1 认真观察

工作人员通过眼睛的细致观察，能够发现其中的一部分故障问题，如线路断裂、松动、形变、漏油、污秽，以及发生不正常动作，存在杂质异物等（图4）。

图4 运维人员观察电气设备情况

4.2 耳听鼻闻

设备运行的过程中会因为交流电的产生而出现相应异响，并且还会具备一定的规律性，如果对其进行细致倾听，便能对其中声音的变化进行熟练掌握。工作人员通过其中节奏的变化情况、因素改变、声音强弱，以及是否存在杂音，来对设备运行是否正常来合理判断。与此同时，电气设备中的绝缘材料会在热量过高时，产生相应的焦煳味道，大多数工作人员都对其较为敏感，并且还能够清晰准确的辨别。值班人员在进入配电室进行例行检查时，如果闻到了焦糊味道，便要对其进行逐一排查，并细致查看是否存在出现冒烟的情况，之后认真倾听内部是否存在放电闪络发出的声音，直至找出内部存在的问题。不仅如此，闻气味也是电气设备异常情况检查的方式之一。

4.3 触碰检查

在对设备的缺陷、异常情况进行判断时，如果是高压的设备，是严禁用手直接触碰的；如果是电压较低的设备，便可以通过手摸来感知其中的温度变化、振动情况。例如：在变压器的温度产生变化时，局部、继电器的温度升高，并发出振动，这都可以使用触摸的方式检查出来。

4.4 了解运行

设备检查人员在了解运行情况时，要先从运行工作负责人那里知晓出现故障岗问题时的天气情况、电力负荷状况，以及过去发生故障之后的解决措施。通过这一系列的问题快速掌握运行过程中的实时情况，方便检查维修人员可以对事故进行快速解决，避免停电时间被延长，将事故的涉及范围不断扩大。

5 电气设备运行维护检查

5.1 检查周期

在进行接地装置的监察时，需要对以下的规范严格遵守：①变配电所的接地装置需要每间隔一年进行一次检查。②根据车间、建筑物内部的具体情况，来对接地线的运行状况进行一年2次的检查工作。③多样化的防雷接地装置需要在每年雨季之前细致检查一次。④在存在腐蚀性的土壤中安设接地装置时，需要根据具体的运行状况，来每间隔5 年，对土地连接的位置检查一次。⑤手持、移动式的电气设备接地线要在每次应用前进行严格检查。⑥接地装置中的相应电阻需要间隔3 年时间进行一次测量。

5.2 检查项目

在进行接地装置的项目检查时，需要对以下内容重点检查：①对装置各个连接点的具体情况进行细致检查，查看是否存在损伤、折断、腐蚀的状况。②对其中含有中酸性、碱性、盐性的土壤地带，如化工生产、药品生产、食品工厂等位置中，要将检查的深度控制在500mm 以上，并细致掌握其中的腐蚀情况。③土壤之中存在的电阻过大时，对接地装置进行细致测量，并对最终得出的结果进行细致分析。④在电气设备检查维修之后，要对接地线的连接牢靠程度进行细致检查。⑤对电气设备、接电线连接进行细致检查后，细致查看接地线、网、干线之间的牢固程度。

6 电气设备运行维护具体措施

6.1 开关柜接地

在进行电力资源配送的过程中，最为关键的装置便是高低压柜，其在日常工作中的运行情况，会直接影响到该方面产品的质量。在电力输送的过程中，高低电压轨内部会产生较大的电流量，将其与接地装置连接后，不仅可以保障整体的安全性，还能将该方面系数大幅提升。在工作中应用时也具备操作简单、方便的特点，能够科学合理地防止错误操作情况出现。在对高低压开关柜接地装置进行选用时，工作人员要先对其中的结构、特征具备充分的理解，尽可能依据简单便捷的方式，来降低工作中产生的安全隐患。为达到该效果，在该过程中需要加大注意力的是电压柜种类较多，并且在结构、特点上都具备一定差异性，为保障整体效果，便要统一选择接地装置，来为其外侧、核心位置提供良好保护。例如：在手车式的高压开关柜工作中，其可以将接地装置安设在车轨道上后，使用后手柄来将接地线与安装板进行固定，这不仅能防止运动中发生偏出情况，还能良好避免手把转动的问题（图5）。

图5 高压开关柜安装流程

6.2 变压器接地

在配电运行的系统中，最为关键的设备便是相应变压器，其中的接地装置能够为其提供具备功能性系统，以及基础的设备，促使其规模得到不断扩大，以及功能的增强。在日常工作中的配电变压器装置内，主要是将其内部的高压侧避雷器进行引下线、低压绕组中性点、变压器外壳进行科学连接，之后与相应装置进行统一的连接。这是因为在发生偏向的问题时，如果中性线没有相连时，便会发生“中性点偏移”的情况，主要表现为零线带电，其中电压会发生不定时增高的状况，并且在用手触碰时还会产生酥麻感。同时，如果零线并未与大地相连，会发生谐波干扰的情况，由此能够得出变压器的中性线必须要与大地连接。例如：在某个35kV 减压站在每日例行巡查的过程中，发现其中存在异常响动，之后在带电的情况下对低压侧进行检查，能够发现零线接地会存在接触不良的问题，促使其中存在电压，随着时间的推移会让硬件设备发生故障，严重情况下还会因此烧毁。为避免该情况，工作人员针对配电变压器接地装置进行维护时，需要采取以下4 方面的措施：①创建出接地电阻检测的机制，之后工作人员通过定期、不定期的测试与抽查工作方式，来让配电变压器接地装置的电阻处于适合范围内，即便是过程中产生了波动，也可以在第一时间发现并解决问题。②要创建出对接地装置的检查工作体系，之后将接地装置裸露出来部分的连接牢固程度、接地线路的横断面、导电情况作为关键切入点，然后对焊接的松动、连接的脱落、锈蚀等一系列的问题进行重点关注，确保配电变压器的接地装置、接电线稳定程度良好。③创建出接地装置的巡视检查制度内容。管理人员依据配电变压器的覆盖范围，建立出健全的地面巡视检查工作，来科学合理地避免地面会发生下沉、水土流失问题，对装置的使用、运行造成恶劣干扰。④强化接地装置的防腐蚀能力。配电变压器上的接地装置都由金属线槽、设备所组成，再加上其会直接与空气、地面产生接触，很容易受到腐蚀物质产生的影响，促使整体失去效果。为避免该情况，电力公司需要对防腐蚀工作加大重视程度，之后使用油漆进行涂抹。电化学防腐的方式，对接地装置的该方面能力进行增强时，还能确保装置、设备可以安全稳定运行。

6.3 变电站防雷接地

在电力系统的内部，接地装置是保障其中安全性的关键之一，伴随电力系统规模的不断扩大，该技术的先进程度正在逐步提升。雷电防护接地是变电站内部的关键组成之一，其中还涉及工作、保护的接地种类，可以确保设备可以安全正常的运行。不仅如此，雷电保护装置的使用还可以将电流倾泻到土地中，防止雷电产生的过电压对设备造成损坏。与此同时，变电站中的接地网在使用中对相应的接地电阻、地网结构、使用寿命等方面提出了较高的要求。

7 结语

在配电厂运行过程中产生的一系列故障问题，大多数是因为电气设备接地装置在运行、维护的过程中过于忽视，以及没有认识到其中的重要性造成的，对公司财产、员工安全造成了严重的影响。通过对电气设备接地种类、要点、原则、维护检查、人员标准、具体措施进行细致分析可以获知，想要将运行维护工作的质量进行大幅提升，不仅要对相应的工作原则、要点进行细致了解，还要在面对不同种类设备、装置时根据相应特点，为设备安全运行提供保障。