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古瑞瓦特—六种降低接地电阻的方法

2022-03-24 09:44:56  来源:互联网

在光伏电站系统中,古瑞瓦特认为接地设计是电气设计中至关重要的一环,关系着电站设备和人员安全。良好的接地设计,可以保障电站长期处于安全的运行环境,减少故障频率,提高电站整体运行效率。

因此在电站施工过程中,要确保接地电阻符合标准规范。那么常见的降低接地电阻的方法有哪些呢?首先我们来看一下接地的类型和对应的接地电阻要求:

一、防雷接地。包括避雷针(带)、引下线、接地体等,要求接地电阻小于10欧姆,并最好考虑单独设置接地体。

二、安全保护接地、工作接地、屏蔽接地等。要求接地电阻不得大于4欧姆。当安全保护接地、工作接地、屏蔽接地和防雷接地4种接地共用一组接地装置时,其接地电阻按其中最小值4欧姆确定;若防雷已单独设置接地装置,其余3种接地宜共用一组接地装置,接地电阻不应大于其中最小值。

古瑞瓦特|六种降低接地电阻的方法

接地电阻测试

了解了标准接地电阻的要求,下面我们来说说在光伏电站施工过程中的六种降低接地电阻的方法。

1、换土法

在土地电阻率较大的砂质、岩盘等土壤中,为了满足低接地电阻的要求,常采用由多个接地体并联组成的接地网。但是大型光伏电站所需钢铁材料多,且接地面积大,想达到规定接地电阻往往会有一定的困难。此时可设法降低接地体附近土壤的电阻率,从而达到降低接地电阻的目的。

古瑞瓦特|六种降低接地电阻的方法

砂质土壤

2、添加降阻剂

降阻剂由多种成分组成,包括细石墨、膨润土、固化剂、润滑剂、导电水泥等,一般为灰黑色,是一种良好的导电体。将降阻剂用于接地体和土壤之间,一方面能使降阻剂与金属接地体紧密接触,形成足够大的电流流通面;另一方面它能向周围土壤渗透,降低土壤电阻率,在接地体周围形成一个变化平缓的低电阻区域。

降阻剂具有良好的导电性及强电解质,不易于随地下水和雨水而流失,因而能长期保持良好的导电作用,用于小面积的集中接地、小型接地网时,降阻效果最为显著。

古瑞瓦特|六种降低接地电阻的方法

降阻剂

3、外引式接地法

这是一种降低接地装置的工频接地阻抗,用接地极将接地装置与远处的自然接地极(体)或人工敷设的辅助接地极相连接的一种接地方式。在一些山丘电站,当接地电阻值要求较小而原地又难以达到时,最简单的解决办法就是把地网的面积扩大或在已建成的地网附近找一处电阻率较低的地方再建设一个新地网,然后把两地网连接使地网的接地电阻降低。

实践证明,这是十分有效的办法,但应注意,外引接地装置要避开人行通道,以防跨步电压触电;若穿过公路时,外引线的埋深应大于等于0.8米。

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山地电站案例

4、 使用导电性混凝土

在水泥中掺入碳质纤维,经测定其工频接地电阻(与普通混凝土相比)通常可降低30%左右。此方法常用于防雷接地装置。为了进一步降低冲击接地电阻值,还可以同时在导电性混凝土中埋入针状接地极,使放电电晕能够从针尖连续波及碳质纤维,降低冲击接地电阻值。

古瑞瓦特|六种降低接地电阻的方法

导电性混凝土接地极

5、添加食盐法

在接地体周围土壤中加入食盐、煤渣、炭末、炉灰、焦灰等,以提高土壤的导电率,因食盐对于改善土壤电阻系数的效果较好,受季节性变动较小,且成本低,因此添加食盐是最常用的方法。这种方法对于砂质土壤可把接地电阻降为原来的(1/6~1/8)左右,对砂质粘土可降为原来的(2/5~1/3)左右。因木炭是固体导电体,不会被溶解、渗透和腐蚀,因此,同步加入一定量木炭,则有效时间更长,效果更佳。对于扁钢、圆钢等平行接地体,采用上述方法处理也能得到较好的结果。

但是,该方法也有缺点:如对岩石及含石较多的土壤效果不大、降低接地体的稳定性、加速接地体锈蚀、会因为盐逐渐溶化流失而使接地电阻慢慢变大,所以两年左右需重新处理一次。

6、钻孔深埋法

这种方法适用于建筑物拥挤或敷设接地网的区域狭窄等场合。这些场合采用传统方法很难找到埋设接地极的适当位置,且安全距离无法保证。此法所采用的垂直接地体长度,视地质条件一般为4~6米,超出该长度则效果不明显且施工困难。接地体通常采用Φ20~75毫米的圆钢,不同直径的圆钢对接地电阻值的影响很小。因含砂层大都处在3米以内的表面层,而地层深处的土壤电阻系数较低,因此深埋法对含砂土壤最为有效。此外,该法也适用于多石的岩盘地区。

采用深埋法施工的接地体,受季节影响小,可获稳定的接地电阻值。同时深埋也可减少跨步电压,保障人身安全。

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深埋钻孔接地

无论是哪种光伏电站,接地都具有十分重要的意义。根据标准接地设计规范,光伏电站场区的电气设备保护接地电阻值要求不大于4欧姆。在一些地质条件复杂的安装场景,通过以上几种方法,可满足接地标准要求,保护光伏电站的电气设备、建筑以及工作人员的人身安全。

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