接地网损坏原因调研与分析

接地网损坏原因调研与分析

李宇博

山西锦通工程项目管理咨询有限公司山西太原030012

摘要：随着我国经济的不断发展，电力系统也得到了快速的发展。电力系统与人们的生活息息相关，它给人们的生活带来了许多的便利。但是接地短路电流不断增大，对接地网的安全可靠性提出了很高的要求。因此，电力交流接地网损坏原因调研与分析具有重要的意义。本文通过对电力交流接地网损坏原因进行调研与分析，旨在促进电力系统的健康快速发展。

关键词：电力交流接地网；损坏原因；调研；分析

随着电力系统的发展，接地短路电流不断增大，对接地网的安全可靠性提出了很高的要求。各地多次发生接地网事故，暴露出我国发电厂、变电站的接地网存在着严重问题。为了查清接地网具体存在哪些具有共性特征的问题，对电力交流接地网损坏的原因进行了调查，并在此基础上进行了分析。

1接地体截面偏小

接地体截面偏小，特别是接地引下线截面严重偏小是发生接地网事故的主要原因之一。我国接地网普遍存在接地体截面积偏小，不符合热稳定要求的问题。其主要原因有以下几点：（1）由于近年来系统容量迅速增大，从而使短路电流增大，一些变电站主接地网导体截面设计仍保持原来的水平，已不能满足热稳定要求。（2）接地体热稳定校验的依据如短路电流、短路的等效持续时间等取值不够严谨。（3）接地引下线的截面在设计时没有考虑腐蚀。一些接地引下线腐蚀严重，很难保证一个全寿命周期内使用，例如腐蚀断裂等。

（4）施工时随意更改设计。鉴于上述原因，接地体的截面选择应首先按热稳定校验的要求来确定引下线的最小截面，然后再根据预期的地网寿命年限，结合与当地实际情况相适应的年平均腐蚀率，并考虑一定的裕度，最后得出接地体的截面积。

2接地体之间连接不良

接地体之间连接不良主要表现为部分设备漏接地和接地体焊接不良。施工工艺质量差是造成设备漏接地和焊接不良的主要原因。

2.1地网焊接不良

主要表现为接地体的焊接不符合规范。如搭接长度不够或截面不够，焊接点未经防腐处理，对焊和点焊(线接触和点接触)后忘记了进行正式焊接等。这样，接地体的截面选得再大也是无用的。

2.2部分设备漏接地

主要表现为设备接地与地网不通或接地网之间互相不通，设备单元的接地自成体系与周围设备的接地不通。如地网施工时主变压器的接地部分未与主接地网相连接；没有直接与主接地网相连。部分设备的漏接地是由于腐蚀严重导致引下线与主接地网脱离引起的。

3接地网腐蚀

接地网腐蚀严重是目前我国接地网最为突出的问题。如按腐蚀程度排序，最严重的是电缆沟中接地带腐蚀，其次是接地引下线腐蚀，还有就是主接地网的腐蚀。腐蚀时间一般是在投运后5-20年，严重的投运后第3年即腐蚀。

3.1主接地网的腐蚀

主接地网的腐蚀总的来说没有电缆沟内接地带和接地引下线严重，但由于主接地网面积较大不容易全面检查，所以主接地网的腐蚀是不容忽视的。主接地网的腐蚀主要是局部腐蚀，但也有整个主地网腐蚀，以致更换主地网的实例。主接地网的腐蚀与土质、埋深和土壤的性质(如土壤的透气性、电阻率、酸度、含水量、含盐量有很大的关系。土壤中电解质浓度的不均匀性也是造成主接地网局部腐蚀的主要原因之一。还有的主接地网腐蚀原因是由于使用了腐蚀性较强的降阻剂。

3.2接地引下线腐蚀

对全国各省接地网的调查结果表明，接地引下线的腐蚀相当严重，接地引下线腐蚀部位主要在：(l)接地引下线入地处，即空气与土壤交界处的土壤中部分。其主要原因是由于土壤的含氧量低于空气中的含氧量，使接地引下线的土壤中部分与地面上部分形成氧浓差电池，含氧量高的地面上部分为阴极，含氧量低的土壤中部分为阳极，于是地面上部分腐蚀很小而土壤中部分腐蚀严重。(2)两种土壤的交界处。其主要原因是当接地体通过不同成分的土壤时，会形成腐蚀电偶(宏观腐蚀电池的一种)。当接地体在一种土壤中的部分相对于在另一种土壤中的部分为阳极时，发生腐蚀。

3.3防腐蚀措施

我国通常使用钢材作为接地材料，若不采取防腐蚀措施，将导致接地体严重腐蚀。运行部门在接地网整改过程中，采取了许多防腐蚀措施，耗费了大量人力财力，有的取得了一定的效果，有的还有待时间的检验，但大多数措施收效甚微。实际上，要解决接地网的腐蚀问题，从根本上说应从设计和施工源头人手，在设计和施工阶段就考虑地网寿命、合理选取导体截面、选择合适的接地材料和保证施工工艺等，使交付运行的接地网能满足寿命要求，避免二次开挖整改。下面结合调研中发现的普遍现象及各地经验提出一些较为有效的防腐蚀措施：（1）水平接地体和接地引下线应尽量采用矩形截面的导体。（2）对接地引下线采用一般防腐措施不能满足地网寿命要求时，应使用特殊防腐措施。为了减轻接地引下线入地处的腐蚀，可以考虑采用外裹硅块的预制件(复合接地体)作为接地引下线。（3）为了减小电缆沟内接地带的腐蚀，可将电缆沟内接地带嵌于电缆沟的混凝土两壁中。（4）在接地装置的焊接处应作防腐处理。（5）水平接地体的埋设深度应不小于0.8m，尽可能使主接地网各部分的埋设深度相同。（6）地网施工中的回填土应使用原土壤，回填土应尽量夯实。不要用腐蚀性强的土壤或煤渣等作回填土，禁止将砖块、木块及基建的残物倒人地网沟内，影响地网散流和加速地网局部腐蚀。（7）在选择变电站地址时，尽量选择土壤性质均匀的场所。避免由于土壤性质不均匀引起的主接地网腐蚀。

4结束语

综上所述，电力交流接地网损坏原因调研与分析对我国电力系统的健康发展具有重要的推动作用。因此，必须进一步完善和处理电力交流接地网的损坏，这样才能促进我国电力系统的健康快速发展。

参考文献

[1]王欢.牵引供电系统地回流分析及接地网交流电腐蚀问题研究[D].北京交通大学,2015.

[2]蔡崇积.电力交流接地网损坏原因调研与分析[A].中国电机工程学会.全国电网中性点接地方式与接地技术研讨会论文集[C].中国电机工程学会,2005:3.