「純干貨」10kV配電室的防雷與接地設計(知識點整理),收藏

防雷和接地的知識在建筑領域應用很廣,在這里我們主要討論變配電所的防雷與接地設計知識。以城區(qū)新建的10kV配電室為例,一般安裝避雷網(wǎng)和避雷帶防止電氣設備受直擊雷的侵襲。

1.避雷網(wǎng)

避雷網(wǎng)用于保護平頂或斜頂屋面且屋頂面積較大的建筑物。
先是沿屋頂邊緣及凸出物的邊緣設置避雷線,避雷線一般用¢12~ ¢16mm的鍍鋅圓鋼制成,并用同徑圓鋼或?qū)S每ㄗ又С郑ㄗ訛楸芾拙€預埋),然后在屋頂同樣用¢12~¢16mm鍍鋅圓鋼將屋外分成6x6m或6x10m或10x10m的方格,并與屋緣先設置的避雷線相焊接,再用專用支座將屋面的鍍鋅圓鋼網(wǎng)格支起,支座的間距一般為1000~1200mm,最后同樣用¢12~ ¢16mm鍍鋅圓鋼在屋面四角或兩個角將做好的避雷網(wǎng)引至地下的接地裝置,引下線與避雷網(wǎng)焊接后沿墻引下,并用專用支持卡子支好,卡子間距2000~2500mm。

1)避雷帶也稱均壓環(huán),用于防止高層建筑的立面和側(cè)面遭雷擊。它和屋頂?shù)谋芾拙W(wǎng)或避雷針組成了完整的避雷系統(tǒng)。
2)避雷帶一般用¢12mm圓鋼或12mmx4mm扁鋼埋入建筑物圈梁的外皮上,并與柱子的主筋可靠焊接,同時建筑物四周墻壁上的金屬窗、金屬構(gòu)架必須與避雷帶多點可靠連接;避雷網(wǎng)與避雷帶應有可靠接地,單獨接地時,接地電阻應小于10Ω,一般可與主接地網(wǎng)相連接。

3.接地系統(tǒng)分類
1)110kV系統(tǒng)是沒有零線的,接地的電阻值為0.5Ω,現(xiàn)在用的是OPGW光纖復合架空地線,35千伏電壓級接地電阻值為4Ω。
2)低壓接地系統(tǒng)分類主要有以下幾種:IT、TT、TN(包括TN-C、TN-S、TN-C-S)系統(tǒng)。
TN-C系統(tǒng)適用于有專業(yè)人員維護的一般性工業(yè)廠房和場所。
TN-S系統(tǒng)適用于設有變電所的公共建筑、醫(yī)院、有爆炸和火災危險的廠房和場所、單相負荷比較集中的場所。

TT系統(tǒng)適用于物等電位連接的戶外場所,例如戶外照明、戶外集貿(mào)市場、戶外演出場地等場所的電氣裝置。
IT系統(tǒng)適用于不間斷供電要求高和對接地故障電壓有嚴格限制的場所,如應急電源裝置、消防、礦井下電氣裝置、胸腔手術(shù)室以及有防火防爆要求的場所。
4.接地裝置的安裝
1)接地裝置的布置
單臺配電變壓器中性點接地裝置,一般采用扁鋼將垂直接地體焊接在一起,接地體埋深為0.8m,每根垂直接地體長度為2.5m,兩根垂直接地體之間距離為5m。整個接地裝置的布置如下圖所示:

2)配電室接地裝置
配電室內(nèi)整個接地裝置用扁鋼網(wǎng)裝布置,根據(jù)其接地電阻的要求,分別焊接長度為2.5m的垂直接地體。接地裝置的基本要求如下:
接地網(wǎng)總接地電阻應≤4Ω,如實測不足,需擴大水平接地體范圍。
室外水平接地體和垂直接地體應敷設在自然土壤中,埋設深度≥0.8m,接地網(wǎng)外緣各角應做成圓角,其半徑R=3.5m,室內(nèi)一層地網(wǎng)敷設在層底板找平層內(nèi)。
接地網(wǎng)在回填土時,應將低電阻率土壤直接覆蓋水平接地體,盡量減少接地網(wǎng)的接地電阻。
接地線應采用搭接焊接方式,其搭接長度應為扁鋼寬度的2倍或圓鋼直徑的6倍,焊接處涂瀝青防腐。
所以設備安裝處、構(gòu)架、支架、預埋件及電纜溝接地帶等均應敷設接地引線與接地網(wǎng)可靠焊接。
室內(nèi)外電纜溝內(nèi)的預埋件應多處(每條電纜溝至少3點)與接地網(wǎng)主干線相接,支架與接地網(wǎng)連接應可靠,設備接地引下線不得直接連接到電纜溝內(nèi)的接地帶上。
室內(nèi)地面預埋件均應與本層地網(wǎng)牢固連接,嚴禁在一個接地線中串接幾個需要接地的部分。
在土建施工時,如接地網(wǎng)主干線與基礎相碰時,主干線可適當移位或繞開,嚴禁將接地網(wǎng)主干線開斷。
所有接地用材料均需做熱鍍鋅處理,接地裝置的施工應符合《電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范》。
從室外主地網(wǎng)有多點(連接處應靠近垂直接地體)用接地扁鋼在粉刷層內(nèi)沿內(nèi)墻與屋頂避雷帶可靠連接。
建筑物的柱體,樓板及屋頂內(nèi)的鋼筋應分別引出一根與各層地網(wǎng)焊接。
變壓器接地網(wǎng)后再與主接地網(wǎng)連接,變壓器接地網(wǎng)地下連接點至主接地網(wǎng)的地下連接點之間接地體的長度不得小于15m。


變電所接地平面圖
5.接地種類及一些名詞術(shù)語
①工作接地,系統(tǒng)接地:將電力系統(tǒng) 電氣裝置中,為運行需要所設的接地(如中性點直接接地或經(jīng)其他裝置接地等)。
②保護接地:電氣裝置的金屬外殼,配電裝置的構(gòu)架等由于絕緣損壞有可能帶電,為防止其危及人身和設備的安全而設的接地。
③雷電保護接地:為雷電保護裝置(避雷針,避雷線和避雷器等)向大地泄放雷電流而設的接地。

④防靜電接地:為防止靜電對電子信息系統(tǒng),易燃油,天然氣儲罐,石油化工裝置和管道等的危險作用而設的接地。
⑤接地極:埋入地中并直接與大地接觸的金屬導體,導電模塊成為接地極,兼作接地極用的直接與大地接觸的各種金屬構(gòu)件,鋼筋混凝土建構(gòu)筑物的基礎稱為自然接地極。
⑥接地線:電氣裝置、設施的接地端子與接地極及接地極間連接用的金屬導電部分。
⑦接地裝置:接地線和接地極的總和。
⑧等電位聯(lián)結(jié)線:為確保等電位聯(lián)接而使用的保護線。

