接地裝置是保障電力系統、電氣設備及人身安全的關鍵設施。其性能的穩定可靠,直接關系到電網的安全運行和人員的生命財產安全。因此,對接地裝置進行系統、規范的運行維護,并掌握有效的故障處理方法至關重要。
一、 接地裝置的運行維護
規范的運行維護是確保接地裝置長期有效的基礎,主要包括定期檢查、測試和維護保養幾個方面。
- 定期巡視與外觀檢查
- 檢查周期:應根據裝置所在地的土壤腐蝕性、氣候條件及重要性制定巡視計劃,通常每季度至少一次,雷雨季節前和土壤干燥期后應增加檢查頻次。
- 檢查內容:
- 連接部位:檢查接地引下線、接地干線、接地體之間的所有螺栓連接、焊接點是否牢固,有無松動、斷裂、開焊或嚴重銹蝕。
- 接地線本體:檢查裸露在地面以上或電纜溝內的接地線有無機械損傷、斷股、嚴重銹蝕(特別是鍍鋅層剝落處)。
- 接地體敷設區域:檢查接地體埋設區域上方地面有無異常開挖、沉降、酸堿性物質滲入或堆放雜物,標志樁是否完好。
- 跨接與防腐:檢查電氣設備(如斷路器、變壓器、避雷器)與接地網的連接是否可靠;檢查防腐措施(如瀝青涂層、陰極保護)是否有效。
- 電氣特性測試
- 接地電阻測試:這是核心測試項目。應使用專用的接地電阻測試儀(如數字式接地電阻測試儀),按照相關規程(如DL/T 475《接地裝置特性參數測量導則》)進行測量。測試應在土壤干燥或凍結最不利的季節進行,并記錄環境溫度、濕度及土壤狀況。測量結果應符合設計要求和規程規定(通常要求變電站接地電阻≤0.5Ω,桿塔接地電阻根據土壤電阻率有不同的要求)。若電阻值超標,必須分析原因并及時處理。
- 導通性測試:使用直流電阻測試儀,測量各重要設備(如避雷器、構架、主變壓器中性點)的接地引下線與主接地網之間的電氣連通性。電阻值應很小且穩定,若發現阻值異常增大,表明連接點可能存在接觸不良或腐蝕斷點。
- 土壤電阻率測試:為評估接地裝置性能和分析接地電阻變化原因,應定期(如每3-5年)測量裝置所在區域的土壤電阻率。
- 維護保養措施
- 緊固與修復:對檢查中發現的松動螺栓進行緊固,更換損壞的緊固件。對輕微銹蝕部位進行除銹并刷涂防腐漆(如環氧富鋅漆)。對于焊接點開裂或斷裂,需重新進行合規的焊接。
- 防腐處理:對于腐蝕嚴重的接地體或引下線,應考慮局部更換或采用更耐腐蝕的材料(如銅包鋼、鍍銅鋼),或施加額外的防腐保護。
- 環境治理:清理接地體上方的雜物,回填因水土流失造成的覆土缺失,避免在接地網區域傾倒腐蝕性化學物質。
- 資料更新:詳細記錄每次檢查、測試和維護的數據,更新接地裝置圖紙和檔案,建立完整的生命周期管理記錄。
二、 常見故障類型及處理方法
即使維護得當,接地裝置仍可能因各種原因發生故障,需快速準確地判斷并處理。
- 故障現象與判斷
- 接地電阻值異常升高:這是最常見的故障表現。可能原因包括:接地體腐蝕斷裂、連接部位接觸不良、土壤干燥或板結導致土壤電阻率升高、接地網被外力破壞(如施工挖斷)、或部分接地體被盜。
- 設備運行異常或發生觸電:當電氣設備外殼帶電、繼電保護誤動或拒動、雷電或操作過電壓導致設備損壞時,應懷疑接地裝置不良(如接地引下線斷開)。
- 導通測試發現連接不良:測試數據顯示某設備接地引下線與主網之間存在較大電阻。
- 故障處理流程與方法
- 初步分析與定位:結合歷史測試數據、巡視記錄和故障現象,初步判斷故障范圍和可能原因。使用導通測試法,分段測量,逐步縮小故障點范圍。對于大型接地網,可采用電流-電位法進行精確定位。
- 開挖檢查與修復:
- 針對連接故障:找到接觸不良或斷開的連接點。清理接觸面,重新緊固或焊接。若為螺栓連接,可考慮更換為放熱焊接以獲得更可靠、耐腐蝕的連接。
- 針對接地體腐蝕或斷裂:開挖暴露故障段接地體。若局部腐蝕,可切割掉腐蝕段,用同型號材料采用放熱焊接進行連接延長。若大面積腐蝕或材料老化,應考慮局部或全部敷設新的接地裝置(如增加垂直接地極、敷設水平接地帶),并與原接地網可靠連接,形成復合接地網。
- 降低接地電阻的綜合措施:若因土壤電阻率過高導致電阻超標,可采取:
- 外延水平接地網,擴大接地面積。
- 增加垂直接地極的深度或數量。
- 使用降阻劑(需選擇長效、環保、無腐蝕性的產品,并注意施工工藝)。
- 在附近尋找低電阻率土壤區域敷設輔助接地網,并用接地線連接。
- 采用深井接地(特別適用于地表電阻率高、深層土壤電阻率低的地區)。
- 修復后驗證:故障修復完成后,必須重新進行接地電阻測試和導通性測試,確保各項參數合格,并做好記錄。
三、
接地裝置的運行維護是一項預防性、持續性的工作,而故障處理則是應對突發狀況的補救措施。堅持“預防為主,檢修為輔”的原則,通過制度化、標準化的巡視、測試和保養,可以極大降低故障發生率。一旦發生故障,應遵循科學的診斷流程,采用正確的技術方法進行修復和改造,從而確保接地裝置始終處于良好狀態,為電力系統和人員安全構筑一道堅固的防線。