浅谈防雷接地装置的重要性及其检修技术

分类：物理论文发表 时间：2012-11-09 10:53 关注：(1)

　　摘要:由于雷电具有强烈的破坏作用，因此为了保证系统避免受雷击，则需设置防雷装置。接地装置是系统安全运行所必不可少的重要环节，接地装置和防雷装置需要定期进行检查和维护，才能够发挥安全及保护作用。本文简单地探讨了防雷接地装置的重要性及其检修技术。

　　关键词 : 接地装置;维护;重要性

　　引言

　　在日常的工作中,人们也往往习惯于追求接地装置的接地电阻值,只要接地电阻合格就认为该接地装置就合格。而接地装置是防雷技术中最重要的环节之一,合理而良好的接地装置,对雷电的泄流起着重要的作用。

　　1 防雷接地装置的重要性及其组成

　　接地装置是防雷技术中最重要的环节之一。不管是直击雷, 感应雷或其它形式的雷, 都将通过接地装置把雷电流导入大地, 从而保护相关的建构筑物、人员和设备。因此, 没有合理而良好的接地装置, 就不能有效地进行雷电防护。然而, 接地装置是埋在地下的隐蔽工程, 不易发现其存在的问题; 在日常的工作中经常遇到施工或相关专业人员对防雷接地重视不够, 认为其技术性不强, 工艺较简单, 范围又窄小,往往在施工中出现不规范作业或纰漏, 也未能引起人们的警觉。因此, 防雷与接地隐蔽工程的施工验收在监理工作中至关重要, 其施工质量直接影响整个建筑的使用功能、安全和使用寿命。

　　目前建筑工程常用的防雷装置的组成有

　　(1) 雷电接收装置。直接或间接接受雷电的金属杆, 如避雷针、避雷带(网)、架空地线及避雷器等。

　　(2) 接地线(引下线)。雷电接受装置与接地装置连接用的金属导体。

　　(3) 接地装置、接地线和接地体的总合。

　　2 防雷装置的检查和维护要求

　　2.1切防雷装置的基本要求

　　避雷器是用来限制过电压幅值保护器，并联在被保护电器与地之间。当雷电波沿线路侵入时，过电压的作用使避雷器动作(放电)，即导线通过电阻或直接与大地相连接，雷电流通过避雷器泄入大地，从而限制了雷电过电压的幅值，使避雷器上的残压(避雷器流过雷电流时的压降) 不超过被保护电器的冲击电压。为了保证电力系统的安全运行，避雷器应满足的基本要求如下。当过电压超过一定值时，避雷器应动作(放电)，使电线与地直接或经电阻连接，以限制过电压。在过电压作用之后，能够迅速截断工频续流(即避雷器放电时形成的放电通道在工频电压下通过的工频电流)所产生的电弧，使电力系统恢复正常运行。

　　2.2 防雷装置的检查事项

　　防雷装置的维护检查是由使用单位负责的，也可请设计单位协助进行。维护检查分定期检查及临时检查。对于重要工程，应在每年雷雨季节以前作定期检查;对于一般性工程，应每隔2、3 年在雷雨季节以前作定期检查;有特殊需要时，可作临时性检查。其检查事项如下：

　　2.2.1 检查是否由于修缮建筑物和建筑物本身的变形使防雷装置的保护情况发生变化。

　　2.2.2 检查有无因为挖土方、敷设其他管线或种植树木而挖断接地装置。

　　2.2.3 检查各处明装导体有无因锈蚀或机械力的损伤而折断的情况。

　　2.2.4 检查接闪器有无因接受雷击而熔化或折断情况。

　　2.2.5 检查引下线距地两米一段的绝缘保护处理有无破坏情况。

　　2.2.6 检查断接卡子有无接触不良情况。

　　2.2.7 检查明装引下线上有无在验收后装设的交叉或平行的电气线路。

　　2.2.8 检查木结构接闪器支架有无腐朽现象。

　　2.2.9 检查接地装置周围的土壤有无沉陷情况。

　　2.2.10 测量全部接地装置的流散电阻。

　　2.2.11 如发现接地装置的电阻值有很大变化时，应将接地系统挖开检查。

　　除了上所述事项外，对于暗装防雷网或利用混凝土柱子钢筋作为引下线的工程，由于设计的规定，都非常可靠，一般不需要平时检验。但每隔五六年，须由顶部明装防雷线的地方作接地电阻测量，或在首层配电盘接地端子处测量。根据检查情况，如发现有不合乎要求的地方，应及时作补救处理。例如导体腐蚀达到30%以上时，应及时更换导体。应注意无论如何对建筑物作修改或补救处理时，必须按照原设计图纸施工。

　　2.3 防雷装置的检修和维护

　　2.3.1 避雷器的检查和维护

　　避雷器的外部瓷套是否完整，如有破损和裂纹者不能使用。检查瓷表面有无闪络痕迹。检查密封是否良好。配电用避雷器项盖和下部引线处的密封混合物若有脱落或龟裂，应将避雷器拆开干燥后再装好。高压用避雷器若密封不良，应进行修理。摇动避雷器检查有无响声，如有响声表明内部固定不好，应予检修。对有放电计数器与磁钢计数器的避雷器，应检查它们是否完整。避雷器各节的组合及导线与端子的连接，对避雷器不应产生附加应力。

　　2.3.2 防雷针的运行及巡视检查

　　保持防雷装置处于正常状态下运行，做好运行维护工作是很重要的，变电运行人员除了日常巡视检查外，在每次雷电过后和系统发生过电压等异常情况后，都应对防雷装置进行检查，检查内容如下。检查避雷针、避雷线以及它们的引下线有无锈蚀。按照一定检查周期检查避雷针埋入地下50cm深度以上部分有无腐蚀。检查导电部分的连接处，如焊接点、螺栓接点等连接是否紧密牢固，检查过程中可用小锤轻轻敲击检查，发现有接触不良或脱焊的接点，应立即予以修复。检查避雷针本体是否有裂纹、歪斜等现象。水泥接合缝及其上的油漆是否完好。与避雷器连接的导线及接地引下线有无烧伤痕迹或烧断、断股现象，接地端子是否牢固，动作记录器内部(罩内)有无积水。每年雷雨季节前应测量一次变电所内避雷器绝缘电阻，每5 年至少应对接地网的接地电阻进行一次测量，电阻应符合接地规程的要求。

　　3 接地装置的维护技术

　　3.1 装设接地装置的要求

　　3.1.1 充分利用并严格选择自然接地体。要特别重视使用的安全和具有良好的接地电阻这两方面。利用自然接地体时，必须在它们的接头处另外跨接导线，使其成为具有良好导电性能的连续性导体，以取得合格的接地电阻值。

　　3.1.2 凡直流回路均不能利用自然接地体作为电流回路的零线、接地线或接地体。直流回路专用的中性线、接地体及接地线也不能与自然接地相连接。因为直流的电介作用，容易使地下建筑物和金属管道等受侵蚀而损害。而恰恰是这一点常常容易为人们所忽略。

　　3.1.3 人工接地体的布置应使接地体附近的电位分布尽可能均匀，如可布置成环形等，以减少接触电压和跨步电压。由于接地短路时接地体附近会出现较高的分布电压，危及人身安全，有时需挖开地面检修接地装置。故人工接地体不宜埋设在车间内，应该离建筑物及其入口和人行道3m 以上。不足3m时，要铺设砾石或沥青路面，以减少接触电压和跨步电压。此外，埋设地点还应该避开烟道或其他热源处，以免土壤干燥，电阻率增高;也不要埋设在垃圾、灰渣及对接地体有腐蚀的土壤。

　　3.2 对特殊设备接地的要求

　　装设接地装置时，由于设备与环境等条件或因素不同，其具体要求也各不相同。

　　3.2.1 电缆电路

　　电缆绝缘若有损坏时，其外皮、铠甲及接头盒上都可能带电，因此高压电缆外皮在任何情况下都要实行接地;低压电缆除在危险场所如潮湿、有腐蚀性气体、有导电尘埃场所外，一般可不接地;地下敷设的电缆，其外皮两端都应接地;截面为16mm 及以上的单芯电缆，为消除涡流，其一端应接地;两端单芯电缆平行敷设时，为限制产生过高的感应电压，则应多点接地。

　　3.2.2 携带式用电设备

　　凡用软线接到电源插座上的各种携带式电气设备、仪表、电动工具(如手提电脑、砂轮、电熨斗、台灯等)，其接地和接零的要求如下。用电设备的插头和金属外壳应有可靠的电气连接，接地线要用软铜线，其截面与相线一样。接地触头和金属外壳应有可靠的电气连接，接地线要用软铜线，其截面与相线一样。接地(零)线应正确连接，即应将设备外壳接地(零)线直接放线，接到接地(零)干线上(称直放接)。

　　3.2.3 有爆炸与火灾危险场所的设备为了防止电气设备外壳产生较高的对地电压，以及金属设备与管道间产生火花，对危险场所内电气设备接地和接零的要求如下。将整个电气设备、金属设备、管道、建筑物金属结构全部接地，并且在管道接头处敷设跨接线。接地或接零的导线要采用裸电线、扁钢或电缆芯线并有足够截面。在1kV 以下中性点接地的配电网络内，为保证能迅速可靠地切断接地短路故障，当线路采用熔断器保护时，熔体额定电流应小于接地短路电流的1/4;若线路上装设自动开关时，自动开关瞬时脱扣器的整定电流应小于接地短路电流的1/2。对所安装使用的电动机、电器及其他电气设备是接线头、导线或电缆芯的电气连接等，都应可靠地压接，并采取防止接触松弛的措施。为防止测量接地电阻时产生的火花，测试要在没有爆炸危险的建筑物内部进行，或者将测量端钮用的线引接至户外进行测量。

　　3.3 接地装置的维护检查

　　接地装置的良好与否，直接关系到人身及设备的安全，甚至涉及到系统的正常与稳定运行。切勿以为已经装设了接地装置，就此便太平无事了。实用中，应对各类接地装置进行定期维护与检查，平时也应根据实际情况需要，进行临时性检查及维护。

　　接地装置是过电压保护装置的一个重要组成部分，正确地进行检查和维护，经常保持它的良好状态，是保证安全运行的重要环节。由于接地装置埋设在地下，除了检查其外观和接地引下线的连接情况外，主要靠测量接地电阻的结果来进判断。

　　根据检查情况，若发现有不合格的地方，应及时进行补救处理。如接地引下线的断续卡接触不良就应除锈拧紧;当导体腐蚀达30%以上时则应更换导体等。应该注意，对电气设备或建筑物的防雷接地装置进行修理或补救处理时，同样也必须按原设计图纸要求施工。接地装置维护检查的周期一般是：对变电所(配电所)的接地网或工厂车间设备的接地装置，应每年测量一次接地电阻值，看是否合乎要求，并对比上次测量值分析其变化。对其他的接地装置，则要求每两年测试一次，根据接地装置的规模、在电气系统中的重要性及季节变化等因素，每年应对接地装置进行1-2次全面性维护检查，检查的具体内容是：

　　(1)接地线是否有折断、损伤或严重腐蚀。

　　(2) 接地支线与接地干线的连接是否牢固。

　　(3)接地点土壤是否因受外力影响而与松动。

　　(4)重复接地线、接地体及其连接处是否完好无损。

　　(5) 检查全部连接点的螺栓是否有松动，并应逐一加以紧固。

　　(6)挖开接地引线周围的地面，检查地下0.5m 左右地线受腐蚀的程度，若腐蚀严重时应该立即更换。

　　(7)检查接地线的连接线卡及跨接线等的接触是否完好。

　　(8)对移动式电气设备，每次使用前须检查接地线是否接触良好，有无断股现象。

　　(9)人工接地体周围地面上，不应该堆放及倾倒有强烈腐蚀性的物质。

　　(10)接地装置在巡视检查中，若发现有下列情况之一时，应予以修复：摇测接地装置，发现其接地电阻值超过原规定值时;连接线连接处焊接开裂或连接中断晾接地线与用电设备压接螺丝松动、压接不实和连接不良时;接地线有机械损伤、断股、断线以及腐蚀严重(截面减小30%时);地中埋设件被水冲刷或由于挖土而裸露地面时。

　　结束语

　　通过上面的探讨,可以看出防雷接地装置的运行和维护的重要性, 为了减少雷电造成的危害,要对这个体系的安全运行情况作个全面评估,从而避免雷击事故的发生。

　　参考文献

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　　[2]张庆河 电气与静电安全[M].北京：中国石化出版社，2005

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