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0.5歐姆防雷接地可行性分析

時間:2024-10-29 來源:山西捷力通防雷公司 點擊:0

 一、現(xiàn)場分析

   現(xiàn)場防雷接地施工場地:長166.75米,寬134米。需要對現(xiàn)場房屋,金屬結(jié)構(gòu),設(shè)備做接地,其接地電阻值達(dá)到0.5歐姆。對于達(dá)到0.5歐姆的接地系統(tǒng)施工,常規(guī)的降阻材料使用的效果不明顯。
   當(dāng)接地電阻過高時,發(fā)生接地故障時,會使中性點電壓偏移增大。例如在一些高土壤電阻率地區(qū)的供電系統(tǒng),土壤電阻率可能高達(dá)數(shù)千歐姆每米,一旦發(fā)生接地故障,可能使健全相和中性點電壓過高,超過絕緣要求的水平而造成設(shè)備損壞。
二、安裝材料分析
1.原有設(shè)計安裝材料
   原有設(shè)計安裝材料為銅絞線、扁鋼和鍍鋅圓鋼接地極為接地網(wǎng)使用的降阻方式,這幾種材料結(jié)合做為傳統(tǒng)的接地材料,在正常土壤環(huán)境下使用效果還可以起到良好的降阻效果。在砂石巖石情況下,降阻效果不明顯。依據(jù)圖紙,在原來的材料清單下,大概能達(dá)到不到15歐姆左右的電阻,不能達(dá)到原來的接地電阻0.5歐姆以下的要求。
現(xiàn)場為正常土壤環(huán)境,本案所給出土壤電阻率,大約在384.566Ω·m-1089.818Ω·m左右,根據(jù)現(xiàn)場情況,為了計算更準(zhǔn)確,不同的接地材料采用不同土壤電阻率來計算。
  為了滿足接地電阻要求,現(xiàn)需要采用新型接地材料:離子接地極Φ50*2500和銅絞線、零歐符合接地體以及高效緩釋劑相互配合才能理論上才能達(dá)到0.5歐姆以下接地電阻的可能性。
1):根據(jù)計算單根離子接地極接地在現(xiàn)場環(huán)境使用下后的電阻值約為197歐姆
2):當(dāng)使用離子接地極數(shù)量達(dá)到280根時候接地電阻值約為0.774歐姆。
3):接地網(wǎng)使用120mm²銅絞線時候約1300米其接地電阻值達(dá)到約26.625歐姆
4):使用離子接地極和銅絞線配合使用時,其接地電阻值約為0.75歐姆.
故:使用銅絞線和純銅離子接地極,在大量開挖的情況下,電阻降到0.5歐姆也是不可實現(xiàn)。
采用深井接地加裝零歐接地體來和離子接地極組成的接地系統(tǒng)共同降阻,是實現(xiàn)接地電阻不大于0.5歐姆的優(yōu)化解決方案。
2.零歐接地體材料
在提供的電阻率的環(huán)境下,單一的降阻方法往往難以達(dá)到理想的效果,因此需要綜合運用多種降阻方法。例如,在某些情況下,可以同時采用土壤改良、深埋接地體和引入外接地網(wǎng)等方法。通過換土降低接地體周圍土壤電阻率,增加接地體埋深以利用深層低電阻率土壤,再結(jié)合外接地網(wǎng)擴(kuò)大接地面積,從而實現(xiàn)更好的降阻效果。
  新的降阻方式我們采用零歐接地體做為主要接地材料,實現(xiàn)1歐姆的接地電阻要求,零歐復(fù)合接地體的構(gòu)件是經(jīng)高溫?zé)Y(jié)和高溫電解而生產(chǎn)成形,因此在石墨內(nèi)部充滿很多密實的氣孔,雜質(zhì)不易滲透到石墨中同時有水分易吸收性,能電性比一般接地材料高出很多。
零歐接地體通過潮解反應(yīng),釋放電解離子,從而降低土壤電阻率。根據(jù)最快泄流的模型,以安裝點為中心,可以有效地降低接地電阻。這種方法在一些高土壤電阻率地區(qū)的得到了應(yīng)用,取得了較好的降阻效果。同時采用增加良好土壤和降阻劑。土壤改良是一種常見的降阻方法。用電阻率較低的黑土、粘土和砂質(zhì)粘土等替換電阻率較高的土壤,一般換掉接地體上部 1/3 長度、周圍 0.3 米以內(nèi)的土壤。例如在一些高土壤電阻率地區(qū)的工程中,通過換土有效降低了接地電阻。在土壤中混入降阻劑,保持土壤的活躍性,有長期降阻的效果。
三、接地電阻計算
地網(wǎng)接地電阻受到土質(zhì)、天氣條件、接地體總長度、材質(zhì)、埋設(shè)深度、地網(wǎng)結(jié)構(gòu)等多個因素影響。準(zhǔn)確計算其接地電阻值比較困難。但可以盡量客觀地進(jìn)行測算,減少地網(wǎng)設(shè)計中的偏差。
2.深埋零歐接地體后的接地電阻
根據(jù)巖土報告,場區(qū)20米處的土壤電阻率分布為上層,中層,下層,
第一層理區(qū)深度:=20m;
平均土壤電阻率:776.86Ω·m
第二層理區(qū)深度:=10m;
平均土壤電阻率:=815.72Ω·m
層理方向的土壤電阻率:810.81Ω·m
該層狀結(jié)構(gòu)巖土的非各向同性系數(shù)λ和平均電阻率為:768.43Ω·m
零歐接地體做為新型材料,暫時沒有錄入計算系統(tǒng),我們暫時以鋼棒做為代替,零歐接地體是同等尺寸下鋼棒單根工頻接地接地電阻的0.3左右,按照計算方式鋼管阻值為2.42歐姆,零歐接地體的安裝后的接地電阻為0.73歐姆左右
3.接地電阻計算
根據(jù)水平接地和垂直接地的數(shù)據(jù)測算,水平接地的電阻約為0.75歐姆,垂直接地的電阻為0.77歐姆,水平接地的垂直接地并入地網(wǎng)后,計算接地系統(tǒng)的接地電阻。
經(jīng)計算,接地電阻為0.49歐姆,可以達(dá)到現(xiàn)場要求,同時現(xiàn)場需要開挖和打深井,添加降阻劑等輔助降阻措施,降阻效果會更加好,考慮到施工環(huán)境的復(fù)雜性,根據(jù)現(xiàn)場的實際測量情況,可以增加水平和垂直接地裝置。

 

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