郭家鑫
国网江西省电力公司赣州供电分公司
摘要：本文结合作者工作经验，针对电气试验室接地工程，进行了简要的分析介绍，仅供参考；
关键词：电气试验；实验室；接地
0引言
随着我国经济的快速发展，人们生活的不断的提高，城市建设也越来越快，特别是我国电力行业，而在电力建设中电气设备绝缘水平下降是造成电力系统故障的重要原因，因此电力系统中的各种电气设备在安装后投运前要进行交接试验；在运行过程中要定期进行绝缘预防性试验；实行状态检修则要做在线检测和各种带电试验等检测项目。电力生产部门以这些高电压试验作为重要的技术监督手段，保障系统安全经济运行。
1电气试验实验室接地
实验室接地一般分为工作接地、保护接地、特殊防护接地和防雷接地。工作接地包括为保证要求接地的仪器设备稳定工作而设置的接地以及为交流和直流电源系统提供的接地；保护接地是为保障人身及设备安全而设置的接地，在绝缘损坏或漏电等故障条件下才发挥作用；特殊防护接地是为防护静电、防护电磁干扰等提供的接地；防雷接地是为保证建筑物防雷装置可靠工作而设置的接地。JGJ91-93《科学实验室建筑设计规范》规定：“实验室工作接地的接地电阻值，应按实验仪器、设备的具体要求确定。无特殊要求时，不宜大于4Ω。供电电源工作接地及保护接地的接地电阻值不应大于4Ω。实验室特殊防护接地电阻值按具体要求确定。防雷接地电阻值应符合现行的《建筑防雷设计规范》的规定。”DL560—1995《电业安全工作规程（高压试验室部分）》则规定：“高压试验室（场）必须有良好的接地系统，以保证高压试验测量准确度和人身安全。接地电阻不超过0.5Ω。试验设备的接地点与被试设备的接地点之间应有可靠的金属性连接。试验室（场）内所有的金属架构，固定的金属安全屏蔽遮（栅）栏均必须与接地网有牢固的连接。接地点应有明显可见的标志。”
本次建设的电气试验实验室主要用于对电厂变电所常用电气设备（如电机、变压器、互感器、电缆、绝缘子等）进行高压试验，通过高压试验判断这些被试品的绝缘状况，确保其正常安全工作。高压试验要在被试品上施加高电压，如最常做的绝缘电阻吸收比试验，其使用的兆欧表输出电压从0.1～10kV；而电气设备的交流耐压试验电压更可高达几百万V（本实验室高压试验电压可达10万V）。按照电力安全规程，高压试验前要将被试品可靠接地，因为良好的接地能起到均压、固定电位的作用，有效保证设备和人身安全；试验项目完成后还应将被试品对地进行充分放电，以防设备残压对人造成伤害。此外高压试验仪器很多是电子产品，自动化程度很高，电子产品需要正确的接地系统才能有效避免工作场所电源及电磁波等外界因素的干扰，从而保证测试数据的准确性，因此电气试验实验室接地工程拟结合实际环境条件、参照JGJ91-93科学实验室建筑设计规范和DL560—1995《电业安全工作规程（高压试验室部分）》进行设计施工，以确保高电压试验的安全。
2接地工程实践
2.1接地系统方案
电气试验实验室用位于2楼，该实验楼已经建成强电管道井和弱电管道井，垂直线路采用管道井敷设然后接至各楼层总配电箱，然后由楼层总配电箱引至相应楼层上各房间配电箱，照明用电和实验用电分离，实验用电源配电系统设计采用TN-C-S方式。各个实验室需要的交流工作接地、保护接地和防雷接地、特殊防护接地均引自该实验楼基础地梁钢筋与桩基内钢筋焊接连成的接地装置，交流工作接地、保护接地分别引到了实验配电箱的零排和地排，防雷则由实验中楼屋顶防雷装置与该接地装置相连；而实验中楼内嵌的结构金属体则相当于一法拉第笼起到特殊防护（屏蔽）作用。因此，此次电气实验实验室接地工程主要考虑高压试验专门接地要求。如前所述，我们建设的是符合进网作业高压试验，因此建设要求拟参照电力生产现场临时高压试验的接地要求。因电气试验实验室位于实验中楼2楼北向第2间，因此在实验中楼一楼北墙外花园中设置高压试验专门接地系统，考虑到花园不大，同时要避开外侧石头座椅，故此拟在距离实验中楼北墙3m处埋设垂直接地体，花园土壤土质较好，为砂质黏土，电阻率大约在100～200Ω/m之间，按照经验建成以垂直接地极为主的简单复式接地装置即能满足接地电阻要求。
垂直埋设的单根接地极接地电阻据下式计算
如图1所示，避开灌木在距离实验中楼北墙3m处位置，相隔5m平行一溜打入5根长2.5m、直径为Ф18的镀锌圆钢垂直接地极，相邻两接地极之间由埋深0.8m的40mm×4mm热镀锌扁钢水平接地体连接，从第1和第3根接地极引出BV-500V-1×50PVC40穿管（为防止干扰和地电位升高时高电位引入）接地线走实验室左墙脚和中间下水管处，最后沿墙面引上至2楼实验室接地端子箱内。
室内等电位联结则由距地0.3m处环墙一圈明敷40×4热镀锌扁钢完成，每隔一定距离在扁钢上装设铜制元宝螺丝供试验装置临时接地用。
2.2接地系统施工
电气试验实验室接地工程按国家标准进行施工，具体做法：（1）室外接地装置做法按国标“03D501-4，P09”；（2）室内等电位联接做法按国标“03D501-3”；（3）接地电阻小于0.5Ω，不能满足时采取补救措施；（4）室内接地根据需要由接地端子箱经明敷40mm×4mm热镀锌扁钢引出。
工程施工初期即碰到难题，将按设计选定的Ф18的镀锌圆钢打入地下，因圆钢本身硬度不够，根本无法保持垂直打入土壤下面，经与施工方协商将原接地极置换为硬度较大的∠50×5角钢，在图1黑色点划线上5个圆圈位置打入50×5角钢，角钢顶部埋深0.6m，距离地面0.8m处沿黑色点划线放置4根0.8m的40mm×4mm热镀锌扁钢作水平接地体，并与先前埋入的垂直接地体相焊接，而后按从左至右方向在距离第1根垂直接地极0.05m处引绝缘铜线穿管后沿一楼花园墙角敷设后垂直引上至2楼实验室左墙角开孔处入室内接地端子箱，同时从第3根垂直接地极引绝缘铜线穿管后直走至一楼北墙后沿下水管道引上至2楼实验室中部下水管孔入室内接地端子箱，接地端子箱引出后距离地面0.25m沿水平方向绕实验室墙角一圈敷设40mm×4mm热镀锌扁钢，经过2扇门时选择明敷绕门框一圈，在此闭环等电位接地体上每隔0.6m距离装设1颗铜制元宝螺丝方便试验接地。完工后经过初步实测，室外接地装置接地电阻为1.025Ω，超过高压试验接地电阻不大于0.5Ω的要求。经过与施工方协商，按原设计图纸外再增加10m室外接地母线，敷设在如图中红色虚线所示位置形成三角闭环，经施工改建完成后实测接地电阻为0.26Ω，达到设计规范要求。
2.3接地系统使用
高压试验时，不参与试验的设备除保证规定的安全距离外，外壳均与实验室内接地扁钢相连；电容器等被试品均要短路后再与接地扁钢相连；每次试验前，试验装置的金属外壳、须短路接地的桩头等均通过专用接地线———多股裸铜线与接地扁钢上相连；试验结束后将升压设备的高压部分放电、短路后再接地。
3结语
将结合实验室周围土壤条件设计施工的、以垂直接地极为主的简单复式接地装置作为高压试验专门接地系统非常经济，接地装置并非一劳永逸，为确保安全，要按照电力安全规程要求，定期巡视检查接地装置（必要时开挖检查），做好维护保养工作，定期测试接地电阻，确保其值不大于0.5Ω。
参考文献：
［1］JGJ91-93科学实验室建筑设计规范
［2］DL560—1995《电业安全工作规程（高压试验室部分）》［M］.北京：中国电力出版社，2005.
［3］谈莹，周惠黎，程哗新.高压试验厅的接地设计［J］.低压电器，2007（24）：39-43.
［4］刘广辉.分析实验室接地技术的重要性［J］.分析测试技术与仪器，2005.911（3）：228-230.
［5］徐平生.浅谈测试电路的合理接地［J］.实验室研究与探索，1993（4）：54-55.
［6］李景禄.《实用电力接地技术》［M］.北京：中国电力出版社，2002.
论文作者:郭家鑫
论文发表刊物:《基层建设》2015年23期供稿
论文发表时间:2016/4/5
标签：实验室论文; 高压论文; 装置论文; 防雷论文; 电阻论文; 试验室论文; 电气论文; 《基层建设》2015年23期供稿论文;