摘要：电力设备接地的主要目的是为了降低雷电影响对设备造成的伤害。文章通过对变电站接地设计进行分析，对当前电力系统发展下电力设备接地装置设计主要内容与改造等方面展开探讨。
关键词：电力设备；设备接地；接地装置；电力接地
引言
在防雷工程中，分为外部防雷和内部防雷。其中外部防雷主要是防直击雷，内部防雷主要是防感应雷。由于两者性质有别、入侵路径各异、造成损失程度也不同，两者的防护措施各有特点。直击雷主要采取外部防护，由接闪器（避雷针、避雷带、避雷网或避雷线）、均压装置、引下线（网）、接地体等组成法拉第笼式避雷网，将雷电泻入大地。
1接地设计的主要内容
接地系统方法应用和证明开发的通过等效电路表示电气接地系统的方法的有效性由无源元件(电阻、电感和电容)组成，可以在时域中直接对其进行仿真，从而避免了使用拉普拉斯逆变换或傅立叶变换。谐波阻抗可以通过上述任何模型确定(该模型可能包括土壤电离，土壤分层，频率对土壤参数的影响等)。因为其起点是已建立的阻抗曲线，所以确定谐波阻抗的方法不会影响所提出的方法。因此，如果阻抗足以代表接地系统，则等效电路也将代表。目标是通过由RLC电路的分支形成的等效电路表示先前建立的谐波阻抗曲线。
2电力设备接地设计要点
2.1接地体
接地体就是接地装置直接与土壤接触的金属物体，也称接地极。在实际应用中工人专门设计的接地金属我们称为人工接地体，按照安装方式分，人工接地体分为水平接地体和垂直接地体。垂直接地体在实际应用中最为常见，本研究的接地体也是垂直接地形式。垂直接地体一般采用角钢材质，然后在相应部位粉刷防腐漆，并且接地体的长度也有一定要求，保证相邻接地体不相互干扰。接地极的确定还必须遵守下面几项原则：接地体的材料要根据施工环境来确定，要满足一定的抗机械损伤，还要具有一定防腐蚀能力；设计者要结合土壤电阻和接地电阻，考虑确定接地极的类型和结构尺寸；地极尽量使用自然接地体，节约制造和施工成本；如果是避雷设施，需增设垂直地极。
2.2提高防腐蚀能力
接地网的腐蚀速度控制虽然无法通过对防锈漆等物质的使用延缓腐蚀速度，但是可以通过对土壤参数的调整和优化提高接地网的耐腐蚀性，考虑到土壤的酸碱度、含有的盐分总量、微生物的含量以及类型等，都会对电网的腐蚀速度造成影响，此外土壤中发生的氧化还原反应也会进一步降低接地网的运行质量，所以要完成对防腐蚀工作的详细深入分析项目，研究是否可通过对土壤的环境变更和修正，实现对于电网周边区域和空间的有效调整。
2.3接地保护装置的应用
通过接地保护装置来保障检修人员工作安全，保障人身财产安全是必须的，能有效防止安全事故的发生。在低压开关柜中，型号众多，设备结构设计差异也极大，但接地保护装置大致相同。在检修设备低压开关柜时，首先要把检修设备进行接地布线，提高安全性。传统接地布线时，普遍情况下是把地线衔接在低压盘外面部分，这种方式很容易产生危险，检修完成后，检修人员容易忘记拆除地线，造成触电危险。新方式下，要求把地线布置在内部，固定好地线以后再进行检修，就可以有效防止触电发生。因为在操作完毕后，如果忘记拆除地线，合闸过程会受阻，安装在门合页转角处会有阻挡物，盘门无法关闭，就能有效提醒检修人员要拆除接地线，提高安全性。高压开关柜多为手车式，这种结构的接地保护装置设计结构相对简单，可以将接地保护装置中的挡块防止在手车部分的轨道上，将接地线用的手柄固定在设备安装板上的孔洞处，防止意外事故，从而解决问题。因为在检修人员完成工作后，必须要拆除固定接地线的手柄，才能让挡块顺时针移动，顺利合闸，有效防止手把以及挡块发生逆时针旋转运动，导致事故发生。
2.4等电位联接
考虑到独立接地系统所存在的实际困难，现已趋向防雷、安全、工作三种接地连接在一起的接地方式，称为联合接地，目的是消除他们之间的电位差，消除反击现象。这种接地方式就很好的解决了等电位连接的问题。但是并不是说所有的防雷接地都要采用联合接地，采用联合接地有时会发生干扰现象。目前的解决办法是把防干扰的逻辑地单独设置，与避雷接地隔离起来，在两个接地之间设置一个低电压避雷器或火花塞，当闪电击中避雷装置入地时，两者瞬时接通，短时间内达到等电位的连接。
2.5二次设备接地设计
二次接地系统从类别上主要包括以下三种形式：工作接地。工作接地的主要作用是维护系统的安全运行。防雷接地。防雷接地主要针对雷暴及雷电对电力系统造成的危害，主要的手段是安装避雷针等避雷设备，配备高性能接地装置，在雷暴发生时，将电能引入地下。安全接地。安全接地的主要目的在于保证工作人员和周围人员的人身安全。为提升电气二次接地设计科学性应从以下两方面开展工作，首先是完善隔离措施，隔离措施主要是在保护装置和与之相连的外界之间组成防护网，隔离外界干扰信号透过光电隔离装置或者是隔离变压器，进入到内部装置中。主要应用的隔离装置，包括变压器和光电耦合器，其中变压器能够有效隔离一次二次侧的交流回路信号，光电耦合器能够隔离内部电气回路和外部的开关信号。其次是建立屏蔽。屏蔽可借助于导电性的良好封闭金属外壳，该金属外壳要求外观全部封闭，主要隔离外界电磁信号的干扰。通常情况下，在保护电流互感器的绕组中仅设置有一点接力，接地点设置在中心点位置，为提升其抗干扰能力，应保证保护电流互感器与其他回路相对独立，并在开关一侧设置接地处理。一旦一次绕组被击穿，设备与接地线之间的距离将会缩短，这种情况下限制高压会被当做最有效的值，传入二次回路中。在一次和二次回路之间存在于多组电流互感器，并且互感器之间相互联系，建议将互感器的二次绕组中心点进行并联处理。除此之外，建议将电压互感器的二次绕组设置在控制室内，采用一点接地方式提升接地能力，并平衡二次绕组的负荷，平衡负荷的主要目的是抵消不平衡负荷引发的零序电压。应格外注意的是，此处的铜缆连接方式应采取焊接的方式，提升保护装置的接地性能。
3电力设备接地装置改进研究
文章在前人研究的基础上，对常规的手持式、移动式电气设备的接地装置进行了改进。移动式接地装置的接地线要求采用多股软铜线，截面不得低于1.5cm2，同时为了保证足够的机械强度，接地线与电气设备、接地体间应采用螺栓连接或专用夹具使其接触良好，并且保证在特殊情况下动、热稳定性要求。
图1接地装置装配图下载原图
1.接地杆；2.连接板；3.接地套筒；4.保护套；5.螺旋片；6.导电性
如图1所示为接地装置装配图，接地杆、连接板与接地套筒构成的整体可与连接板之间的空隙中的土壤接触，将电流传向大地，接触面积大，传导效果好。过螺旋片的设置，可使接地杆、接地套筒与保护套构成的整体容易进入土中，也使进入土壤中的保护套不易受外力而歪斜，通过保护套、压套、定位螺钉与遮挡套的配合设置，可保护内部的接地杆、连接板与接地套筒构成的整体不与保护套外部经过雨淋而变得较湿的土壤接触，使接地杆、连接板与接地套筒不易发生锈蚀，使使用寿命得到延长。
结语
综上所述，在防雷工程中，接地作为最重要的组成部分之一，越来越受到人们关注。尽管目前在等电位连接、接地体、降阻方面还存在一些难以解决的问题，但为了防雷工程的不断优化，防雷接地研究仍然要继续做下去，以提高电力设备接地安全水平。
参考文献
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