核电厂接地网研究

发表时间:2021/7/6   来源:《基层建设》2021年第11期   作者:陈振平 徐海龙
[导读] 摘要:为了保护人员或设备(保护接地),防止电磁耦合干扰(如数字设备接地)、防止强电或雷击,以及消除静电和设备工作需要(发变组中性点)等目的,采取了接地防护措施。
        福建宁德核电有限公司  福建省宁德市  352100
        摘要:为了保护人员或设备(保护接地),防止电磁耦合干扰(如数字设备接地)、防止强电或雷击,以及消除静电和设备工作需要(发变组中性点)等目的,采取了接地防护措施。核电厂设置了庞大的接地网络,其构成相当于在构筑屋外部安装一个接地网,在构筑物内部装设一个接地网。
        关键词:核电厂;接地网;研究
        1外部接地
        外部接地是针对内部接地网而言,指布置在构筑物墙体外部的接地设备,主要用于防雷。例如接地裸铜缆和接地铜排,以及包括:
        用于接地系统连接的主接地导体(185mm²铜排),并包括如下两部分:
        每个厂房设置两条垂直的接地环网;
        在各厂房的0.00m 层设置一个水平接地环网,该环网将与外部的接地装置连接,并安装在箱子以上500mm的位置。
        以核岛区域为例,某核电厂两台机组的外部接地网络,如图1所示:
       
        图1 外部接地网络
        上图中包括了避雷针、防雷接地引下线、防雷接地井、接地检查井、避雷带、深埋-1m的接地线,其形状如一个蜘蛛网遍布于厂房外部。
        核岛厂房属于二类防雷构筑物,其防雷装置由接闪器(避雷针和避雷带)、引下线和接地装置构成。避雷针选用除安装长度外为2000mm的铜棒,避雷带选用25*2mm铜带。核辅助厂房共设置8根避雷针,并与相应的避雷带相连。核辅助区域的房屋,高出屋面的辅助构筑物,在其顶部设置避雷带,所有屋顶的金属构件或管道均与附近的避雷带相连。各厂房屋顶还设置避雷网,其网格尺寸不大于10m*10m或12m*8m,屋顶平面上避雷带的固定采用预制混凝土支座,支座间距为1m,拐弯处为0.5m。
        核辅助厂房引下线沿构筑物外墙用固定夹按1m间隔固定(固定夹采用膨胀螺栓固定在墙上),与埋深-1m处的接地线连接,或就近引入接地井中。核辅助厂房在筏基处和-1m处用185mm²裸铜缆构成深层接地网和地下接地网。深层接地网和地下接地网通过接地井与全厂接地网相连,使核辅助厂房的接地电阻小于1欧姆。
        2内部接地网
        构筑物每层的垂直接地网互相连接,每个构筑物端部设置2个垂直的、用185mm²铜缆或40×5 的铜排连接的保护接地网,该接地网连接厂房各层,并在0m与厂房外部接地井相连。构筑物内部主接地环网安装形状类似于笼子状,以环路的形式遍布于厂房内部。如图2所示:
       
        图2 构筑物内部接地网
        为了使电子设备与接地点与接地网更近,在布置有电子、数据处理和对电磁扰动很敏感的设备房间内缩小接地网格大小。每个房间设置4个补充的特别接地端子,并与土建钢筋相焊接,使内部的法拉第笼与外部接地网相连。
        带保护线或等电位连接排的电气设备接地,其中包括:发变组、中低压设备及其开关盘柜电缆等、仪控设备及其开关盘柜电缆等,其中DCS接地采用专门的屏蔽接地线,汇集到接地线箱之后,再通过屏蔽接地电缆接地,
        另外,导电设备可能会把扰动脉冲传给敏感电气设备,需要在相关的房间或构筑物入口处将导电设备接地。导电设备包括流体管道、通风管道、电力电缆的铠装护套、仪控数据电缆的屏蔽层。
        反应堆厂房内贯穿件的接地也是通过铜缆连接到接地网络,所不同的是厂房混凝土内的网格起到了连接线的作用,网格构成了接地的一部分。
        3总结
        核电厂有两个主要的接地网络,分别为外部接地网和内部接地网,其中一个接地网用于保护电厂的主要构筑物、主设备、以及供水设施的管道,另一个接地网主要用于保护核电厂的仪表系统。因核电厂的特殊性,将各构筑物的接地网络连接起来,构成了一个庞大的接地系统,对核电厂的系统、设备和人员提供了保护,保证了核电厂的安全。
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