13.5 某220kV送电线路接地装置及其点评
1.示意图
铁塔接地部分装置施工图如图13-7所示。
图13-7 铁塔接地部分装置施工图
图13-7 铁塔接地部分装置施工图(续)
2.材料表
各种形式接地装置材料及工程量表见表13-6。
表13-6 各种形式接地装置材料及工程量表
3.说明
1)接地装置地上部分所有元件均需热镀锌,引下线与基础面(或塔身)应紧贴。
2)接地引下扁铁以及接地装置地下部分电极的续接均用焊接,焊接长度为60mm两面焊牢。
3)接地沟应清除杂物,沟底平整,回填土应捣碎弄细、填紧、夯实,不得有大块石头或者烂泥。
4)本工程所有铁塔全部采用对称双引下线接地形式。
5)接地装置埋深不宜小于0.5m。
6)土方量考虑了引下线的开方。
7)接地模块与水平接地体不要重复连接以防屏蔽,应在水平接地体两侧分别安装。
8)TD4型接地体每根射线采用4个接地模块,TD5型接地体每根射线采用6个接地模块,其余形式的接地体不采用接地模块。
9)接地模块从水平接地体末端开始,每隔5m安装一个,分布于水平接地体两侧
10)在水平接地沟圆钢焊接施工完毕后,清除圆钢上的泥土并用金属或碎石等将圆钢垫高30mm(距沟底)将接地模块和金属接地体(圆钢)连接起来,连接方式可采用连接卡并涂上防腐导电涂料。若采用焊接,搭焊长度不小于接地体圆钢截面长度的6倍,焊接处消除焊渣,并采取防腐措施。
11)本工程物理型接地模块需经武高所检测,并通过ISO 14001环保认证,外形尺寸ϕ200×1300,室温下电阻率不大于2.25Ω·m,工频接地电阻不大于4.4Ω(取值土壤电阻率40Ω·m)
12)接地模块型号为∗∗∗,施工方法详见厂商产品说明书。
4.综合点评
1)第11条说明要求:“工频接地电阻不大于4.4Ω(取值土壤电阻率40Ω·m)”,这就是说单个接地模块接地电阻值不得大于(4.4÷40)×ρ=0.11ρ,这是很荒谬的。对ϕ200×1300的物理型接地模块,水平埋深0.5m时,可用式(3-22)计算出其接地电阻值为0.37ρ,与一根直径10mm长3m普通钢筋效果相当。
2)第7条说明避免模块与接地体之间的屏蔽。其实,使用模块状接地体本身就是最大的屏蔽,最为低效和愚蠢。将售价数百元的接地模块改善成效果一样的3m长的普通圆钢接地体才是避免屏蔽的最好方法。
3)第10条说明认为“连接方式可采用连接卡并涂上防腐导电涂料”,这不在任何规范标准允许范围之内,也与第2条必须焊接的说明不合。卡接时产生的应力会毁坏镀锌层,并且会使圆铁发生结构变形,加速腐蚀,这并非防腐导电涂料可以解决的。另外,至今尚未有防腐导电涂料成功解决接地腐蚀问题的研究报导。
4)大量实践数据表明,不论有没有防腐处理,镀锌钢(或圆铁)接地体焊接处腐蚀速度始终高于正常接地体。而使用接地模块使得一条完整的钢筋增加了多个焊点,显然会缩短寿命。
5.接地电阻设计点评
TD4延续了之前设计降阻剂的风格,只采用,但不考虑降阻效果,这是明智的。
TD5则轻信那些不懂电气的材料专家的建议,考虑了接地模块降阻效果,从而出错。
TD5比T5多使用了6×8=48个接地模块,少使用了[(100-62)×8]m=304m圆钢,但所计算出的接地电阻值结果一样。换而言之,设计方认为,48个售价1万多元的接地模块可以取代304m(价值仅仅接地模块的5%左右)的圆钢。事实上,该方案是错误的。
单个模块与3m长的普通圆钢接地电阻值相当,如果连在接地体上,还不及3m长的普通圆钢,因为模块粗短,靠着接地体,更容易被屏蔽。
注意到,以下4种形式的接地极的降阻效率呈逐渐递减趋势:
也就是说,同样的长度,“”形接地极降阻效果较“
”形好得多。
显然,同样的长度,在以下两种接地形式中,上面的降阻效果比下面的好得多:
事实上,上述道理也是国内外主流所公认的,所以一般不会再在射线上布置枝杈接地体,本章中所提供的常规方案一般只有下面两种形式中的左边而非右面的形式:
这就是说,在一根射线上横向连接(即形)6根3m长的圆钢接地体降阻效果不及直接将其延长6×3m=18m的降阻效果好。
而连接一个普通接地模块不及连接一根3m的普通圆钢接地体降阻效果好。
这就是说,在一根射线上连接6个接地模块的降阻效果不及延长18m的降阻效果好。
换而言之,TD的设计方案错误,其接地电阻值大于表13-7中TE5方案的接地电阻值,而TE5接地电阻值显然要大于T5方案29Ω的接地电阻值。
表13-7 TD的设计方案接地电阻值