变压器及柱上开关的防雷接地-高压电工培训

变压器及柱上开关的防雷接地-高压电工培训

配电变压器台区；柱上开关；接地装置；系统接地方式目前供电公司 对配电变压器台区的防雷接地采取高压侧接避雷器，然后将避雷器的 接地引下线与配电变压器外壳及低压中性点相连，共用一个接地装置 的做法，要求100kVA及以上的配电变压器接地装置的接地电阻为 4Q 以下，1OOkVA及以下的配电变压器接地电阻为 10Q以下，并要求人工 接地装置做成环形，这些规定，都是有关标准上的结论。而标准中的 每条规定都是有具体的适用范围，而许多具体规定在供电公司的现场 规程中没有反映，因而有必要对这些规定做出一些解释，同时做一些 更易于执行的具体规定。

1 配电变压器防雷接线

1.1 关于接地电阻的规定三点共同接地就意味着防雷接地（高压避雷 器）、保护接地（外壳）和工作接地（低压中性点） 共用一个接地装置， 其接地电阻应满足三者之中的最小值，其中防雷接地一般规定小于10 Q, 但要有垂直接地极，以利散流。低压工作接地一般应小于    4Q。因而接

地电阻主要取决于高压侧对地击穿时的保护接地，一般情况下配电变 压器都是向 B 类建筑物供电的，标准上有规定，只有当保护接地的接 地电阻R< 50/1时，高压侧防雷及保护接地才能与低压侧工作接地共用 一个接地装置。反过来说，如果采取三点共同接地，则    R< 50/1时，其

中 I 为高压系统的单相接地电流。 对不接地系统， I 为系统的电容电流， 对消弧线圈接地系统， I 为故障点的残流。有些系统虽装有消弧线圈，

但常常运行不正常而退出运行，目前不少10kV系统IC都在40A左右， 所以较大的高压系统中 R应取1Q。如果按上述计算结果大于 4Q,则 由低压工作接地要求，不得大于 4Q。公式R< 50/1中，50为低系统的 安全电压，即高压侧对外壳单相接地时，接地电流流过接地装置的压 降不得超过50V。而10kV系统中的电容电流差别很大，有的不足10A, 有的高达上百安或数百安，所以配电变压器三点共同接地时，要根据 所在高压系统的情况来确定接地装置的接地电阻，不能笼统地规定    4 Q

或10Q。由于接地电阻大小与系统单相接地电流有关，与配变容量并 无关，所以现场规程的说法没有道理。有的资料认为，当低压工作接 地单独另设时，100kVA以下的配电变压器的低压侧工作接地电阻，可 放宽到10Q,原因是变压器小，内阻抗大，限制了接地电流，也就限 制了地电位的升高。

1.2施工中还会出现其它接地方式， 施工中常用接地方式三种方式中都 是共同接地的，采用哪种方式为好，现分析如下。高压侧避雷器的作 用是用来保护变压器高压线圈与外壳之间的绝缘，按图 2 的接法，高 压线圈与外壳之间承受的电压除避雷器残压外，还增加了接地引下线 的电感、电阻上的压降，这个压降在雷电流冲击下是不可忽视的，使 其保护效果大为降低。而图 1 的接法也会产生一个问题，就是低压线 圈及中性线全部承受接地装置上的压降，特别是当中性点存在重复接 地，接地电阻小于配电变压器接地电阻，且离配电变压器较近时，高 压侧避雷器的放电冲击电流将较多流向重复接地，有时会将重复接地 的引下线烧断（重复接地线一般较细） 。所以图 3 的接法较为合理，对 高压线圈的防雷保护合理，对低压中性线的冲击也较小，因为部分雷 电流已通过接地装置流入地中。

1.3 关于接地装置的设计按标准规定， 配电变压器台区的接地装置应敷 设为闭合环形，并加垂直接地极， 这是因为环形内的接触电压比较低， 而沿环形接地体走路的行人，其跨步电压也较小，城区的配电变压器 大多安装在路边， 因常有人走动， 为行人安全着想， 必须敷设为环形。 环形的大小，一般以5m为直径，这是因为要发挥水平接地极和垂直接 地极的散流效果，减少相互屏蔽，降低接地电阻而必需的。但有些安 装地点过于狭窄时，则可为椭圆形，短轴距不得低于 3m,两个垂直接 地极宜打在短轴两端点附近，高压避雷器及外壳接地和中性点的接地 分别引至垂直接地极附近,以利于散流。如土壤电阻率较高,做一个 环后，测试接地电阻不合要求，则应在环外再做一个大环，两环相距4亠 5m，埋深比第一环深，至少两处相连接，直至满足要求为止。

1.4关于接地引下线的连接方式按部颁标准, 除设备的接线端子可用螺 栓连接外,引下线及接地装置都应使用焊接,但为安装方便,通常在 电杆下的1.8〜2.0m处有一个断接卡，也用螺栓连接。引下线一般用扁 钢,但也有采用钢绞线。钢绞线与扁钢的连接应制作接线板,最好采 用双螺栓相连,以利于接触良好。目前的实际情况是,高压避雷器接 地端分别用钢绞线接线,三根钢绞线再连在一起,且都是绞合连接, 配电变压器外壳的接地线也用钢绞线与避雷器接地线绞合,然后再与 接地装置的引上线用螺栓连接，有的也未压制接线鼻，这些连接都不 符合标准的要求，接头过多，接触不良。建议三个高压避雷器的接地 端用30X4的扁钢连成一体，从中间引下与外壳的接地扁钢相连，均采 用焊接，也不宜在中间设断连卡，而直接入地与接地装置进行焊接， 低压中性点直接用扁钢引至接地装置与之焊接， 扁钢宜采用 30X 40mm2。

1.5关于接地装置的施工接地装置的地下水平接地极应采用 40 X4的扁 钢，垂直接地极用L40X4埋深大于60cm，填土时用干净的原土并夯 实。有条件时，应将环形水平接地极的面积适当增大些，或往环外再 做一个环，两处相连，以降低接地电阻，尽可能达到 1Q。地下连接处 应采用焊接，并符合要求。扁钢的搭接长度应为扁钢宽度的 2 倍，且 应三面或四面焊接，三面焊接时尽量二短边一长边，利于电流通过， 圆钢的焊接长度为圆钢直径的 6 倍，应两面焊接，且不得有虚焊。焊 接处应采取防腐措施。