深井接地系统施工工法

深井接地系统施工工法

国内大多数中小型发电厂、开关站的接地系统的接地体设计都采用了镀锌扁钢、钢管或

角钢。电力系统接地电阻一年四季均应符合 d ≤2000/I d当I d≥4KA时取d≤0.5Ω。

随着现代化大型机组对接地系统要求的提高传统的接地系统设计与施工无法满足规范的

要求。特别是对于高压大接地短路电流系统由于接地电流很大接地电阻的大小直接影

响设备壳体对地电压影响设备安全运行系统对接地电阻要求的不断提高接地材料的

设计也随着提高。接地体材料的设计已经采用经过镀锡处理的铜绞合导线及其它铜材。深井

接地系统的应用使因地理位置或地质条件无法满足接地设计要求的发、变配电工程的接地

要求符合规范要求。现对引子渡开关站、小浪地开关站及金河二级开关站的深井接地系统施

工加以总结形成本工法。

1特点

1.1恒定的低电阻技术效果好

1.2.耐腐蚀性强使用周期长

1.3.安装简便。

2.适用范围

本工法适用于土壞电阻率较大接地电阻要求高的地下厂房、开关站及占地面积较小但的变电站。目前应用比较广泛的是伽尔玛接地极和钢管接地极的深井接地系统。

3.深井接地系统工艺原理

用地质钻机钻孔达到设计深度把接地极放置孔内低阻回填料（长效降阻剂）填满填实。将垂直接地极与水平接地体焊接在一起构成接地系统。

4.工艺流程及说明

准备钻孔

报告

垂直接地体的安装是本工法重点。常用的垂直接地体有三种

（1）GALMAR接地极GALMAR（伽尔玛）接地极由波兰GALMAR JQNVSE Marciniak S.C.生产。其结构用纯度99.9%的电解铜分子覆盖到低碳钢芯上制成铜层厚度为0.25mm。钢芯是符合直径要求的棒料其抗拉强度为600N/mm2。在粘土、沙砾石地质区可深入地下35m。接地棒外表的铜层具有良好的粘合度、可塑性、导电性能也是把电流输送到大地的有效导体。GALMAR(伽尔玛)接地极的构造接地极的结构由接地棒、连接管、驱动头、钢头组成。接地棒两端有螺纹管长为3m使用连接管将接地棒连接起来。

据资料介绍：当接地电阻要求为r d≤2Ω时采用3m长的热镀锌接地极需要15根，还需埋入地下0.8m深的接地极连线42m，分散面积达120m2。当采用伽尔玛接地极时，仅一根12米长的即达要求。

（2）钢管接地体

（3）TEGS电解接地体。

4.1 以GALMAR接地极为主体的接地系统的施工工艺介绍

施工示意图如下

4.1.1 用地质钻机按设计图纸设计部位进行钻孔。

4.1.2安装接地极

在深孔底部放入4-6cm厚的泥土再铺垫1cm专用低阻回填料。在安装接地棒时每下放3m时用专用卡具卡住接地棒将连接管套入接地棒端部螺纹并旋紧再将一根接地棒与连接管对接旋紧后继续向下沉放直到规定深度。在安装连接管之前每个连接螺纹抺一层导电胶当连接管及接地棒旋紧后再喷涂一层银粉漆于连接管及螺纹部位。

4.1.3接地极端部引线焊接

当接地极基本沉放完毕前用TJ-120裸铜绞线与接地棒端部焊接焊接采用直热式放热熔焊工艺进行。直热式放热熔焊工艺（泰卡威特工艺）原理

3CuO+2Al→3Cu+Al2O3+△Q。

4.1.4低电阻回填料填充

当引线焊接完毕后将接地极沉放到底然后将钻孔内全部用低阻回填料填满填实

无悬空现象。

4.1.5裸铜绞线敷设及连接

将所有伽尔玛接地极用TJ-120裸铜绞线可靠连接起来并与全厂接地网连接。所有裸铜绞线经过岩石地段开挖成断面为0.4×0.4米的沟槽。槽底铺垫0.2米深泥土并夯实然后敷设裸铜绞线。绞线与接地极地网采用泰卡威特工艺进行焊接。焊接完毕后在绞线上方铺放大于30mm厚的低阻回填料最后用泥土将沟槽填平夯实。如遇到上方有砼浇筑时将沟槽顶部铺放砂砾石再浇筑。施工简图如下

4.1.6 实例分析

实例简介贵州引子渡电站地理位置属于喀斯特地貌形成的地质条件坝址到厂房全部为岩石。根据对厂房及安装间土壤1-4米的电阻率的测量土壤电阻率达到5000Ω.m。因此根据设计共安装了10根24米深的GALMAR接地极10跟接地极用95mm2裸铜绞线连接起来并与全厂接地网连接。

测试原理图

试验分析

R JD=U/I

U2=(U12+U22-2U02)/2

式中U为测量电流产生的实际电压

U1为接通电源后产生的电压

U2为电源极性调换测得的电压

U0为未加电源前测得的干扰电压。

公式引于《电力设备接地技术规程》。哪一年经计算实测接地电阻为0.42Ω。

结论：试验时考虑了各种干扰因素从试验数据判断接地电阻合格小于规范0.5Ω。

4.2 以钢管接地极为主体的接地网(小浪地开关站)的施工

4.2.1根据接地极位置安装好钻井钻孔设备。

4.2.2钻出深度大于100m孔径φ110 mm的深孔。

4.2.3深井接地极安装方法步骤如下

1）准备好φ102钢管必须经过校直;

2) 搭设好钢管起吊量5t的吊架;

3) 使用吊架吊起钢管接地极下放每落一节焊上下一节钢管直至全部装完。

4.2.4用热镀锌__50×5扁铁把所有接地极与接地网用电焊相连。

4.2.5接地电阻经测试为0.48Ω符合规范要求。

4.3 TEGS电解接地体。

索风营电站即将使用有待学习与研究。

5、机具设备见表1

6.劳动组织

潜孔钻机操作工3人;电气安装工2人电气试验工2人技术人员1人电焊工1人起重工2人力工5人。

7.质量要求与保证措施

7.1钻孔深度大于设计深度50cm以上垂直度在2%以内

7.2扁钢搭接长度大于宽度的2倍（至少3个棱边焊接）

7.3水平接地体在跨越建筑物伸缩缝、沉降缝处时应设置补偿器。补偿器可用接地体

本身弯成Ω状代替。

7.4接地体线的连接应采用焊接焊接必须牢固无虚焊。焊接部位应刷防锈漆。

7.5铜绞线焊接应符合《泰卡威特工艺》。

7.6开工前进行技术交底。

7.7所有操作人员持证上岗、严禁无证作业。

7.8施工中实行“三检”制度。

8.安全保证措施

8.1在全体员工中进行安全教育提高全员安全意识。

8.2开工前全体施工人员必须学习安全生产规程考试合格后才允许进入现场施工。

8.3进入施工现场人员必须佩戴安全帽和安全规程所要求的防护用品。

8.4移动照明电压不高于36v。

5.8.5施工现场配备消防设备防止火灾的发生。

6.9.文明施工与环境保护

7.9.1对所有施工人员进行文明施工教育。

8.9.2严格遵循安装措施的工序要求严禁野蛮施工和违章作业。

9.9.3接地材料运到现场开箱检查后其包装材料及时清理并按合同要求进行回收。

10.9.4随时做到当班垃圾当班清理、集中。

11.10.效益分析

12.深井接地系统能使由于电阻率大或占地面积小等发变电工程的接地电阻满足规范要求。稳定的、

13.较小的接地电阻对发变电系统的稳定进行设备和人身的安全不只体现在经济效益上社会效益也

14.很显著。

15.11.工程实例（见表2）