电气化铁路牵引变电所接地电阻分析处理
降低铁路变电所接地电阻方法的探究
降低铁路变电所接地电阻方法的探究【摘要】随着科技的发展，高速铁路已经开始进入电气化的时代，铁路的动力基本上以消耗电能为主。
高速铁路的发展，其所承载的客流量和运载量正在不断增加，负荷太重导致列车运行所使用的电能消耗多，从而提供的电流要大。
基本上入地的短路电流远远大于4000安，所以要依靠变电所接地，防止人们被电击或者线路设备出现损害以及产生火灾，保障安全。
本文主要探讨有关铁路变电所接地电阻的相关知识。
【关键词】铁路；变电所接地电阻；降低方法牵引变电所的接地系统是用来保证电气设备运行正常、避免静电和雷电的危害、保障人身安全防止触电的措施。
衡量接地系统是否符合标准就是依靠接地的电阻阻值的大小，电阻值被影响的因素有土壤电阻率、土壤结构和接地网形式等。
短路电流大和高数值的土壤电阻率造成牵引变电所接地非常困难，国内的很多事故就是因为变电站的接地系统没有达到标准产生的。
随着电力系统的发展，短路电流需要的接地电阻的数值越来越小。
一、接地系统受土壤因数的影响土壤电阻率是接地施工的常用的参数，直接影响着接地电阻的大小、接地电流的分布、接触电势等。
土壤的电阻率不是一个恒定值，当土壤结构与土壤类型不同，土壤中的含水量和导电离子的浓度不同，都会影响到土壤电阻率，而且土壤电阻率受温度或者湿度的影响。
例如，未冻的土其电阻率要远远低于冻土；普通土电阻率远远低于砂石土。
接地系统中的接地电阻受土壤电阻率的影响非常显著，进行科学的设计接地系统离不开准确的土壤参数。
设计有关牵引变电所的接地系统时，经常将土壤看成半无限大的均匀介质，并且考虑单层的土壤结构，然后利用简化的公式的进行数据计算。
二、分析接地电阻的标准数值牵引变电所的接地电阻应该符合设备对暂态过电压、跨步电势、电位的要求，电阻值的大小取决于牵引回流、土壤电阻率和入地短路电流的数值。
对地电位要求的接地电阻。
对地电位是电气设备出现接地故障时，设备的接地线和接地体以及设备的外壳等与零电位位置之间相关电位差。
牵引变电所接地电阻测量浅析
出版社 ，２０１１．
［５］ 罗安 ．电 网谐 波 治理 和 无 功 补偿 技 术 及 装 备 ［ ．北京 ：中 国
电力 出版 社 ，２００６．
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［７］李 世林 ，左 强 ．无 功 补偿 装 置标 准 应 用手 册 ［Ｍ］．北 京 ：中 国标
需 求 ，不 出 现 欠 补 偿 （电压 降 低 ）以及 过 补 偿 （电压 升 高 ）的 现
地 安 装 自动 无 功 补 偿 器 进 行 补 偿 ，从 而 保 证 节 点 电压 稳 定 ，并 提高系统功 率因数及 电能利用率 。
象 ，可采 用如 图３所示 的基 于单片机 的 自动无功补 偿装 置进行
Ｃ相电流 互感 器
Ｃ相
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＝ Ａ相功率因数显示 ｌ
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ＡＮ Ｂ相 ｃ相 电容 电容 电容
图３ 无功功率 自动补偿 装置硬件 结构图
图３所 示 的无 功 补 偿 装 置 包 括 电 流 互 感 器 、电 压 互 感 器 、 ＡＴ８９Ｓ５２单片机 、ＬＥＤ显示屏、电容投切 电路 ，能够 自动检测 三 相 的电压和 电流信 号 ，进 行相位检测 ，将相位 差送给 单片机 进 行分析 ，单 片机将相位差 转变为对应 的功率 因数 ，然 后根据 计
电气化铁道牵引变电所高电阻率地质
电气化铁道牵引变电所高电阻率地质摘要: 随着我国客运专线和高速铁路的大规模建设和投入运行，对牵引供电设备的可靠性和安全性有着更高的要求。
在电气化铁道牵引变电所施工中,接地网敷设一般属前期隐蔽工程,一次施作不好就会造成很大的经济损失，并留下安全隐患。
因此,施工单位务必引起高度重视。
本文将从理论上对降低接地电阻的方法进行分析，并针对高电阻率土壤地区接地装置的施工方案和具体降阻措施以及注意事项进行详细阐述。
关键词:牵引变电所接地降阻分析处理Abstract: Along with the high-speed railway passenger special line and the large-scale construction and operation of traction power supply equipment reliability and safety have higher requirements. Electrified railway traction substation in construction, installation of substation grounding grip general early take cover engineering, an applied to bad will cause a great economic loss, and leave the security hidden danger. Therefore, the construction unit must be attached. In this paper, the principle of reducing the grounding resistance analysis and in the light of the high receptivity soil region of grounding device construction plan and specific resistance reduction measures and matters needing attention are expounded.Key Words: traction substation, grounding resistance reduction, processing dealing中图分类号：U22文献标识码：A文章编号：1引言近几年我国铁道牵引供电自动化技术的日趋完善，牵引变电所的自动化水平也在同时提高，越来越多的变电所采用了计算机控制设备，相比之下设备较过去自动化水平不高时，显得较为“娇气”和“金贵”，直接导致耐过电压过电流水平的直线下降，特别是在遭遇雷击时，很容易造成控制设备的损坏，甚至会威胁到整个系统的安全供电，尤其是变电所往往地处山区，遭遇雷击的概率比较高，所以加强变电所的防雷保护就非常重要。
牵引变电所接地电阻值探讨
工 陴技
２０ ０ ７年 （ ３ 第 ５卷） ６期 第
牵 引 变 电所 接 地 电 阻 值 探 讨
钟 宏 图
（ 中铁 二十一局 四公 司 ， 肃 兰州 ７００ ） 甘 ３００
摘要 ： 本文通过对 牵引变电所接地 电阻、 击过 电压、 触电 反 接 降低接地 电阻的主要 目的是 为了满足设备及人 身安全 的要 势、 跨步 电势等原理及相互 关系的分析 ， 认为现行 设计规范规 定 求 ， 前者体现为 降低反击 过电压 ， 后者体现为满足接 触 电势及跨 的接地 电阻值偏 于保守，工程设计 中变电所可根据具体情况 ， 在 步 电势的要求 ， 下面就这两个 问题分别进行探 讨。 采取一定的技术措施并校验接触 电势、 跨步 电势合格后适 当提 高 ２ 接地 网反 击过 电压 接 地 电阻值 ， 节 约工 程 投 资 。 以 关奠词 ： 接地 电阻 反 击过 电压 接触电势 跨步电势 牵引变电所发生接地短路 后 ， 接地 网电位升高可分 为三个 阶 段： 瞬时 电位 、 暂态 电位 、 态 电位 ， 稳 按照最严重情 况考虑可按下 ０ 引言 列公式计算 ： 根据《 铁路 电力牵引供 电设 计规范》 ｒ ００ — ８ 的规定 ， （ Ｂ１０ ９ ９ ） ｒ 瞬时电位 ： （． ０ ８ Ｖ￣ ｅ ００ ． ） －Ｖ ６２ （ ６ １ ） 牵引变 电所接地网的接地 电阻值一般按不大于 ０５ 设计 。位于 ．Ｑ ｘ／３ 高土壤 电阻率地区的牵 引变 电所， 在不采取任何降阻措施 的情况 下， 要达到此要求非常困难 。 多年来 ， 计人员大多采用外引接地 设 暂态 电位 ： １ Ｉ Ｅ ．Ｒ ８ （ —７ １ ） 体 （ 为增 大接地 网面积 深埋接 地体 、 实 回填土 、 添加降阻剂 、 采 稳 态 电位 ： ｒ Ｉ Ｅ ＝Ｒ （ — ） １ ８ 用深井接地等手段来降低接地电阻， 勉强使变 电所在开通初期达 Ｖ 额定线电压 Ｉ ｅ一 一流经接地网入地 电流 Ｒ一接地电阻 到规范规定的 ０ Ｑ， 随着时间的推移 ， 阻手段将 逐年失效 ， ． 但 ５ 降 由上三式可见 ， 接地网 的瞬时电位 比工频 稳态和暂态 电位大 接地 电阻仍会逐年上升 ， 突破规范规定。 因此 ， 高土壤 电阻率地区 得 多 ， 当牵引变 电所进线 电压等级 为 １０ Ｖ时 ， 大可达 ２ ｋ ， １ｋ 最 ９ Ｖ 的接地设计如硬性采取各类降阻措施 ， 不一定 能达到很好的效果 其 值相 比于牵 引供 电高压设 备 内部过 电压及雷 击过 电压的绝缘 且在经济上极 不合理 ， 很有必 要探讨不 同地 区、 同条件 的牵 引 水平值来说还是很小的 ， 以接地 网的瞬时电位 一般只会使低压 不 所 及 晶体管装 置等弱 电设备损 坏或发生误动而不会损 坏 高压 电气 变 电所接地电阻统一采用不 大于 ０５ 的标准是 否合适 。 ．Ｑ 设备 。 １ 接地 电阻 的定 义 目前 ，接 地电位升 高后对低 压和弱电设备的反击 还研究得 工频电流从接地体 向周 围的大地散 流时土壤 呈现 的电阻称 很少 ， 一般来说 ， 取一定 的隔离措施 以后 （ 在采 如对通信 设备加装 为接地电阻。 接地电阻的数值等于接地体的电位与通过接地体流 隔离变压器等 ） ，接地网反击过 电压对弱 电设备 的危 害也是可以 入地中电流的 比值 。 根据静电 比拟 法 ，接地 电阻计算可 以用相 降低或消除的 。因此 ， 适当提高接地 电阻值不会对牵 引变电所电 气设备造成损坏。 应条件下静 电场 的电容计算来得到 。 由高斯定理 ， 穿过任一闭合表面的电位移矢量等于包 围在此 ３ 接触 电 势和跨 步 电势 表面所限定 的空间 内的电荷 ， ： 即 接地短路发生在接地 网内时 ， 流经接地 网的入 地短路电流产 Ｄｄ ￡ ｄ ＝Ｑ ｓ Ｅｓ （ 】 】 生 的接地 电位为 ： ） Ｉ （ Ｉ （一（） ＝Ｉ １ １ｌ 一 ） Ⅱ （－ ） １ ９ 又， 欧姆定律的微分形式 ： Ｉ 一入 地 短 路 电 流 鼢 胁 一 （ ＿２ １ ） Ｉ 一一接地短路 时的最大接地短路电流 Ｉ一流经变 电所变压器接地 中性点 的接地短路电流 由电阻和电容 的定义 ： Ｏ Ｖ 分流系数 Ｃ ＝兰 Ｒ＝二 ＿ ． （ — ） １ ３ 按铁道部标准《 铁路 电力牵 引供 电设计规范》 Ｔ ００ — ８ （ Ｂ １０ ９ ９ ） Ｖ 』 的规定 ， 牵引变 电所 １０ Ｖ侧及 ２ ．ｋ ｋ １ ７５ Ｖ侧短路时 ， 接触 电势及跨 把式（ —３ 代入式 （ —１及 （ —２得 出： １ ） １ ） １ ） ｒ 一 。 步 电势应满足 ：
降低铁路变电所接地电阻方法的探究
降低铁路变电所接地电阻方法的探究降低铁路变电所接地电阻方法的探究随着国家铁路建设的不断发展和进步，铁路电气化技术得到了长足的进步，铁路变电所的重要性也日益凸显。
铁路变电所接地电阻作为一个常见的问题，能够对铁路变电所的安全稳定运行造成重大影响。
因此，为了保证铁路变电所的正常运作并提高其安全性，降低铁路变电所接地电阻是一个必要而迫切的问题。
首先，让我们了解一下接地电阻的概念。
接地电阻是指在接地电极与地面之间的接触面积和接触质量都良好的情况下，由于地下土壤本身的电性质、电流的通路等因素所引起的接地系统中的电阻。
在铁路变电所中，接地电阻会影响铁路线路的电气安全和运行质量，因此减小接地电阻是十分必要和紧迫的。
那么如何降低铁路变电所的接地电阻呢？接下来，我们将进行探究。
健康的土地是降低接地电阻的基础。
因为铁路变电所在大多数情况下建立在每个站点受到标准化维护的地基上，所以一般情况下土壤的健康状态是接地电阻降低的关键之一。
要想获得健康的土壤，我们就需要充分了解土壤的性质，比如抗电系数、渗透性、含水量等，并在实际工作中根据可行性和需求进行必要的土壤改良。
使用优质接地设备也是降低接地电阻的有效方法之一。
现在市面上有很多铁路变电所用的接地设备，尤其是一些专业厂家的设备，比如低接电阻接地体、深井接地体等，这种设备能够将使用的金属接地体、耳thing和加强件等结构组合到一起，将接地电阻最小化。
选用适当的接地涂层也是降低接地电阻的常见方法。
由于铁路变电所所使用的接地设备很多都是金属或是金属制成的，接地涂层可以使金属表面变得光滑细腻，从而降低接地电阻。
在选择接地涂层时应注意选用不燃材料和不腐蚀涂层，以免对本身的运行产生负面影响。
对于铁路变电所接地电阻进行定期检查也是降低接地电阻的有效方法之一。
由于铁路变电所接地电阻难以通过肉眼观察判断是否存在问题，所以定期检查可以减少接地电阻问题遗漏，也可以及时处理接地问题，避免严重后果发生。
牵引变电所接地电阻测量浅析
2 测试步骤和注意事项
按照所采用的试验方法准确将连线接于探测针上，将导 线根据所有仪器的要求接于仪表相应的端钮上。 仪表放置水 平位置，检查检流计的指针是否指于中心线（即“0”线），否则 调整零位指针指于中心线。 将“倍率”置于最大倍数，慢慢转动 发电机手柄，同时旋动“测量盘”使检流计指针指于中心线。 当 检流计指针接近平衡时，加快发电机手柄的转速，使之达到 120 r/min以上，调整测量盘使指针指于中心线。 随着测量值的 大小调整“倍率”和“测量盘”以得到准确读数，将测量结果“测 量盘”读数乘以“倍率”即为所测的接地电阻值，记录该值及天 气、环境条件等。
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Dianqi Gongcheng yu Zidonghua◆电气工程与自动化
这样就可以根据需要达到的功率因数来选择合适的电容 器组进行无功补偿，保证补偿效果最好。
为使补偿之后系统提供的无功功率能够恰好保证负荷的 需求，不出现欠补偿（电压降低）以及过补偿（电压升高）的现 象，可采用如图3所示的基于单片机的自动无功补偿装置进行 电容投切，保证无功功率平衡。
出版社，2011. [5] 罗安.电网谐波治理和无功补偿技术及装备[M].北京：中国
补充无功并且减少线路上的无功流通量，可在无功不足点就 地安装自动无功补偿器进行补偿，从而保证节点电压稳定，并 提高系统功率因数及电能利用率。
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运行中的变电所接地电阻偏大因素分析及改进方案
运行中的变电所接地电阻偏大因素分析及改进方案
变电所的接地电阻过大，有很多原因。
具体问题要做具体的分析，不是一两句话就可以说明白。
1、是变电所投运时就大。
2、是运行一段时间后变大。
3、是接地极、网制作不符合标准或制作工艺不标准。
4、变电所当地的土壤电阻率大。
这些问题要搞清楚才能下手解决。
如果是变电所投运时就大，可能是当时施工时接地极、网制作不符合标准或制作工艺不标准或者是变电所当地的土壤电阻率大。
解决办法：1、将接地极、网挖出直接测试，看是否合格。
如果合格，就是接地引出线的连接有问题。
这个连接必须是焊接，焊接的面积是有标准的，有资料可查。
如果测试不合格，就可能是土壤电阻过大所致。
解决的办法是看就近有没有河流、水塘等，在那里设一个接地体用足够截面的扁钢带连接到你的接地极、网上。
记住要焊接且焊接的面积要足够。
如果是运行一段时间后变大的，那一定是接地极、网的引出线连接出了问题。
挖开检查吧。
各部接点必须是焊接，若是螺栓连接那肯定是这种现象。
投降阻剂和撒盐只能是短期行为，我个人不赞同这种做法。
以上是本人的浅显见解，不一定全面和正确，莫笑话。
共同探讨，互相学习。
有不当之处敬请指正。
关于降低变电所接地电阻措施及方法的分析和研究
关于降低变电所接地电阻措施及方法的分析和研究随着电力系统的发展和不断完善，变电所的安全问题日益引起人们的高度关注。
变电所的接地电阻是其安全运行的重要指标之一，但随着环境条件的变化、接地体腐蚀等因素的影响，接地电阻可能会出现升高的情况，导致变电所的安全风险增加。
本文将从降低变电所接地电阻的角度进行分析和研究，探讨各种措施和方法的优缺点。
一、地网设计地网设计是影响变电所接地电阻的一个重要因素，良好的地网设计能够有效降低接地电阻。
地网的形状、深度、布置方式等因素都会影响接地电阻的大小。
1. 地网形状地网形状可以采用网格状、环状、条状等多种形式。
网格状地网具有压降均匀、面积大、接地电阻小等优点，适用于大型变电站。
环状地网能够有效避免地电位梯度过大，降低接地电阻。
条状地网适用于占地面积较小的变电所，虽然接地电阻相对较大，但能满足变电所的安全要求。
2. 地网深度地网深度会直接影响接地电阻的大小，通常地网越深，接地电阻越小。
地网深度的选择需要考虑地质情况、土壤电阻率等因素，不同地区和不同类型的变电所采用的地网深度也不同。
3. 地网布置方式地网的布置方式也会影响接地电阻的大小。
通常地网的布置方式有集中式和分散式两种。
集中式地网指将所有接地体连接成一个整体，可以有效降低接地电阻，但是存在故障后维护困难、单点故障对整个地网影响大等缺点。
分散式地网将接地体分散布置，容易维护和发现故障，但某些情况下接地体之间可能存在电位差，影响接地的效果。
二、接地体选择接地体直接决定着接地电阻的大小，接地体的选择会影响接地电阻的大小和稳定性。
通常接地体可以选择钢制接地体、铜制接地体、镀锌钢管接地体、钻孔接地体等，下面简要分析各种接地体的优缺点。
1. 钢制接地体钢制接地体是常用的接地体之一，其成本较低、易于安装维护，但容易腐蚀导致接地电阻升高，且不易检测维护。
铜制接地体具有良好的导电性和抗腐蚀性能，接地电阻小且稳定性较高，但成本较高。
镀锌钢管接地体材料成本低，安装方便，但易受腐蚀影响，接地效果不太稳定。
关于降低变电所接地电阻措施及方法的分析和研究
关于降低变电所接地电阻措施及方法的分析和研究降低变电所接地电阻是提高变电所接地系统性能的重要措施之一，接地电阻过高可能导致接地电流过大，影响设备的安全运行。
对于变电所接地电阻的降低措施及方法进行分析和研究具有重要意义。
降低变电所接地电阻的主要方法之一是采用低阻接地材料。
常用的低阻接地材料包括铜、铝等。
这些材料的电阻较低，可以有效降低接地电阻。
选择合适的接地极材料和施工工艺也是降低接地电阻的关键。
在土壤中埋设耐腐蚀且导电性能良好的接地极，采用合适的覆土层厚度和压实程度，可以减小接地电阻。
合理布置接地系统也是降低接地电阻的重要方面。
对于大型变电所，采用多点接地的方法可以有效降低接地电阻。
通过将接地极布置在不同位置，使得接地系统中的电流得以分散，降低电阻。
加设导体越战也是一种有效的接地电阻降低方法。
导体越战可以增大接地系统与土壤的接触面积，提高接地电阻性能。
合理设计接地系统的结构也是提高接地电阻的重要手段。
采用合适的接地网结构，可以降低接地电阻。
一般来说，接地网采用星型结构是较为常见的选择。
通过在变电所周围布置多个接地极，并将其通过导体连接起来，形成星型结构，可以降低接地电阻。
合理选择接地导体的截面积和长度也是提高接地系统性能的重要因素。
定期检测和维护接地系统也是保证接地电阻降低的关键。
通过定期进行接地电阻的测试，及时发现接地电阻过高的问题，并采取相应的维护措施，可以保证接地系统的正常运行。
常见的维护措施包括接地导体的钢丝刷清洗、降低接地极与土壤之间的接触电阻等。
降低变电所接地电阻的措施及方法包括采用低阻接地材料，合理布置接地系统，合理设计接地系统结构，以及定期检测和维护接地系统等。
这些措施和方法可以有效降低接地电阻，提高变电所接地系统的性能，保证设备的安全运行。
浅析铁路牵引变电所接地网故障原因及对策
浅析铁路牵引变电所接地网故障原因及对策电气化铁路有环保、高效、节能等的优点，目前这种方式被全世界认为是一种很理想的交通运输方式。
国务院也对中国铁路进行长远的规划，不断的统筹人口、资源、土地等各方面的需要。
并在2008年国务院进一步调整铁路的规划方案，不断完善铁路的布局。
根据最近几十年运行的数据分析，电气化铁路的可靠性变得越来越高，但是牵引供电系统是整个电气化铁路的核心设备，并且接地网是其重要的组成部分，具有保障电气设备正常运行、人身和设施安全、防止雷电和静电危害等重要作用，其性能良好是确保电气化铁路安全运行的一个重要因素。
所以研究电气化铁路牵引变电所接地网的故障原因和措施是至关重要的。
标签：变电所；接地网；对策1 研究现状国外的很多的发电厂或者接地网的铺设材料都是用的铜材料，所以他们的腐蚀问题不是很严重的，所以对于我们接地网腐蚀严重的故障分析是没有可以借鉴的技术和方案。
近年来，铜材料的成本费用很高，所以欧洲、北美等国家开始也采用镀锌钢材作为接地网的铺设材料，但是这些新铺设的接地材料运行的时间比较短，腐蚀的现象还不是很严重的，并没有引起国家的高度关注，所以相关的资料和报告较少。
我们国内的学者和科学家对接地网腐蚀故障的研究并取得了一定的成果。
目前，最主要的是基于电路网络理论或者电磁场理论的接地网故障检测方法，并没有涉及腐蚀故障的相关内容，也就是只有参考文献是针对牵引变电所接地网的腐蚀故障的研究问题。
现在，比较成熟的是应用电网理论的分析和方法对接地网腐蚀故障进行诊断，将接地网的腐蚀故障问题转化成检测方程的求解问题，相比较来说是一种灵活运行并且容易實现的一种诊断方法，但是在求解检测方程中不同的解题算法都有一定的优缺点，还需要研究一种简捷和可靠的求解检测方程的算法。
2 研究意义接地网由大型的网状接地装置和埋在地下的金属导体相互垂直组成，所以这些导体被叫做水平接地体和垂直接地体。
埋在地下的相互垂直的接地网由排放电流、雷电或者其他方面的电流和稳定电位差的作用，但是由于地下的环境潮湿和空气的作用，金属导体经常会出现电化学腐蚀或者造成焊接不良、虚焊、漏焊等故障，导致接地网的供电性能严重下降，可靠性飞速下降，从而影响电网设备的正常供电，导致牵引供电系统不能正常运行，进一步严重影响电气化铁路的正常运行，耽误乘客的时间。
电气化铁道牵引变电所接地电阻分析处理
Ｃ ｍＲ ＣｎＯ ｏ Ｕ ｒ Ｎ
电气化铁 道牵 引变 电所接地 电阻分析 处理
别、 科 红 中铁 二 十 一 局 集 团 电务 电化 工 程 公 司
摘要 ：随着 电力 自动化技术 的不断 完善和提 高 ，越来越 多的变电所采用 了计算机控制设备 。在提 高变电所 自动化水平 的同时，设备的耐过 电 压水平却直线 下降 ，特别是在 遭遇 雷击 时，很 容 易造成控 制设备的损坏 。变电所往往 地处 山区，遭遇 雷击的概 率比较高 ，所 以加强 变电所的 防雷 保护非常必要 。 关键 词 ：牵引变电所 接地降 阻 分析处理
自然 接 地的施 工方 法 ，显然 无 法达 到 设 计要 求 。针对 具 体情 况 ，我 后 ，再 与水 平 接地 均压 带 焊接 。对 水 平接 地 带 ，同样采 取 内层裸 降
们根 据 已往施 工 经验 ，首先 高度 重 视 。 同时依 据 现场 现 状和 初测 土 阻剂 外层换 填 电阻率较低 的土 壤 的施 工办 法 。 壤 电阻 率数据 ，结 合经 济 节约 的原 则 ，及 时 制订 了初 步 处理 方案 ，
置 埋 设周 围换填 电阻率较 低 的土 壤 ，按 此办 法施 工 完成 后 ，若 仍达 增 大 接地极 坑 的开 挖、换 土 越和 降 阻剂 ，然 后从 四面 与所 内接 地 网 双 连接 。直 至达到 要求为止 。
３ 工方案 实施 ． 施
电位 分布 曲线 和 接触 电位 、跨 步 电位 。在 商土壤 电阻 率 区施 工 时 ． 尽 量 将接 地 网网格 控 制在 ６ ×６ 以 内。所 内控制 电缆 、低压 电缆 米 米 等采取一 点接地 、接地 母线 在高压 侧 与主 接地 网相连 。 接 地 网除 施 工 方 案 措 施 得 当 外 ，接 地 网均 压 带 和接 地 极 的材
关于降低变电所接地电阻措施及方法的分析和研究
关于降低变电所接地电阻措施及方法的分析和研究【摘要】本文主要围绕降低变电所接地电阻措施及方法展开探讨。
在分析了研究背景和研究意义。
在详细介绍了变电所接地电阻的重要性和必要性，以及改善接地电阻的方法和优化接地系统的措施。
还探讨了不同情况下的应对策略。
结论部分强调了提高变电所接地电阻的重要性，并指出未来研究方向。
总结部分对文章内容进行归纳，展望未来研究前景。
通过本文的研究，可以帮助提高变电所接地电阻水平，保障电力系统的安全稳定运行。
【关键词】变电所、接地电阻、降低、措施、方法、重要性、必要性、改善、优化、系统、情况、策略、提高、研究方向、总结、展望1. 引言1.1 研究背景随着电力行业的快速发展，变电所作为电力系统中重要的组成部分，其安全性和可靠性变得尤为重要。
变电所接地电阻是保证变电所安全运行的关键指标之一，它直接影响着变电所的接地系统的效果和性能。
在实际运行过程中，一些变电所存在接地电阻较高的情况，这可能会导致地电流过大、接地系统不稳定等问题，进而影响设备的正常运行，甚至引发安全事故。
对降低变电所接地电阻进行研究和探讨具有重要意义。
目前，关于变电所接地电阻的研究主要集中在理论分析和实际案例分析上，但在具体的降低接地电阻的方法和措施方面还存在不足。
为了更好地解决变电所接地电阻较高的问题，需要深入研究其形成机制，探索有效的降低接地电阻的方法，以提高变电所的电力系统的接地系统性能和稳定性。
对变电所接地电阻进行进一步的分析和研究，具有重要的理论和实践意义。
1.2 研究意义降低变电所接地电阻是保障电力系统运行安全稳定的重要环节。
随着电力系统规模的不断扩大和负荷的增加，变电所接地电阻的重要性日益凸显。
良好的接地系统能够有效地保护设备和人员安全，防止因接地电阻过高而引发的电气火灾和事故。
对于降低变电所接地电阻进行深入研究具有重要的意义。
降低变电所接地电阻可以提高电力系统的供电可靠性和稳定性。
通过降低接地电阻，可以减小接地电流的流动，减少对系统的影响，提高系统的运行效率和可靠性。
电气化铁路牵引变电所防雷接地系统及降低接地电阻的方法研究论述
电气化铁路牵引变电所防雷接地系统及降低接地电阻的方法研究论述发表时间：2019-07-16T12:31:03.453Z 来源：《电力设备》2019年第6期作者：张海波[导读] 摘要：近些年，我国的电气化铁路事业发展迅速，铁路牵引变电所的安全运行尤为重要，其中防雷接地系统是其安全运行的重要组成部分之一；长期以来电气化铁路遭受雷击的情况时有发生，影响铁路系统的正常运行，造成了严重的经济损失，研究如何进一步提高电气化铁路的防雷能力显得尤为重要。
（中铁电气化局集团第一工程有限公司北京 100070）摘要：近些年，我国的电气化铁路事业发展迅速，铁路牵引变电所的安全运行尤为重要，其中防雷接地系统是其安全运行的重要组成部分之一；长期以来电气化铁路遭受雷击的情况时有发生，影响铁路系统的正常运行，造成了严重的经济损失，研究如何进一步提高电气化铁路的防雷能力显得尤为重要。
因此，基于现有的电气化铁路防雷措施，结合实际的电气化铁路牵引变电所、接触网专业运行经验，并探讨进一步增强电气化铁路防雷功能及特殊地质条件下如何降低接地电阻的方法。
关键词：铁路牵引变电；防雷措施；接地电阻降低方法1、目前电气化铁路牵引变电所的一般防雷接地措施目前，我国电气化铁路牵引变电所在接地、防雷和过电压方面已形成较为成熟的一套设计方案和施工标准。
接地装置由水平地网与垂直接地极组成复合式地网，水平接地网为网格布置。
除了在避雷针（线）和避雷器需加强分流处装设垂直接地极外，在接地网周边和水平接地带交叉点设置垂直接地极，与水平接地网连接，在变电所地下形成类似半球型的三维立体散流接地网。
最常见的牵引变电所架设多个独立避雷针，防护范围完全覆盖整个变电所，有效实现户外设备的雷电防护。
牵引变电所110kV（220kV）进线侧、27.5 kV 进线侧和馈线侧，分区所和AT所的进线侧和馈线侧，10 kV 所用变压器进线侧都设置避雷器。
接触网全线架设避雷线[1]，防止雷电侵入牵引变电所一次设备。
关于降低变电所接地电阻措施及方法的分析和研究
关于降低变电所接地电阻措施及方法的分析和研究
1.选择合适的接地电极距离：变电所接地电阻的大小与接地电极的距离有关，一般来说，电极间距越大，接地电阻越小。
在设计和建设变电所时，应根据实际情况选择合适的电极间距，以减小接地电阻。
2.增加接地电极的数量：增加接地电极的数量可以有效地降低接地电阻。
可以通过布置多根接地极来增加接地电极的数量，同时要保持电极之间的距离适当，以保证安全性和均匀性。
3.选择适当的接地电极材料：接地电极材料的选择也会影响接地电阻的大小。
常用的接地电极材料有铜、铜铁合金和铜铝合金等。
一般来说，纯铜具有较低的电阻，是较理想的接地电极材料。
4.合理布置接地电极：合理的接地电极布置可以提高接地电阻。
在布置接地电极时，需要考虑土壤的电阻率、土壤湿度、电流分布和电极间距等因素，以确保接地电极的分布均匀和有效性。
5.加强接地系统维护：定期检查和维护接地系统，保持接地电极的完好和运行正常，对于降低接地电阻具有重要作用。
可以采取测量接地电阻的方法来检查接地系统的质量，必要时可进行维修或更换接地设备和材料。
通过选择合适的接地电极距离、增加接地电极的数量、选择适当的接地电极材料、合理布置接地电极以及加强接地系统的日常维护等措施和方法，可以有效地降低变电所的接地电阻，提高接地系统的质量和可靠性。
这不仅可以保证变电所的安全运行，还可以减少接地故障对电力系统的影响。
铁路变电所接地电阻的降低方法分析
・６ ３・
铁路变 电所接地 电阻的降低 方法分析
见 乔
（ 北 京铁 路 局 北 京供 电段 北 京西 车 间 ， 北京 １ ０ ０ ０ ０ ０ ）
摘 要： 接地 网连接到 变电站接地净 高低 压电气设备接地 线， 如果接地 电阻大， 在发 生 系统接 地故 障或其他 高电流， 可能会 增加 潜在 的异常 ， 导致 电位分布接 地 系统超过规定的安全值 ， 或控制设备误 动， 或破 坏监 测设备 ， 扩大事故 ， 经济损失和社会影响。
关键 词 ： 电 阻接 地 ； 电极 ； 铁 路 变 电站
安全接地 系统 的接地电阻起着非常重要的作用 ， 接地 电阻的大 改变无关 ， 保证数值稳定性 。这 同样还是深井接地最大 的好处。 小是 一个重要 的技术指标 。近年来 ， 铁路变 电站建设项 目多次 出现 ２ ３地方 电解地极 电解接地 。高土壤 电阻率地区 ， 减少地面变电 的接地 电阻不能满足设计要求的问题 ，需要重复返工造成浪费 ， 影 站接地 电阻网络是相对 困难 的。网络设计或修改来降低接地电阻经 响正常的变 电站施工进度。 采取各种辅 助接地 电阻促使所需 的接地 常面临的问题。 在铁 路变 电所地面网络的设计与施工也遇到了这个 网络安全运行 ， 变电站接地 问题是一个重要的环节 。 问题 。 所 以， 当变 电站土壤电阻率较高 ， 用于地面 网的面积不能降低 接地电阻的设计要求 ， 可以实现减阻 Ｄ Ｋ—Ａ Ｇ ） 电解地极 。 １变电所地面网络 电阻偏高 １ ． １ 高土壤电阻率。尤其是 山区， 由于土壤电阻率高 、 严重影响 ２ ． ４土壤更换 。在高土壤电阻率地 区的换土 ， 是一种广泛使用 的 了系统接线 电阻。 在土地较为干燥的地 区 ， 由于缺乏 离子进行导 电， 有效方式 ， 方便施工 。若 铁路变 电站位 于山区， 例如 ， 同一种植土壤 因此土壤 电阻率也偏高 。 厚度极小 ， 基岩裸露的部分 ， 及砂岩和石灰岩土壤中 ， 接地设计用于 １ ． ２缺乏明确的勘探和测量 。 在进行接地设计 时 ， 要根据土壤数 土壤 、 土壤厚度不能满足当地 的需要 ， 沿着水平接地体槽 ， 底部直径 据， 并翻阅资料得出电阻率 。但土壤 电阻率之 间的差异与地域情况 １ 米， 接地 和接地坑建设奠 了 ２ ０厘米厚粘 土和水泥 ， 建 设完成后测 有关 ， 尤其是南北之 间的相 同土壤差异很大 ， 会 造成很大的错 误 ， 不 量接地电阻可实现预期要求。 应该再使用 。同时 ， 同一地方土壤的电阻率也不尽相 同。 ２ ． ５ 减阻剂的使用。目前 主要有两种减 阻剂： 化学和物理减阻剂 。 １ ． ３所得结果不 准确 。 设计师通常用 四极法测量 土壤 电阻率 。 尽 化学降 阻剂 的组 成是高分子材料 、 电解质和水 ， 可 以很快进 入土壤 管这 种方法迎合 了科 学调查的要求 ， 更加科学和准确 ， 但 四极法属 之 内浓缩低 电阻率 的根在土壤中形成一个 连续 的胶体 ， 以增加有效 于抽样测量站点 ， 在那个 地方经常出现在地质 断层 、 而且电阻率分 接地体的面积 ， 提高接地体扩散结果 ， 化学降阻剂对 环境有危 害 ， 比 布不均衡 ， 山坡地形在不 同的地点进行测量 ， 不 同的方 向 ， 沿横 向 、 如极易影响当地 的生态状况。减阻的成效也跟着时间慢慢降低 。建 纵 向和不 同深度的土壤电阻率。 增加土壤 电阻率测量精度最好 的方 议使用物理减 阻剂 。物理减阻剂导 电的电解质 和 固体粉末 固化 水 法 在初步设计 阶段 ， 变 电站在 地质勘探 ， 增加土壤 电阻率 测量 的内 泥 ， 低 电阻率 ， 它主要 由导 电粉来减 阻效果 ， 减 少阻力性能不 受 ｐ Ｈ 容 。由于地质调查和现场勘查孔 的要 求通常有几十个 ， 调查数十米 值及环境温度 的左右 。 的核心 ， 根 据测量值 的多个核心土是非常准确 和可信的 。 减阻剂在工程 ２ ０多 年 的历 史 ， 通 过 一 次次 的 改 进 ， 目前 在 性 能 １ ． ４建设时不小心 。 铁路变 电站接地的不同部分 ， 重要 的不仅是 和施工技 术方 面已经相 当完善。多个使用 减阻剂项 目， 完成后接地 精心设计 ， 严格建设更需要重视。由于复杂的地形 ， 尤其是变 电站的 测量接地 电阻是好 的 ， 但 由于缺乏 长期 勘测 、 减 阻剂的性能 和对 接 岩石 ， 导致地板 和垂直接地 电极槽开挖是很 困难的 。和接地工程属 地极 材料腐蚀得到越来越少的信 息。有质量差 的减阻剂 ， 减 阻的效 于隐蔽工程 ， 如施工过程不 能实现的全过程监督 ， 技术监督 的问题 果是不可持续 的 ， 导致接地 系统位 于土壤腐蚀 、 减 阻剂使用 的问题 可 能 出现 。 出现。 １ ． ４ ． １ 上下层 地网连接 的点部分 被引 出， 或引出后没有标记 ， 导 除了 以上所讨 论的 ， 增加 网络 的基 础埋置深度 ， 同时利用地 面 致 低 地 上 没 有 一 个 有 效 的 连 接 网络 ， 下层 地 网也 就 没 了意 义 。 爆破技术 ， 增大面积等 ， 采或者采用两层水平地 ， 也是可 以进 行的 。 １ ． ４ ． ２利用建筑垃圾 回填 ， 比如沙子 、 石块 。没有 回填细土 ， 分层 根据每个项 目的类型 ， 可 以挑选相应 的降阻措施。 ３ 结 论 压实 。 １ ． ４ － ３ 在 土木 工程建设 的过程 中 ， 地 网造成 了严重的损害结果 ， 铁路 变电所地 面网络是铁路变 电站安全 可靠运行 、 以及确保 电 全站仪测量接地电阻的接地 网络产生 比较大的影 响。 气设备 的安全运行的极为关键 的基础 。铁路 电力建设的迅猛发展 ， １ ． ５ 运行 流程 的改变 。 铁路变电站的接地装置是符合要求 的 ， 但 方面 ， 要 求接地 电阻短路 电流增 加的电阻必须越来越小 ， 而 同时 段时间后 ， 接地 电阻会升高。 除了前面提 到的一些建筑隐患外 ， 以 面积也减少 了， 尤其是在城市规划 和高电阻率的地方 ， 使铁路变 电 下问题值得关注 ： 由于接地体的接触电阻接地系统的腐蚀和周围的 站接地 电阻降低 ， 关键是如何正确推广 降阻的方法 ， 来 达到最终 的 土壤 ， 特别是 山区的酸性土壤快速腐蚀 ， 导致 接地装置 的一 部分遭 目的 ， 实 现 经 济 的发 展 。 遇损坏 。第二个是在地 面上连接领导 和接地装置 的一部分 ， 由于被 接地 网络必须 高度重视设计 和施 工 ， 高土壤 电阻 率地区 ， 铁路 腐蚀电阻 比较大甚 至造成开路 。三是在地下 由外力破坏造成损伤 ， 变电站基于地质和环境条件 ， 采用靠谱有效 的辅 助措施 ， 要根据地 此时要降低阻值。 区的发展制定相应的措施 ， 综合管理 ， 以降低接地 电阻。 ２ 降低 接 地 电 阻的 方 法 参 考 文 献 当网络的主要接地 电阻接地不符合要求 ， 通常需要 采取 减阻的 『 １ １陈纪纲 ．牵引变电所接地 电阻允许值及降低接地 电阻方 法探讨 举措 。目前 ， 常用的外部阻力减少措施 ， 人工 、 深井 接地 、 电解接地 ， ｆ Ａ １ ． 电气化铁路 牵引变电所新技 术年会论文集『 ｃ １ ． ２ ０ ０ ７ ． 等等 ， 各种各样的降阻措施 分述如下 。 ［ ２ 】 潘 以刚． 接 地 电阻测试技 术分析 ［ Ａ Ｊ ． ２ ０ ０ ６全 国电工测试技 术 学术 ２ ． １ 引外接地。 在高土壤 电阻率地 区， 当主变 电站接地电阻的接 交 流会 论 文 集 ［ Ｃ １ ， ２ ０ ０ ６ ． 地网络无 法达到预期时 ， 我们可以设 置人工接地装置在附近的土壤 ［ ３ ］ 石金铖 ， 王殿 江． 防雷接地 电阻异常情况的分析ｆ Ｊ １ ． 气象科技 ， ２ ０ ０ ６ ３ ） ． 电阻率较低 区域 ， 会 导致外部措施来 降低接 地电阻 ， 但 农 田恢复 的 （ 难 度 应该 进行 权 衡 。 ｆ ４ 】 李志刚 ， 郭立红． 降低接 地电阻新方法分析［ Ｊ １ ． 河北水利， ２ ０ ０ ６ （ ６ ） ． ２ ． ２深井接地。与其他 减阻措施 相 比，深井接地方法有很 多好 ｆ ５ 】 曾雁． 怎样有效改善接地 电阻『 Ｊ １ ． 农村电工， ２ ０ ０ ５ （ １ ２ ） ． 处： 极大程度上降低接地 电阻 ， 降低 了变电站 区域所 占的地方 ， 是极 『 ６ 】 李斯和 ， 胡春． 高土壤 电阻率地 区变电站接地 电阻改造ｌ Ｊ １ ． 四川水
高铁变电所接地装置—牵引变电所接地装置的运行与维护
降低接地装置接地电阻的措施学Leabharlann 校：降低接地装置接地电阻的措施
为降低接地电阻值，一般采取下列措施：
1．置换材料法
用低电阻率的固体或液体材料、吸湿剂置换接地体附近小范
定义
围内的高电阻率土壤，以降低地电阻值的方法。
优势
施工简单，不易受地质条件的限制，在现场得广泛的应用。
选择吸收和保持水分，并且对接地体无强烈腐蚀作用
回流效果。
牵引变电所接地装置举例
牵引变电所复合地网平面布置图
4.110kV线路引入牵引变电所的架空避雷线，在进线杆塔处与接地网间用螺栓连接，
以供定期测试接地电阻值之用。
5.电缆沟中单设40mm×4mm扁钢水平接地体，专供电缆金属外皮接地，其他电气
设备的接地线不能接到此扁钢上。
6.避雷针设独立的接地装置，其接地电阻值不得大于10Ω(非高土壤电阻率地区)，在
3
各种防雷装置的接地装置每年在雷雨季前检查一次
牵引变电所接地装置巡视
检查周期
4
对有腐蚀性土壤的接地装置，应根据运行情况一般每3年～5年对地面下接地
体检查一次
5
手持式、移动式电气设备的接地线应在每次使用前进行检查
6
接地装置的接地电阻一般1年～3年测量一次
牵引变电所接地装置巡视
检查项目
1
检查接地装置的各连接点的接触是否良好,有无损伤、折断和腐蚀现象
2
对含有重酸、碱、盐等化学成分的土壤地带,应检查地面下500mm以上部
位的接地体的腐蚀程度
3
在土壤电阻率最大时 (一般为雨季前)测量接地装置的接地电阻,并对测量
结果进行分析比较
牵引变电所接地装置巡视
电气化铁路牵引变电所接地电阻分析处理
网 地 面 电位 分 布 、 步 电 势 和 接 触 电 势 。 壤 电 阻 率 跨 土
并 不 是 一 个 恒 定 的 值 ，当 土 壤 类 型 与 － 壤 结 构 不 ｔ －
同 ，土 壤 中 导 电 离 子 的 浓 度 和 土 壤 中 的 含 水 量 不 同 ， 者 温 度 与 湿 度 发 生 变 化 时 ， 壤 的 电 阻 率 会 发 或 土 生 较 大 的 改 变 。土 壤 类 型 是 可 以根 据 主 要 矿 物 成 分 分类 ， 壤 温度 发 生 变化 时 ， 电阻率 也 发 生 变化 ， 土 其 冻 土 的 电 阻 率 远 远 高 于 未 冻 土 ； 石 土 的 电 阻 率 远 砂 远 高 于 普 通 土 。 土 壤 电 阻 率 对 于 接 地 系 统 的 接 地 电 阻 有 着 显 著 的 影 响 ， 到 准 确 的 土 壤 参 数 是 进 行 接 得 地 系 统 科 学 设 计 的基 础 。 前 ， 引 变 电 所 在 进 行 接 目 牵 地 系统设计 时 ， 将 土壤 看成 均匀半 无 限大介 质 ， 多 按 照单 层土 壤结 构考 虑 ， 用简 化公式 进行 计算 。 利
２ 接 地 电 阻 允 许 值 分 析
地 故 障的 电气 设备 时 ， 脚之 间承受 的电位 差 为接 手 触 电 势 。 地 短 路 电 流 经 接 地 装 置 流 向 大 地 时 ， 于 接 由 不 同 形 状 和 不 同 埋 深 的 电 极 会 有 不 同 形 式 的 地 表 电 位 分别 ， 大接 触 电势 出现的位 置也 不同 ， 一般都 最 但 出 现 在 电 极 附 近 ２ ３ 跨 步 电 势 的 要 求 ． 当 接 地 短 路 电 流 流 过 接 地 装 置 时 ， 地 表 面 形 大 成 分 布 电 位 ， 地 面 上 水 平 距 离 为 ０ ８ 的 两 点 间 在 ．ｍ 的 电 位 差 ， 为 跨 步 电 势 。 地 短 路 电 流 经 接 地 装 置 称 接 流 向大 地 时 ， 于 不 同 形 状 和 不 同 埋 深 的 电 极 会 有 由 不 同 形 的 地 表 电 位 分 别 ， 此 最 大 跨 步 电 势 出 现 的 因 位 置 也 不 同 ， 般 也 出 现 在 电极 附 近 。 一
关于降低变电所接地电阻措施及方法的分析和研究
关于降低变电所接地电阻措施及方法的分析和研究1. 引言1.1 背景介绍降低变电所接地电阻是电力系统运行中非常重要的一项工作，接地电阻的大小直接影响到系统的接地效果，进而影响到系统的安全运行。
随着电力系统的发展和规模的扩大，接地电阻的问题变得愈发突出。
传统的降低接地电阻的方法已经不能满足当前电力系统对接地电阻的要求，因此需要进一步研究和探讨新的降低接地电阻的方法。
对于变电所来说，接地电阻的大小直接影响到其对雷击和地电压的防护效果。
降低变电所接地电阻不仅能够提高系统的稳定性和可靠性，还能有效保护设备和人员的安全。
目前，已经有一些关于降低接地电阻的方法得到了广泛的应用，但是这些方法存在一些不足之处，需要进一步完善和优化。
本文将对接地电阻的影响因素进行分析，总结现有的降低接地电阻的方法，并提出一些优化接地系统设计的建议，以期为降低变电所接地电阻提供新的思路和方法。
1.2 问题意义接地电阻是变电所重要的安全保障措施之一，直接影响着整个电气系统的运行安全性和稳定性。
降低变电所接地电阻的重要性不言而喻，它不仅可以提高系统的接地效果，还可以降低系统对雷电等外部干扰的敏感性，从而保障系统设备和人员的安全。
随着电气系统的不断发展和扩大规模，各种因素导致变电所接地电阻逐渐增加，这给系统运行带来了一定的风险。
研究如何降低变电所接地电阻，提高系统的接地效果，成为当前电力行业亟需解决的问题。
通过对接地电阻影响因素的深入分析、现有的降低接地电阻方法的总结和优化接地系统设计，可以有效提高变电所接地电阻的降低效果，进而提升系统的安全性和稳定性。
本文旨在深入探讨降低变电所接地电阻的措施及方法，为电力系统的安全稳定运行提供技术支持和保障。
1.3 研究目的研究目的是为了寻找更有效的方法来降低变电所接地电阻，以提高电气设备的运行安全性和可靠性。
通过分析各种影响因素和现有的降低接地电阻的方法，我们的目标是找到更经济、更可靠的解决方案。
同时，优化接地系统设计，采用导体改进接地电阻，使用化学接地电解质等方法，旨在提高接地系统的导电性能和耐久性，从而降低接地电阻值。
铁路牵引变电所接地网故障原因及对策分析
铁路牵引变电所接地网故障原因及对策分析山西省大同市 037001摘要：随着科学技术的发展，火车的动力来源也逐渐地发生了变化，逐渐的从传统的内燃机驱动的模式转变为了电力驱动的模式。
在现阶段主要是由铁路上所设置的铁路牵引供电系统向火车进行能源供给，而铁路牵引供电系统的构成较为复杂，在这个系统当中主要是由牵引变电所以及电网接触网所组成。
其中牵引变电所的功能就是通过高压电线将高压电流转化为符合火车运行的制式压力电流之后，再通过接触网将转化完毕后的电流输送至火车当中为火车提供电能。
随着近些年来科学技术的不断发展，铁路牵引变电系统逐渐成为了当前铁路运输的主要能源提供方式。
而牵引变电所则是属于牵引变电系统的核心，接地网则是牵引变电所的重要组成部分。
所以在日常的工作当中必须针对接地网存在的故障进行研究分析，寻找出相应的解决方案方可为我国铁路系统的正常运营提供一定的保障。
关键词：铁路牵引变电；地网故障；原因及对策引言：在当前时期，电气化铁路已经成为了当前我国铁路运行过程当中的主流。
在电气化铁路运营中主要就是通过铁路牵引变电所进行火车运行的能源供给。
而火车运行的过程当中所需要的能源量是巨大的，所以牵引变电所在利用接地网进行电流的输送时，很容易因为电流量过大导致产生故障。
一旦接地网发生了故障，那么对于牵引变电所系统整体都具有巨大的影响。
因此，必须针对接地网故障发生的原因进行分析，然后制定出相应的解决方案，实现对于故障的提前预防。
1.我国铁路及牵引变电所概述（一）我国铁路的发展情况介绍铁路运输是一种常见的陆地运输方式，并且通过铁路运输的方式进行货物或者人员的运输，相较其他运输方式而言，单次运输量较大且经济效益较高。
我国的铁路建设起始于1876年，历经约100年的发展历程至1978年在我国大致形成了我国铁路运输网的骨干架构。
在这个时期内，火车的运行大多采取传统内燃机驱动的方式，为火车运行供给动力。
但是进入20世纪60年代，我国就开始了电气化铁路的建设。
浅析铁路牵引变电所接地电阻不符合规范要求的隐患与防治方法
浅析铁路牵引变电所接地电阻不符合规范要求的隐患与防治方法发表时间：2018-06-14T16:25:02.013Z 来源：《基层建设》2018年第12期作者：席俊章[导读] 摘要：本文通过对牵引变电所接地电阻不符合规范要求时，可能造成的人身和设备安全隐患进行了简单的阐述和分析，并提出了防治方法，为相关铁路牵引变电所的运维安全提供帮助。
中国铁建电气化局集团有限公司新疆维管分公司新疆乌鲁木齐 830000摘要：本文通过对牵引变电所接地电阻不符合规范要求时，可能造成的人身和设备安全隐患进行了简单的阐述和分析，并提出了防治方法，为相关铁路牵引变电所的运维安全提供帮助。
关键词：铁路牵引变电所；接地电阻；隐患与防治牵引变电所作为电气化铁路的心脏，时刻在为铁路电力机车和高铁列车提供电能，在保障铁路行车秩序的畅通上起着至关重要的作用。
但是，如果牵引变电所接地系统接地电阻值不符合规范要求，可能对牵引所从业人员的人身安全和行车设备的运行安全带来隐患，甚至可能引起严重设备故障或造成人身伤亡事故。
依据相关设计规范要求，电气化铁路牵引变电所内的避雷针需设置独立接地系统，接地电阻≤10Ω外，所内其它供电设备共用一个接地系统，接地电阻≤0.5Ω，但是随着牵引变电所运行时间和列车负荷的变化，接地系统受地地质环境的腐蚀及本体的自然损耗等因素影响，接地系统电阻值会逐渐变大，数值会达到1Ω以上甚至更多，根本无法满足牵引所安全运行的需求，同时也会造成牵引变电所的设备和人身安全隐患。
一、对人身安全造成的隐患1、如果牵引所接地系统电阻不符合规范要求，那么就会造成牵引所所用变压器的接地部分电阻值不达标，假如此时变压器的某一相（如C相）相线母线支持绝缘子击穿或馈线电缆绝缘皮老化、损伤，则C相与变压器的外壳就会短接放电，那么与此变压器外壳相连的接地线上就会产生短路电流，同时C相的电压加在变压器与接地系统接地电阻之间，由于接地电阻不符合规范要求，电阻值偏高，由此造成变压器外壳与接地电阻产生分压而带电，接地电阻值越高，产生的分压电压就越高，此时如果有巡视人员误触碰变压器外壳或变压器的接地引线，变压器外壳与接地电阻形成的电流回路就会和人体组成并联回路，产生的分压电压加在人体上就有可能造成人身触电伤害事故。
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2012年4月内蒙古科技与经济A pril2012 第7期总第257期Inner M o ngo lia Science T echnolo gy&Economy N o.7T o tal N o.257电气化铁路牵引变电所接地电阻分析处理朱永忠(中铁六局集团电务工程有限公司,北京 100070) 摘 要:从降低变电所接触网工频接地电阻的几种有效措施,分析了不同情况下采用的降阻手段。
关键词:牵引变电所;接地电阻;电气化铁路 中图分类号:U224.2+5 文献标识码:A 文章编号:1007—6921(2012)07—0095—02 牵引变电所的接地系统是电气设备正常运行、保障人身和设备的安全、防止雷电和静电危害的措施。
接地电阻值是衡量接地系统好坏的主要标准之一,接地网形式、土壤结构、土壤电阻率对接地电阻有着显著的影响。
短路电流大、土壤电阻率高是造成牵引变电所接地困难的主要原因,国内曾发生过多起由于接地系统未达到要求所导致的事故。
在电气化铁道牵引变电所施工中,接地网敷设一般属前期隐蔽工程,一次处理不好会造成很大的经济损失和安全隐患。
随着外部电力系统建设的快速发展,短路电流日益增大造成接地电阻要求值越来越小,解决问题的关键是合理确定接地电阻允许值,并在进行接地系统施工前,需对牵引变电所的接地系统进行合理、准确的设计,并切实采取措施,最大限度地减少施工量。
1 土壤参数对接地系统的影响土壤电阻率是接地工程的一个常用参数,直接影响接地装置接地电阻的大小、接地电流的分布、地网地面电位分布、跨步电势和接触电势。
土壤电阻率并不是一个恒定的值,当土壤类型与土壤结构不同,土壤中导电离子的浓度和土壤中的含水量不同,或者温度与湿度发生变化时,土壤的电阻率会发生较大的改变。
土壤类型是可以根据主要矿物成分分类,土壤温度发生变化时,其电阻率也发生变化,冻土的电阻率远远高于未冻土;砂石土的电阻率远远高于普通土。
土壤电阻率对于接地系统的接地电阻有着显著的影响,得到准确的土壤参数是进行接地系统科学设计的基础。
目前,牵引变电所在进行接地系统设计时,多将土壤看成均匀半无限大介质,按照单层土壤结构考虑,利用简化公式进行计算。
2 接地电阻允许值分析牵引变电所接地电阻应满足设备对电位、接触电势、跨步电势和暂态过电压的要求,其大小应取决于土壤电阻率、入地短路电流和牵引回流的数值。
2.1 对地电位的要求对地电位是电气设备发生接地故障时,接地设备的外壳、接地线、接地体等与零电位点之间的电位差。
当运行中的电气设备发生接地故障时,接地电流将通过接地线和接地体,以半球面形状向地下流散。
在距离接地体越近的地方,由于半球面较小故电阻较大,接地电流通过这里的电压降也较大,所以电位就高。
在远离接地体的地方,由于半球面大而电阻就小,所以电位就低。
对地电位要求的接地电阻为R≤2000/I,规范规定当I≥4000A时,可采用R≤0.5 。
同时设计规范也指出,在高土壤电阻率地区,当牵引变电所的接地装置要求做到规定的接地电阻值在技术上、经济上极不合理时,允许将接地电阻值提高,但不应超过5 ,并在采取绝缘和隔离措施后,满足暂态过电压、跨步电势及接触电势的要求。
2.2 接触电势的要求当人站在电极附近的地面上用手去接触发生接地故障的电气设备时,手脚之间承受的电位差为接触电势。
接地短路电流经接地装置流向大地时,由于不同形状和不同埋深的电极会有不同形式的地表电位分别,最大接触电势出现的位置也不同,但一般都出现在电极附近。
2.3 跨步电势的要求当接地短路电流流过接地装置时,大地表面形成分布电位,在地面上水平距离为0.8m的两点间的电位差,称为跨步电势。
接地短路电流经接地装置流向大地时,由于不同形状和不同埋深的电极会有不同形的地表电位分别,因此最大跨步电势出现的位置也不同,一般也出现在电极附近。
2.4 暂态过电压的要求在发生短路时,由于接地电位升高使设备受到工频暂态电压反击,可能造成设备击穿或引起避雷器误动,所以应考虑短路电流非周期分量的影响,要求3kV～10kV避雷器不应动作。
牵引变电所目前多选用无间隙金属氧化物避雷器,牵引变电所低压侧为27.5kV氧化锌避雷器,设计规范中没有对27.5kV避雷器作出规定。
3 高电阻土壤的接地敷设施工方案由中铁六局电务工程公司施工的大准铁路点岱沟、窑沟牵引变电所地岩石山上,气候常年干燥干旱,土壤电阻率经常在2500 左右。
根据施工调查和前期房建基础开挖发现,所址地下0.5m～1m为坚石地层,若按常规自然接地的施工方法,显然无法达到设计要求。
针对具体情况,我们根据已往施工经验,首先高度重视。
同时依据现场现状和初测土壤电阻率数据,结合经济节约的原则,及时制订了初步处理方案,主要内容:收稿日期:2012-02-18作者简介:朱永忠(1968-),2011年毕业于北方交通大学,中铁六局集团电务工程有限公司工程师。
3.1 接地网的开挖接地网沟开挖以人工为主,加宽0.5m、加深1m。
接地极改砸入为埋入。
接地网均压带长度和接地极安装数量按设计要求数量实施。
3.2 接地体的敷设在接地带和接地极敷设安装处增加适用有效的降阻剂,接地装置埋设周围换填电阻率较低的土壤,按此办法施工完成后,若仍达不到要求,再在牵引变电所围墙外周围敷设一周,加大地网面积,增大接地极坑的开挖、换土量和降阻剂,然后从四面与所内接地网双连接,直至达到要求为止。
3.3 施工方案实施施工方案的实施须经建设单位批准。
根据运营单位提议并经建设单位同意,点岱沟和窑沟牵引变电所为增强接地装置长久耐用,方案补充将水平接地带扁钢改为铜绞线,垂直接地极角钢改为铜棒。
4 降低牵引变电所接地电阻的措施土壤电阻率较高将导致变电所接地电阻偏大,为满足变电所接地电阻设计要求及运行安全性考虑,提高变电所防雷水平,从经济最优化考虑,应采取切实可靠措施最大程度的降低变电所工频接地电阻值。
按照接地网敷设方案,接地装置材质由钢改为铜后,由于接地均压带为多股铜绞线,接地极为铜棒,其与地接触面积,同角钢、扁钢与地接触面积相比减小了很多,加之客观上土壤电阻率高,这使得接地降阻施工困难更大。
在实践中,经过反复摸索试验,依据已往的经验和处理方法,笔者介绍几种已在牵引变电所成功应用的几种降低接地电阻措施。
4.1 接地网的要求按照接地网敷设的一般要求,接地网外缘闭合,外缘各角为圆弧状,水平均压带间距为5m,以减弱电场。
垂直接地极的间距不小于其长度的3倍,接地极一般为2.5m,以减小相邻接地体的屏蔽作用。
水平均压带与接地极间相互连接为焊接。
4.2 降阻剂的选择选择适宜的降阻剂。
中铁六局电务工程公司因多年在西北地区施工,为解决砂石地质地区高电阻率土壤的降阻问题,经与生产厂家多次联合试验,发现采用电极、石墨、钙基膨润土、铜石矿石粉等为主要原材料的降阻剂,降阻效果十分有效。
其优点主要是不受高低温、干湿度和环境介质的影响,导电稳定,降阻效果明显且有高效的防腐性能。
4.3 接地极的施工方法根据土壤情况和周边环境,主要施工方法:外引接地网法、深井式接地法、深井管内爆破法和电解地极法。
4.3.1 外引接地网法。
当牵引变电所2000m以内有较低电阻率土壤时,可敷设外引接地极。
引外接地体的形式多种多样,根据变电所的具体情况考虑。
如利用附近水源设置水下接地网,利用所外附近土壤电阻率较低的位置设置接地装置与主网连接等,以此来降低所内主接地网接地电阻值满足工程要求。
大准线窑沟牵引变电所建在山坡上,土壤大部分为风化的泥岩。
而山坡下多水田及河沟,实施中采用2根水平接地体将变电所地网和外引接地极连接起来,成功地降低了该变电所地网的工频接地电阻。
需要注意的是,外引连接线埋深要达到1.2m以下,这样既不影响农田的耕作,也使接地体免遭破坏。
4.3.2 深井式接地法。
当地下较深处有土壤电阻率较低的地质结构时,可用深井式接地极。
把平面地网做成立体地网,利用下层低电阻率的地层来降低接地电阻。
采用深井接地后降低接地电阻及改善电位和电压分布的作用主要是分流。
土壤电阻率随着深度变化则应考虑非均质土壤模型,工程设计中一般用双层模型来简化实际的多层土壤模型,计算结果非常近似于实际的多层土壤,能够满足安全接地设计要求。
采用深井式接地极法,应尽可能利用土壤电阻率低的地下水层,起到降阻作用;应将地网的垂直接地极加大到足以增加接地网电容的长度,从而达到降阻的目的;为减少屏蔽,最好将深井设置在牵引变电所接地网外,或连接在接地网的四周;应利用勘测队在牵引变电所钻探时留下的钻孔作为深井使用。
4.3.3 深井管内爆破法。
深井爆破接地极是利用人工爆破使地下岩石产生一定数量的裂缝,贯通岩石中固有的裂隙,将所有与接地极连通的缝隙用低电阻率材料进行机械加压填充,从而改善接地极周围土壤的电阻率分布和散流性能。
深井爆破接地极不但可以利用常规深井接地极降阻的有利因素,而且利用人工爆破使地下岩石产生的裂缝,通过填充低电阻率材料,在地下较大范围的岩石内形成一个网状、向外延伸的散流带。
从整体看产生了一个低电阻率区域,并加强了接地极与土壤(岩石)的接触,从而大幅度增大接地极的等效直径,改善接地极周围土壤的电阻率分布,以及接地极和土壤的散流性能。
深井管内爆破法应用在裂隙较多、土壤干燥或岩石地区,如固结坚硬的沉积岩、岩浆岩、变质岩地区,硬度稍差的各种砂岩、片岩地区。
当土壤干燥时它们的电阻率极高,在进行深井爆破时容易形成较稳定的裂缝,所以这些裂缝网用低电阻率材料填充后,形成一个明显的低电阻率区域的散流通道,使接地极有很好的接地降阻作用。
内昆线梅花山牵引变电所应用深井管内爆破法,在牵引变电所的4个角部各打15m 深井进行爆破并灌入降阻剂,使接地电阻达到了要求。
4.3.4 电解地极法。
电解接地的原理是在地中水平敷设或垂直敷设金属管道,在管道中加入电解化学物质,利用空气或土壤的潮气,与管道中的化学物质反应产生电解溶液,电解溶液通过管道过滤孔向周围土壤渗透,提高土壤的电导率,降低电极与土壤的接触电阻,在金属管道外部采用降阻材料回填,增大电解地极,具有良好膨胀性、吸水性、渗透性和防腐性,可以深入岩土形成树根网状,增大泄流面积,降低散流电阻,同时保护电解地极免遭腐蚀,从而降低变电所的接地电阻。
使用该方法降阻一般结合水平外延接地降阻法使用,即在牵引变电所的外延部分使用。
如水柏线茅草坪牵引变电所采用6支电解地极埋设在变电所周围并与其地网连接,使接地电阻达到了要求。
5 施工及测量的注意事项5.1 施工的注意事项安全的接地网除接地电阻满足设计要求外、还应测试所内地网电位分布曲线和接触电位、跨步电位。
在高土壤电阻率区施工时,尽量(下转第98页)吸气压力是压缩机吸气管内的压力,确切地讲应该是压缩机吸气的压力; 排气压力是制压缩机排气口的压力,对全封闭压缩机而言,其排气口不一定有测量点,所以只要是排气管任何一处的压力都可以作为排气压力。