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摘要：由于自然条件和施工工艺等原因，阳城变电所的接地装置腐蚀严重，接地电阻不合格，通过实施改造措施，消除隐患，解决接地网不合格问题。
一、概述
牵引变电所的接地系统是电气设备正常运行的保障，人身和设备安全，防止雷电和静电危害的措施。在《电力设备接地设计规程》（SDJ-79）中对接地设计电阻有具体的规定，一般＜0.5Ω；人们普遍认为变电所中，接地电阻值＜0.5Ω认为合格；＞0.5Ω就是不合格，不管短路电流有多大都不必采取措施，这是不合格的。接的的实质里控制变电所发生接地短路时，故障点电位的升高，接地主要是为了设备及人身的安全。起作用的是电位不是电阻，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额度影响。短路电流大，土壤电阻率高时造成牵引变电所接地困难的主要原因；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，然而，因设计、施工、验收等各方面的原因，未能有效地解决接地装置的防腐问题。阳城变电所经多次普测和开挖检查，发现接地网锈蚀严重，2008年馈线侧2111、1KL接地装置锈断两处，2011年1011GK及门型构架锈断，不能保证安全，临时进行了补强处理，侯月扩能改造后，阳城变电所接地电阻逐年升高。规程规定：变电所接地装置，接地电阻应不大于0.5欧。而该所接地网接地电阻由建所时的0.42欧升高至2013年的0.85欧。
二、现状分析
接地电阻的使用功能，就是实现不同的接地目的和用途。较大型接地网是各种电力设备的公共接地网，它必须满足各种综合使用功能的要求。从阳城变电所几年来的测试结果分析，接地网接地电阻呈逐年升高趋势，其特征是：工程起始标准低，水平接地埋设浅，部分地段接地线裸漏地面，设备引下线截面较小，接地方式不规范，接地引线采用非规范串接方式，地网焊接防腐处理不标准，地质状况不良，环境恶劣等造成接地引下线断开，使高压运行的部分设备处于无接地状态，地下主网锈蚀断裂，使地网分割成几块，发生接地时会使二次设备烧坏，直接影响设备安全运行和系统的安全可靠性。改造目标不但要解决地网的缺陷问题，还要弄清楚造成地网锈蚀及不合格的原因，从而制定切实可行的解决方案。
通过对阳城变电所地网开挖检查，发现靠近主控室与车间办公楼之间，为建筑垃圾回填土壤；馈线和进线侧为灰石土结构。当然还有其它一些原因，比如施工时水平地网埋较浅，地网回填土质不好，有建筑垃圾，而且主控室与车间办公楼之间给水和生活排水管在其附近；地网连接没有严格按规程施工，连接部分没有做好防腐处理等。总之，接地网不合格锈蚀的主要原因是地网施工质量差，埋设的深度和回填土壤法没有按规程施工，防腐措施不到位，而且运行时间了18年之久。另外，由于地网属隐蔽工程，埋于地下不易检查修复，所以应当加大对地网锈蚀的调查研究，有利于系统的安全运行。
三、改造措施
1、对策
根据以上分析，结合阳城变电所地网存在问题，制定对策如下：
（1） 全面了解土壤电阻率，选择3个不同区域进行测试；
（2） 提高新敷设地网沟深度为0.8米，且按标准施工；
（3） 对新开挖的地网沟全部用优质土壤进行回填；
（4） 严格接地网施工规范，设备接地线采用并联接线方式，加大引下线截面积；
（5） 对垂直接地极由原来的2.5米角钢，更换为7米的铜包钢接地极。
（6） 更换水平接地网，由原来的40*4扁钢更换为50*5的铜包钢，连接部位采用热熔焊，焊接部位采用防腐带缠绕包扎，个别部位用防锈漆或沥青处理。
2、实施
专业人员在施工过程中，严格规程要求，参照地网施工规范，进一步完善施工工艺。比如，在地网布置时，一是充分的利用变电所的全部可利用的面积，如面积不增加，接地电阻是很难减小的。二是彻底更换水平地网土壤，设地网时，土壤不好的位置要先回填200mm好土，并夯实，然后再敷设地网，逐层回填夯实。在地网全部敷设后，继续夯实；三是加深地网水平均压带的埋设深度，要求开挖的深度达到0.8米。四是将接地网外缘闭合，外缘各角制成原弧状，水平均压带间距为5米，以减弱电场，垂直接地极的间距不小于其长度的3倍，以减少相邻接地体的屏蔽作用。五是设备本体的接地采取就近入地，并以最短的距离与地中的主地网相连，不于电缆沟中的长扁钢连接，因为其敷设于电缆沟内壁表面的混凝土上，不起散流作用。发生短路时易造成局部电位升高，引起电缆绝缘破坏等。敷水平地网在地面上焊接的长度尽量延长，主要是为保证焊接质量，焊接部位必须用防腐沥青或防锈漆处理。带有二次回路的电气设备，为了减小接地引下线的阻抗，保证与主网可靠连接，应采用两根截面相同的，都能满足热稳定和腐蚀要求的接地线，在不同的部位与主网相连，另外，主控室及弱点系统与地网连接的可靠性，在进线侧采取四点接地，来保障变电所安全、正常的运行。在实施过程中，遇到建筑物无法穿越需绕行，部分地段有建筑垃圾，土质不好，对此，在实施过程中全部进行了处理。
四、结论
诚然，变电所接地装置的腐蚀以至接地装置电阻的变化是不可避免的。阳城变电所接地网改造，通过采用更换土壤，深挖槽沟，加大地网面积，提高接地网焊接质量等措施，R≈0.5P/S（P—土壤电阻、S—接地网面积、R—接地电阻）；从根本上解决了接地电阻不合格的问题。地网改造后，经过测试，接地电阻由改造前的0.85欧下降到0.28欧，达到了规程要求。可见，跟踪检测，分析研究土壤电化学性能和腐蚀状况，采取相应的对策措施是行之有效的。今后，变电所接地网的改造，应编入地网施工改造施工控制点，形成制度化，使之程序化。
建议注意以下几个方面：
1、加强管理，建议对主地网系统的地网状态定期分析研究；
2、对土壤特性加以分析研究，加强运行中的监测和控制；
3、选择合适的接地材料，重要枢纽站建议采用铜地网结构；
4、改善施工工艺，改进接地装置的结构布置。
一、概述
牵引变电所的接地系统是电气设备正常运行的保障，人身和设备安全，防止雷电和静电危害的措施。在《电力设备接地设计规程》（SDJ-79）中对接地设计电阻有具体的规定，一般＜0.5Ω；人们普遍认为变电所中，接地电阻值＜0.5Ω认为合格；＞0.5Ω就是不合格，不管短路电流有多大都不必采取措施，这是不合格的。接的的实质里控制变电所发生接地短路时，故障点电位的升高，接地主要是为了设备及人身的安全。起作用的是电位不是电阻，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额度影响。短路电流大，土壤电阻率高时造成牵引变电所接地困难的主要原因；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，然而，因设计、施工、验收等各方面的原因，未能有效地解决接地装置的防腐问题。阳城变电所经多次普测和开挖检查，发现接地网锈蚀严重，2008年馈线侧2111、1KL接地装置锈断两处，2011年1011GK及门型构架锈断，不能保证安全，临时进行了补强处理，侯月扩能改造后，阳城变电所接地电阻逐年升高。规程规定：变电所接地装置，接地电阻应不大于0.5欧。而该所接地网接地电阻由建所时的0.42欧升高至2013年的0.85欧。
二、现状分析
接地电阻的使用功能，就是实现不同的接地目的和用途。较大型接地网是各种电力设备的公共接地网，它必须满足各种综合使用功能的要求。从阳城变电所几年来的测试结果分析，接地网接地电阻呈逐年升高趋势，其特征是：工程起始标准低，水平接地埋设浅，部分地段接地线裸漏地面，设备引下线截面较小，接地方式不规范，接地引线采用非规范串接方式，地网焊接防腐处理不标准，地质状况不良，环境恶劣等造成接地引下线断开，使高压运行的部分设备处于无接地状态，地下主网锈蚀断裂，使地网分割成几块，发生接地时会使二次设备烧坏，直接影响设备安全运行和系统的安全可靠性。改造目标不但要解决地网的缺陷问题，还要弄清楚造成地网锈蚀及不合格的原因，从而制定切实可行的解决方案。
通过对阳城变电所地网开挖检查，发现靠近主控室与车间办公楼之间，为建筑垃圾回填土壤；馈线和进线侧为灰石土结构。当然还有其它一些原因，比如施工时水平地网埋较浅，地网回填土质不好，有建筑垃圾，而且主控室与车间办公楼之间给水和生活排水管在其附近；地网连接没有严格按规程施工，连接部分没有做好防腐处理等。总之，接地网不合格锈蚀的主要原因是地网施工质量差，埋设的深度和回填土壤法没有按规程施工，防腐措施不到位，而且运行时间了18年之久。另外，由于地网属隐蔽工程，埋于地下不易检查修复，所以应当加大对地网锈蚀的调查研究，有利于系统的安全运行。
三、改造措施
1、对策
根据以上分析，结合阳城变电所地网存在问题，制定对策如下：
（1） 全面了解土壤电阻率，选择3个不同区域进行测试；
（2） 提高新敷设地网沟深度为0.8米，且按标准施工；
（3） 对新开挖的地网沟全部用优质土壤进行回填；
（4） 严格接地网施工规范，设备接地线采用并联接线方式，加大引下线截面积；
（5） 对垂直接地极由原来的2.5米角钢，更换为7米的铜包钢接地极。
（6） 更换水平接地网，由原来的40*4扁钢更换为50*5的铜包钢，连接部位采用热熔焊，焊接部位采用防腐带缠绕包扎，个别部位用防锈漆或沥青处理。
2、实施
专业人员在施工过程中，严格规程要求，参照地网施工规范，进一步完善施工工艺。比如，在地网布置时，一是充分的利用变电所的全部可利用的面积，如面积不增加，接地电阻是很难减小的。二是彻底更换水平地网土壤，设地网时，土壤不好的位置要先回填200mm好土，并夯实，然后再敷设地网，逐层回填夯实。在地网全部敷设后，继续夯实；三是加深地网水平均压带的埋设深度，要求开挖的深度达到0.8米。四是将接地网外缘闭合，外缘各角制成原弧状，水平均压带间距为5米，以减弱电场，垂直接地极的间距不小于其长度的3倍，以减少相邻接地体的屏蔽作用。五是设备本体的接地采取就近入地，并以最短的距离与地中的主地网相连，不于电缆沟中的长扁钢连接，因为其敷设于电缆沟内壁表面的混凝土上，不起散流作用。发生短路时易造成局部电位升高，引起电缆绝缘破坏等。敷水平地网在地面上焊接的长度尽量延长，主要是为保证焊接质量，焊接部位必须用防腐沥青或防锈漆处理。带有二次回路的电气设备，为了减小接地引下线的阻抗，保证与主网可靠连接，应采用两根截面相同的，都能满足热稳定和腐蚀要求的接地线，在不同的部位与主网相连，另外，主控室及弱点系统与地网连接的可靠性，在进线侧采取四点接地，来保障变电所安全、正常的运行。在实施过程中，遇到建筑物无法穿越需绕行，部分地段有建筑垃圾，土质不好，对此，在实施过程中全部进行了处理。
四、结论
诚然，变电所接地装置的腐蚀以至接地装置电阻的变化是不可避免的。阳城变电所接地网改造，通过采用更换土壤，深挖槽沟，加大地网面积，提高接地网焊接质量等措施，R≈0.5P/S（P—土壤电阻、S—接地网面积、R—接地电阻）；从根本上解决了接地电阻不合格的问题。地网改造后，经过测试，接地电阻由改造前的0.85欧下降到0.28欧，达到了规程要求。可见，跟踪检测，分析研究土壤电化学性能和腐蚀状况，采取相应的对策措施是行之有效的。今后，变电所接地网的改造，应编入地网施工改造施工控制点，形成制度化，使之程序化。
建议注意以下几个方面：
1、加强管理，建议对主地网系统的地网状态定期分析研究；
2、对土壤特性加以分析研究，加强运行中的监测和控制；
3、选择合适的接地材料，重要枢纽站建议采用铜地网结构；
4、改善施工工艺，改进接地装置的结构布置。