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光伏電站施工過程中的六種降低接地電阻的方法
2022-03-23

  在光伏電站系統中,接地設計是電氣設計中至關重要的一環,關系著電站設備和人員安全。良好的接地設計,可以保障電站長期處于安全的運行環境,減少故障頻率,提高電站整體運行效率。


  因此在電站施工過程中,要確保接地電阻符合標準規范。那么常見的降低接地電阻的方法有哪些呢?首先我們來看一下接地的類型和對應的接地電阻要求:


  一、防雷接地。包括避雷針(帶)、引下線、接地體等,要求接地電阻小于10歐姆,并最好考慮單獨設置接地體。



  二、安全保護接地、工作接地、屏蔽接地等。要求接地電阻不得大于4歐姆。當安全保護接地、工作接地、屏蔽接地和防雷接地4種接地共用一組接地裝置時,其接地電阻按其中最小值4歐姆確定;若防雷已單獨設置接地裝置,其余3種接地宜共用一組接地裝置,接地電阻不應大于其中最小值。


接地電阻測試


  了解了標準接地電阻的要求,下面我們來說說在光伏電站施工過程中的六種降低接地電阻的方法。


  1 、換土法

  在土地電阻率較大的砂質、巖盤等土壤中,為了滿足低接地電阻的要求,常采用由多個接地體并聯組成的接地網。但是大型光伏電站所需鋼鐵材料多,且接地面積大,想達到規定接地電阻往往會有一定的困難。此時可設法降低接地體附近土壤的電阻率,從而達到降低接地電阻的目的。


砂質土壤


  2、添加降阻劑

  降阻劑由多種成分組成,包括細石墨、膨潤土、固化劑、潤滑劑、導電水泥等,一般為灰黑色,是一種良好的導電體。將降阻劑用于接地體和土壤之間,一方面能使降阻劑與金屬接地體緊密接觸,形成足夠大的電流流通面;另一方面它能向周圍土壤滲透,降低土壤電阻率,在接地體周圍形成一個變化平緩的低電阻區域。


  降阻劑具有良好的導電性及強電解質,不易于隨地下水和雨水而流失,因而能長期保持良好的導電作用,用于小面積的集中接地、小型接地網時,降阻效果最為顯著。


降阻劑


  3、 外引式接地法

  這是一種降低接地裝置的工頻接地阻抗,用接地極將接地裝置與遠處的自然接地極(體)或人工敷設的輔助接地極相連接的一種接地方式。在一些山丘電站,當接地電阻值要求較小而原地又難以達到時,最簡單的解決辦法就是把地網的面積擴大或在已建成的地網附近找一處電阻率較低的地方再建設一個新地網,然后把兩地網連接使地網的接地電阻降低。


  實踐證明,這是十分有效的辦法,但應注意,外引接地裝置要避開人行通道,以防跨步電壓觸電;若穿過公路時,外引線的埋深應大于等于0.8米。


山地電站案例


  4、 使用導電性混凝土


  在水泥中摻入碳質纖維,經測定其工頻接地電阻(與普通混凝土相比)通??山档?0%左右。此方法常用于防雷接地裝置。為了進一步降低沖擊接地電阻值,還可以同時在導電性混凝土中埋入針狀接地極,使放電電暈能夠從針尖連續波及碳質纖維,降低沖擊接地電阻值。

導電性混凝土接地極


  5、添加食鹽法

  在接地體周圍土壤中加入食鹽、煤渣、炭末、爐灰、焦灰等,以提高土壤的導電率,因食鹽對于改善土壤電阻系數的效果較好,受季節性變動較小,且成本低,因此添加食鹽是最常用的方法。這種方法對于砂質土壤可把接地電阻降為原來的(1/6~1/8)左右,對砂質粘土可降為原來的(2/5~1/3)左右。因木炭是固體導電體,不會被溶解、滲透和腐蝕,因此,同步加入一定量木炭,則有效時間更長,效果更佳。對于扁鋼、圓鋼等平行接地體,采用上述方法處理也能得到較好的結果。


  但是,該方法也有缺點:如對巖石及含石較多的土壤效果不大、降低接地體的穩定性、加速接地體銹蝕、會因為鹽逐漸溶化流失而使接地電阻慢慢變大,所以兩年左右需重新處理一次。


  6、鉆孔深埋法

  這種方法適用于建筑物擁擠或敷設接地網的區域狹窄等場合。這些場合采用傳統方法很難找到埋設接地極的適當位置,且安全距離無法保證。此法所采用的垂直接地體長度,視地質條件一般為4~6米,超出該長度則效果不明顯且施工困難。接地體通常采用Φ20~75毫米的圓鋼,不同直徑的圓鋼對接地電阻值的影響很小。因含砂層大都處在3米以內的表面層,而地層深處的土壤電阻系數較低,因此深埋法對含砂土壤最為有效。此外,該法也適用于多石的巖盤地區。


  采用深埋法施工的接地體,受季節影響小,可獲穩定的接地電阻值。同時深埋也可減少跨步電壓,保障人身安全。


深埋鉆孔接地


  無論是哪種光伏電站,接地都具有十分重要的意義。根據標準接地設計規范,光伏電站場區的電氣設備保護接地電阻值要求不大于4歐姆。在一些地質條件復雜的安裝場景,通過以上幾種方法,可滿足接地標準要求,保護光伏電站的電氣設備、建筑以及工作人員的人身安全。


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