隧道施工电气设备接地方式探讨论文_李宏辉

隧道施工电气设备接地方式探讨论文_李宏辉

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引言

公路隧道地处山区,地形复杂,地域较大,而隧道机电系统的特点是点多、面广、线长,强弱电设备遍布整个隧道,其变电所构筑物又常常为附近最高点,这些都是雷击或雷电感应的薄弱点。鉴于此,本文提出将隧道初期支护的锚杆经扁铁多点引出形成接地体再与隧道洞口的重复接地装置以及隧道变电所的接地装置可靠连接,形成共用接地装置,并采用拦截、屏蔽、均压(等电位连接)、加装专用避雷器和共用接地系统等综合防雷方案,对今后公路隧道的防雷工程设计、施工具有较好的指导意义。

1概述

长期以来,电力安全运行及正确使用电能一直是人们关心的问题,而配电系统的正确接地及有效保护技术又是安全利用电能的重要方面。电力系统中有两种接地方式,即中性点直接接地(亦称大电流接地系统),另一种是中性点不接地(或经消弧线圈接地,亦称小电流接地系统)。在110kV及以上的高压或超高压电力系统中,一般采用中性点直接接地,这是为了降低高压电器设备的绝缘水平,也可以防止在发生接地故障后产生的过电压,可免除单相接地后的不对称性。这种接地方式下,接地故障所产生的零序电流足够使继电保护灵敏动作,所以保护可靠。由于电气设备接地方式具有明显的保护作用,所以得到了大范围的应用,在很多工程施工当中都充分的应用了接地方式,隧道施工电气设备接地方式也应用的非常多。

2电气设备接地方式的优点

2.1防止意外触电对工作人员造成危害

在隧道电气设施日常维护中,工作人员往往要在设施带电的情况下进行维修或维护。电气设备接地方式可以有效防止意外触电情况的发生,对于保护工作人员的生命安全有着至关重要的意义,可以有效避免意外伤害造成的严重后果,无论是对于工作人员的生命安全还是施工的安全都有着非常重要的影响。

2.2有效保护电气设备设施

电气设备接地方式对于设备设施的有效安全运行有着非常重要的意义,电气设备接地方式可以有效避免雷击等造成的危害,降低系统对地绝缘的要求。当发生雷击时,配电线路感应产生大量的电荷,此时良好的接地系统可将雷电产生的电荷导入大地,降低供电线路上的瞬态冲击电压,从而有效避免供电线路和设备被击穿而造成的人员和经济损失。但是在电气设备采取接地方式的实施过程中,需要注意相关的注意事项。

3接地装置分析

公路隧道机电设备防雷击,以及消除各种干扰的影响,须有良好的接地装置构成共用接地网。接地是防雷的基础,接地系统的设计与施工直接影响防雷的效果。只有良好的接地才能为入侵的雷电流提供顺畅的入地泄放通道,同时才能使屏蔽效果得到保障。隧道接地采用共用接地系统。

3.1隧道内接地装置

根据《公路隧道通风照明设计规范》(-JTJ026.1-1999)相关规定,长度超过100米的隧道应设置电光照明,即长度超过100米的隧道就必须设置接地装置,传统的做法是在隧道洞口设置接地体,再用镀锌扁钢与其相连,引入隧道供机电设备接地,此方法对长隧道、特长隧道难以取得较好的效果。基于公路隧道施工的特殊性,可在隧道左、右两侧电缆沟底各通长敷设一50*5接地扁钢,并每隔50米各引一根Φ22的钢筋与隧道初期支护内至少5根锚杆及初支钢筋网焊接,并每隔50米及车行横洞处的电缆沟旁引出钢筋作为机电设备接地点,形成隧道本体接地网。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆隧道内的各种机电设备(如射流风机、照明配电箱、电缆线槽等)可根据其后期具体安装位置在隧道土建施工时各预埋一40*4扁铁,此扁铁再与两侧电缆沟底的隧道本体接地网焊接牢固,形成可靠接地。隧道开挖形成后,需对隧道本体接地网进行电阻测量,若实测接地电阻不满足≤1欧姆的要求,则还需在隧道进、出洞口外各增设一套重复接地装置。重复接地装置可采用复合接地体,即水平接地体和垂直接地体相结合的方式,并在接地极周围填充长效降阻剂。垂直接地体的优点是在雷雨季节能积聚一定的山水,有利于改良接地极周围的土壤电阻率,降低接地电阻。而水平接地体能扩大地网的接地面积,使隧道成为一个大的均压体,减少闪击放电的机会,提高泄放雷电流的能力。

3.2隧道变电所接地装置

隧道变电所一般采用钢筋混凝土框架结构,建筑物接地和电气设备接地共用一套接地装置,要求接地电阻≤1欧姆,其接地装置围绕变电所建筑物敷设成闭合的环形接地体,并要求接地体埋深不低于0.8米,然后在变电所内沿墙壁敷设闭合的环形接地母线。变电所内各种电缆的金属外皮、设备外壳和不带电的金属部分以及各种金属管道等,均应以最短的距离与环形接地母线联接。室内的环形接地母线与室外的闭合接地环带及变电所屋顶的避雷带之间,应有不少于4根联接线互相联接,相邻联接线间的距离不宜超过18米。引向变电所的电力线、通信线应有金属外皮或金属屏蔽层或敷设在金属管内,并按要求埋地敷设。由变电所引出至隧道的风机、照明电缆或其它管、线也应埋地,在变电所外埋地不应少于10米。

3.3共用接地网

将变电所接地网、隧道本体接地网以及摄像机、可变情报板等外场设备的接地装置互相连接,构成共用接地网,要求接地电阻≤1欧姆。

结语

在我们生活当中的很多工程施工电气设备都会采取接地方式,因为接地方式有着它独特的优势,电气设备直接的方式有着很强的规避风险的作用,其中隧道电气设备接地方式也是接地方式广泛应用的例证之一。本篇文章主要对隧道施工电气设备接地方式进行了探讨,同时,对于接地保护在工程上进行简单的介绍,对于隧道施工电气设备接地方式的重要意义做了简单的交代,它可以有效防止电气设备外壳等意外带电造成触电危险,对于工作人员的生命安全和电气设备的运行安全有重要意义。一般包括几种方式,变压器中性点接地;设备保护接地;保护接零以及重复接地等。另外文章讲述了电气设备接地方式的注意事项,在设计接地系统的过程当中,要注意对土壤的温度,土壤的水分,土壤的类型做出检测,同时要检测土壤中的电阻阻值是否符合安装接地系统的要求。如需要,还要考虑采用接地模块等措施。隧道施工电气设备接地方式在现代施工当中应用非常广泛,同时它也达到了非常好的保护效果,为工作人员的生命安全和电气设备的安全运行提供了保障,是一种非常值得推广的方式。

参考文献

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[5]夏清川.公路隧道电气设备的防雷工程[J].交通科技.2000,2(2):26-28.

论文作者:李宏辉

论文发表刊物:《科技尚品》2018年第11期

论文发表时间:2019/7/18

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