一種改善變電站局部跨步電勢的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種改善變電站局部跨步電勢的方法，用于改善變電站局部超標區(qū)域跨步電勢，保護變電站人員安全，屬于變電站運行和高電壓【技術領域】。所述方法包括：分析接地網性能、確定跨步電勢超標區(qū)域，勘測變電站水位、確定接地管的長度，制作接地管，埋設接地管，將接地管與水平接地網焊接。本發(fā)明不但提高了人體的耐受限值，也降低了跨步電勢，有效保護了人身安全。
【專利說明】一種改善變電站局部跨步電勢的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種改善變電站局部跨步電勢的方法，用于改善變電站局部超標區(qū)域跨步電勢，保護變電站人員安全，屬于變電站運行和高電壓【技術領域】。
【背景技術】
[0002]在電力系統(tǒng)中，為了工作和安全的需要，常將電力系統(tǒng)及其電氣設備的外殼、零電位參考點、屏蔽層等與大地相連接，稱為接地。變電站接地系統(tǒng)是維護電力系統(tǒng)安全可靠運行、保障運行人員和電氣設備安全的根本保證和重要措施。
[0003]一般情況下發(fā)、變電站的接地裝置是以外緣閉合、中間敷設若干均壓導體為主的水平接地網，埋深一般為0.6m?1.0m，有時加些垂直接地極，并將它們與水平接地網相連。由于土壤電阻的存在，接地網電流從接地電極經周圍土壤流散時，會在土壤中產生壓降并形成一定的地表電位分布。當發(fā)、變電站發(fā)生故障時故障電流由接地系統(tǒng)流入土壤，會在地面產生不均勻的電位分布。當人在電極附近走動時，人的兩腳將處于大地表面的不同電位點上，兩腳間的跨距T通常取為1.0m。因此，跨步電勢通常定義如下:當接地短路電流流過接地裝置時，地面上水平距離為1.0m的兩點間的電位差稱為跨步電勢(跨步電位差)Ek。
[0004]跨步電勢是衡量接地網安全性能的一個重要指標。經常會出現某變電站接地網接地電阻合格但局部跨步電勢超標的情況，需要有針對性地采取局部降低跨步電勢的措施。目前通常是通過增加接地體的埋設密度降低跨步電勢，或者在地表鋪設高阻層來提高人體的耐受限值。但是，有時接地體的埋設密度很難進一步增加，而在地表鋪設高阻層并不能降低跨步電勢，有時僅僅鋪設高阻層仍然不能滿足安全要求，為此需要采取其他措施。本專利提出一種通過降低局部土壤電阻率來降低該區(qū)域跨步電勢的方法。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是提出一種改善變電站局部跨步電勢的方法，通過降低局部土壤的電阻率，并鋪設地表高阻層來實現這一目標，有效保障變電站人員人身安全。
[0006]為了解決上述問題，本發(fā)明是通過以下技術方案實現的:
[0007]一種改善變電站局部跨步電勢的方法，包括以下步驟:
[0008]步驟1、分析接地網性能，確定跨步電勢超標區(qū)域；
[0009]步驟2、勘測變電站水位，確定接地管的長度；
[0010]步驟3、使用金屬管作為接地管，接地管的直徑為3-5cm，接地管管壁上每隔20-30cm留有孔a ；
[0011]所述接地管優(yōu)選為不銹鋼管或熱鍍鋅鋼管；
[0012]步驟4、使用鉆機在地中鉆孔b，孔b孔徑與接地管的直徑一致，將接地管砸入孔b內，在接地管和地之間的縫隙中灌入碳粉，接地管上端不封死，下端封死；
[0013]步驟5、將接地管與水平接地網可靠焊接；
[0014]步驟6、在跨步電勢超標區(qū)域，鋪設IOcm厚礫石或者浙青混凝土作為高阻層。[0015]本發(fā)明所述方法原理與水井類似，由于接地管的上端沒有封死，管內的氣壓為大氣壓，管外的土壤壓力較大，由此在接地管小孔上會產生壓力差，在該壓力差的作用下，水分子向壓力較小的管內運動，在接地管周圍形成由遠到近、土壤的濕度逐漸增大的區(qū)域。由于土壤電阻率與土壤的濕度密切相關，土壤濕度越大，其電阻率越低。因此，在接地管周圍，土壤電阻率較低。由于跨步電勢實際上就是地中電流在土壤中流動時形成的電位差，因此土壤的電阻率越低，地中的電位差就越小。因此接地管的埋設，使其周圍低電阻土壤地區(qū)的地電位差減小，也就降低了該區(qū)域的跨步電壓。
[0016]土壤電阻率降低，人體的跨步電勢耐受限值也降低，因此，在跨步電勢超標區(qū)域，再進一步鋪設IOcm厚礫石或者浙青混凝土作為高阻層，則一方面使跨步電勢降低，另一方面又提高了人體的耐受限值，
[0017]從而保證了人身的安全。
[0018]本發(fā)明的有益效果為:
[0019]1、由于利用了水井的原理，接地管周圍土壤濕度自然升高，并且是長效、環(huán)保的。
[0020]2、與僅鋪設高阻層相比，本發(fā)明不但提高了人體的耐受限值，也降低了跨步電勢，有效保護了人身安全。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為人體所遭受的跨步電勢；
[0022]圖2為地下水形成的含水土壤區(qū)域圖；
[0023]圖3為本發(fā)明所述方法的原理圖；
[0024]圖4為跨步電勢分布示意圖。
【具體實施方式】
[0025]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，下面結合實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。但所舉實例不作為對本發(fā)明的限定。
[0026]一種改善變電站局部跨步電勢的方法，包括以下步驟:
[0027]步驟1、分析接地網性能，確定跨步電勢超標區(qū)域。
[0028]步驟2勘測變電站水位，確定接地管的長度；
[0029]步驟3、使用金屬管作為接地管，接地管的直徑為3-5cm，接地管管壁上每隔20-30cm留有孔a。
[0030]所述接地管優(yōu)選為不銹鋼管或熱鍍鋅鋼管
[0031]步驟4、使用鉆機在地中鉆孔b，孔b孔徑與接地管的直徑一致，將接地管砸入孔b內，在接地管和地之間的縫隙中灌入碳粉，接地管上端不封死，下端封死；
[0032]步驟5、將接地管與水平接地網可靠焊接。
[0033]步驟6、在跨步電勢超標區(qū)域，鋪設IOcm厚礫石或者浙青混凝土作為高阻層。
[0034]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權利要求】
1.一種改善變電站局部跨步電勢的方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1、分析接地網性能，確定跨步電勢超標區(qū)域； 步驟2勘測變電站水位，確定接地管的長度； 步驟3、使用金屬管作為接地管，接地管的直徑為3-5cm，接地管管壁上每隔20-30cm留有孔a ; 步驟4、使用鉆機在地中鉆孔b，孔b孔徑與接地管的直徑一致，將接地管砸入孔b內，在接地管和地之間的縫隙中灌入碳粉，接地管上端不封死，下端封死； 步驟5、將接地管與水平接地網可靠焊接； 步驟6、在跨步電勢超標區(qū)域，鋪設IOcm厚礫石或者浙青混凝土作為高阻層。
2.如權利要求1所述的一種改善變電站局部跨步電勢的方法，其特征在于，所述接地管為不銹鋼管或熱鍍鋅鋼管。
【文檔編號】H02B1/16GK103928846SQ201410172718
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月25日 優(yōu)先權日:2014年4月25日
【發(fā)明者】朱毅剛, 謝兵平, 張波, 李謙, 吳錦鵬, 張云, 鐘振鑫, 馬志學, 陳偉軍, 林志明, 肖磊石, 王錦永 申請人:廣東電網公司惠州供電局, 清華大學, 廣東電網公司電力科學研究院, 廣州粵能電力科技開發(fā)有限公司