防雷接地,听起来像是工地上深埋钢筋水泥的“粗活”,但实际上,它是保障整个电力系统神经中枢安全运行的“精细手术”。电力系统一旦遭遇雷击,轻则设备损坏、局部停电,重则引发大面积电网事故。而防雷接地施工,正是构建起抵御雷电冲击“地下长城”的关键。那么,它是如何确保系统安全可靠运行的呢?主要靠以下四步精密配合:
第一步:精准的“术前诊断”与“方案设计”
施工绝非蛮干,始于严谨的勘测与设计。首先要对施工现场的土壤电阻率进行实测(常用四极法),因为土壤电阻率直接决定了接地电阻的难易程度。需详细勘察地形地貌、建筑结构,并核查地下管线图,避免施工时损坏既有设施或造成干扰。基于这些数据,设计方案会明确核心参数:对于变电站等核心设施,接地电阻要求极为严格,例如220kV及以上系统通常要求≤0.5Ω;接地网多采用环形或网格状布局,网格尺寸一般不大于10m×10m以实现均压;材料选择上,水平接地体常用40×4mm或80×8mm的热镀锌扁钢,垂直接地体则多用Φ50mm×2500mm的镀锌角钢或钢管。若土壤电阻率过高(如>100Ω·m),还需制定专项降阻方案,如采用深井接地(深度可达20-50米)、换土或使用环保型物理降阻剂。
第二步:规范的“材料选用”与“隐蔽工程”施工
设计落地,靠的是规范施工。材料进场需严格验收,镀锌层厚度、材质规格必须符合设计要求。接地体的埋设深度有讲究,一般不小于0.6米,且需在冻土层以下,以防止季节变化影响接地性能。垂直接地体之间的间距不宜小于其长度(通常5米),以减少屏蔽效应。所有接地体(线)之间的连接,必须采用焊接或专用卡接器,焊接需饱满牢固,焊后需做防腐处理(如刷防锈漆)。对于利用建筑物基础钢筋作为自然接地体的,要求钢筋连接点焊接可靠,形成电气通路。这是一个典型的隐蔽工程,每一道工序都需留有记录(如隐蔽工程照片、焊点检测报告),因为一旦回填,后期整改成本极高。
第三步:构建“立体泄流通道”与“等电位防护网”
防雷接地不是一个孤立的点,而是一个从空中到地下的立体系统。
接闪与引下:避雷针(接闪器)负责“引雷”,通过引下线(可以是专用扁钢/圆钢,也可以是建筑柱内主筋)将巨大的雷电流导向地下。引下线要求平直、无急弯,并需设置不少于2个接地测试点,离地0.5米以便检测。
接地与均压:雷电流通过接地网迅速分散入地。接地网的设计核心是“均压”,通过在接地网内增设均压带(如间隔5米铺设水平扁钢),可以有效降低雷击时地面可能产生的跨步电压和接触电压,保护人员安全。对于变电站等场所,设备区地面还会铺设碎石或沥青层,进一步增加地表电阻,保障运维安全。
等电位连接:这是防止内部雷电危害(感应雷)的关键。通过总等电位联结端子箱,将建筑物内的金属管道、构架、设备外壳、电缆屏蔽层等所有可导电部分连接在一起,并与接地系统连通。这样,在雷电流入地引起地电位升高时,整个区域电位一起升高,避免了不同金属部件之间产生危险的电势差(即反击),从而保护精密设备。
第四步:严格的“术后体检”与“终身维护”
工程完工,必须通过“体检”才能投运。最重要的指标是接地电阻测试,必须使用专业接地电阻测试仪进行测量,结果需符合设计要求(如变电站≤0.5Ω)。对于重要区域,还需进行跨步电压和接触电压测试,确保其在安全限值内(如跨步电压通常要求≤70V)。验收时,所有施工资料、测试报告需齐全归档。
防雷接地系统并非一劳永逸。土壤腐蚀、连接点松动、外部挖掘破坏都可能影响其性能。必须建立定期维护制度,特别是在雷雨季节前后,应对接地电阻进行复测,检查接地引下线、连接端子有无锈蚀、破损,确保这条“生命线”始终畅通。
防雷接地施工通过精准设计、规范施工、构建立体防护网络和严格运维这一套组合拳,将破坏力极强的雷电流安全、快速地导入大地,同时通过等电位措施平衡系统内部电位,从根本上遏制了雷电对电力设备和人身的威胁,是电力系统安全可靠运行不可或缺的基石。