試驗大廳的接地設計
1. 接地系統的組成
高壓試驗室的接地系統由三部分組成:①試 驗大廳六面屏蔽法拉第籠形成的接地回路(東、 西試驗大廳控制室六面屏蔽體);②試驗大廳地 坪內的活動接地井與固定接地井;③試驗大廳六 面屏蔽體下面的水平接地帶和垂直接地體組成的 主接地系統。
由于高壓沖擊試驗的要求,試驗大廳六面屏 蔽體必須一點接地。故六面屏蔽體與主接地系統之 間敷設絕緣瀝青層,試驗時僅通過試驗大廳地坪內 的固定接地井穿過絕緣層,連通屏蔽體與主接地系 統,達到一點接地的目的。
2. 接地井的設計
試驗大廳共設有11個活動接地井與1個固定接 地井,分布在整個試驗大廳內,方便試驗中的設 備接地。在高壓電容室內設有放電接地井。 接地井為邊長350 mm,深180 mm的矩形井筒,所 有接地井與地坪下的雙層鋼板可靠連接,并采用 50 mm×6 mm熱鍍扁鋼將接地井連成一體。
活動端子井內設置2個接地點,可由活動金屬 板連接。其中1點采用一根 φ 20圓鋼與大廳內雙層 鋼板網可靠連接,并采用50 mm×6 mm熱鍍扁鋼 與其他接地井連成一體;另一點采用一根 φ 20圓 鋼穿過內徑>30 mm,壁厚>15 mm的塑料保護 管與接地網可靠連接,達到與雙層鋼板網絕緣的 目的。
在定接地井內設置2個接地點,采用固定金屬連 扳可靠連接。2點均采用一根 φ 20圓鋼與接地網可靠 連接,并與大廳地板內的雙層鋼板網可靠連接。 當進行試驗時,活動接地井內的金屬連扳 置于“開”的位置, 整個試驗大廳六面屏蔽體僅 通過固定接地井與主接地系統連接,形成一點接 地,達到試驗要求在平時及雷雨天氣時,將所 有活動接地井的金屬連扳置于“合”的位置,使 整個試驗大廳處于多點接地狀態。
3. 主接地的設計
主接地系統的接地電阻值計算 因考慮為局部放電提供短有利的放電途 徑,主接地系統考慮設置在東、西試驗大廳六面 屏蔽體下37 m×84 m范圍內,主接地系統方案初 步考慮有:水平接地環、水平接地極和短垂直接 地體配合使用及水平接地極和深長垂直接地體配 合使用這3種方案。
首先從接地極的接地電阻計算 公式分析著手。 垂直接地極的接地電阻計算公式為 R=!ln(4 L/d)/2!L
(1) 水平接地極的接地電阻計算公式為 R=![ln( L2/hd)+A]/2!L
(2) 復合接地極的接地電阻估算公式為 R!0.5!/ S
(3) 或 R!!/4 r+!/L
(4) 式中, ρ 為土壤電阻率, Ω ·m; d 為接地極等效直 徑,m; h 為埋設深度,m; L 為接地極長度,m; A 為形狀系數; S 為接地網的水平投影面積,m2; r 為與 S 等值的圓的半徑,m。 由于接地極鋼材截面積的大小對接地電阻的 計算結果影響很小可以忽略,