DLT621-1997交流电气装置接地标准全面解读

Zbk7655 4天前 阅读数 8 #亚洲时讯

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DLT621-1997交流电气装置接地标准全面解读

你有没有想过,电力系统中的那些大铁塔、变电站,万一漏电了怎么办?或者雷雨天时,那些高压设备是怎么保护自身安全的?其实这背后都离不开一个关键标准——DL/T621-1997《交流电气装置的接地》。这个看似枯燥的技术标准,实际上守护着我们的用电安全已经二十多年了。

接地标准到底是什么?

简单来说,接地就像是给电力系统装上一个"安全阀"。当设备出现故障或者遭遇雷击时,这个安全阀能把危险电流引入大地,避免伤人或损坏设备。DL/T621-1997就是规定了怎么安装这个安全阀、安装成什么样才算合格的技术规范[citation:1]。

这个标准最早在1997年由电力工业部批准,1998年正式实施。它合并了之前两个标准:SDJ8-79《电力设备接地设计技术规程》和SD119-84《500kV电网过电压保护绝缘配合与电气设备接地暂行技术规程》。可以说是一次技术大整合[citation:1]。

那么这次整合带来了哪些重要变化呢?我仔细研究后发现主要有七点: - 增加了电阻接地系统的保护接地电阻规定 - 修订了接地线热稳定校验的要求,特别是对3~66kV不接地系统 - 补充了接地网计算新方法,尤其是非等间距布置时的电位差计算 - 改进了冲击系数计算方法,让防雷设计更精准 - 首次提出接地装置耐腐蚀要求,考虑了长期使用寿命 - 增加了GIS(气体绝缘全封闭组合电器)的接地规定,跟上新技术发展 - 补充了低压建筑物接地内容,参考了国际标准[citation:1]

接地都有哪些类型?它们有什么区别?

日常生活中我们可能觉得接地就是一根线连到地下,但DL/T621标准里其实细分了好几种接地类型,各有各的用途。

工作接地可以理解为电力系统正常运行的"基础配置"。比如变压器中性点接地,就是为了保证系统电压稳定。就像盖房子要先打地基一样,电力系统也需要这么一个基准点[citation:4]。

保护接地则是纯粹为了安全。电气设备的金属外壳正常情况下不该带电,但万一绝缘损坏漏电了,保护接地就能让外壳电压迅速降低,避免人触摸时触电。这就像是给设备穿了一件防护服[citation:4]。

防雷接地专门对付雷击。避雷针、避雷线把巨大的雷电流引入大地,防止设备被烧毁。你可以把它想象成给建筑物装上了"避雷针"[citation:4]。

还有防静电接地,主要用在易燃易爆场所,比如油罐、天然气管道这些地方,防止静电火花引发事故[citation:4]。

有意思的是,标准要求发电厂、变电所里不同用途和电压的电气装置,通常要共用一个总的接地装置。这样既经济又实用,但接地电阻必须满足其中最严格的要求[citation:4]。

哪些设备必须接地?标准是怎么规定的?

这是个很实际的问题。DL/T621用了整整一章来明确哪些设备必须接地,哪些可以例外。

必须接地的设备清单相当长,包括: - 电机、变压器、高压电器的底座和外壳 - 互感器的二次绕组(这是为了保证测量和保护的准确性) - 配电屏、控制屏的金属框架 - 电力电缆的接线盒、终端盒外壳 - 架空线路的杆塔[citation:4]

不过也有一些特例。比如在木质、沥青这些不导电的干燥房间里,380V以下交流电或220V以下直流电的电气设备外壳可以不接地。但有个前提:维护人员不会同时碰到设备外壳和接地物体。这体现了标准既保证安全又避免过度设计的思路[citation:4]。

接地电阻要求到底有多严格?

接地电阻是衡量接地效果的关键指标,但不同场合要求截然不同。

在有效接地系统(比如110kV及以上系统)中,接地电阻要满足公式 R ≤ 2000/I,其中I是流经接地装置的短路电流。如果实在达不到要求,可以放宽到,但必须满足接触电位差和跨步电位差的安全限值[citation:4]。

对于不接地或经消弧线圈接地的系统,接地电阻要求相对宽松,一般不超过10Ω[citation:4]。

独立避雷针的接地电阻在土壤电阻率不大于500Ω·m的地区要求不大于10Ω。而架空线路杆塔的接地电阻通常不宜超过30Ω[citation:4]。

说到土壤电阻率,这其实是个容易被忽视的因素。标准特别提到设计接地装置时要考虑土壤干燥或冻结等季节变化的影响,接地电阻在四季中都应该达标。不过防雷接地可以只考虑雷雨季节土壤干燥状态的影响,这样更符合实际需求[citation:4]。

接地装置怎么设计和施工?

接地装置不只是一根铁棒插到地里那么简单,DL/T621对这方面有着详细规定。

标准推荐优先利用自然接地极,比如直接埋入地中的金属管道、钢筋混凝土基础等。这不仅能节省材料,而且效果通常比人工接地极更好。但需要校验这些自然接地极的热稳定性,确保能承受故障电流[citation:4]。

发电厂和变电所除了利用自然接地极,还必须敷设人工接地极,形成完整的接地网。这个接地网的外缘要闭合,角上做成圆弧形,圆弧半径最好是均压带间距的一半,这样电位分布更均匀[citation:4]。

接地材料的尺寸也有明确规定。比如地下圆钢直径,对架空线路是8mm,对发电厂变电所是10mm;地下钢管壁厚对应分别是3.5mm和2.5mm。这些细节规定保证了接地装置的机械强度和耐腐蚀性[citation:4]。

在高土壤电阻率地区,标准允许采取特殊措施降低接地电阻,比如采用引外接地、深井接地,或者填充降阻剂等[citation:4]。

低压系统接地有什么特殊要求?

DL/T621不仅针对高压系统,对低压系统接地也有详细规定,这部分关系到日常用电安全。

低压系统接地主要有几种形式:TN系统、TT系统、IT系统。字母组合看起来复杂,其实原理不难理解:第一个字母表示电源端接地状态(T表示直接接地),第二个字母表示设备外壳接地状态[citation:4]。

标准特别强调等电位联结的重要性,就是把建筑物内所有金属部件——水管、燃气管、采暖管等——都用导线连接起来。这样能防止因电位差引起的触电事故,相当于给整个建筑做了一个"安全屏蔽"[citation:4]。

对向建筑物供电的配电变压器,标准区分了两种情况:变压器在建筑物外时,接地电阻要满足 R ≤ 50/I 且不大于4Ω;变压器在建筑物内时,接地电阻直接要求不大于4Ω。这种区分考虑了不同的风险等级[citation:4]。

这个标准现在还有用吗?

虽然DL/T621-1997已经实施了二十多年,电力技术也有了很大发展,但这个标准的核心技术原则至今仍然适用。它奠定了一套完整的接地技术体系,很多规定在今天的工程设计中依然是基本依据。

不过话说回来,随着新能源接入、智能电网发展,接地技术也面临新挑战。比如光伏电站的接地、电动汽车充电站的接地,这些新场景可能需要补充新的技术规定。但DL/T621提供的基本安全原则和方法论,仍然是值得遵循的[citation:3]。

在实际应用中,这个标准常和其他标准配合使用,比如DL/T620《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》。它们共同构成了一套完整的电力系统安全防护体系[citation:3]。

总的来说,DL/T621-1997可能不是个时髦的标准,但它确实为我国电力系统安全运行提供了坚实基础。下次你在变电站看到那些接地网时,就知道它们不是简单的铁架子,而是经过精密设计的安全保障系统。虽然技术不断进步,但安全第一的理念永远不会过时。

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