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为了地下这个“烧烤架”,我们研究了20年

2019/6/21 15:08:53      点击:

电是我们生活的必需品

我国运行着全球电压等级最高

规模最大的电力网络

然而与此同时
然而与此同时

每年发生雷击和接地短路故障数千起

故障电流对电力设备及人身安全造成了威胁

(下图为短路试验照片)

不过不用太担心
不过不用太担心

其实在庞大的电网下面

有一张看不见的保护网

接地系统

TA是故障电流流入大地的唯一途径

被称为电力系统接地故障链条的最后一环

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什么是接地系统?

简单来说

就是要把故障电流引入大地

让电流快速散到深处和远处

嗯,这个接地系统的模型
嗯,这个接地系统的模型

看起来像个烧烤架?

其实这个“烧烤架”的原理类似于

日常生活中大家都能看到的三线插头

一根火线一根零线一根接地线

这根地线就是保障家用电器和人身安全的
这根地线就是保障家用电器和人身安全的

接地系统就是电网的那根“接地线”

电力设备和铁塔通常通过金属引下线

接到地下看不见的接地装置

接地系统

如果把故障电流比喻成洪水
如果把故障电流比喻成洪水

大坝疏导不畅,水位就会越来越高

最后甚至会导致垮坝

同样的道理

如果接地不良或接地装置散流能力不足

高达数万安培的故障电流入大地

就会产生异常高的地电位

如何才能顺利把电流从大地排走?

大家都知道欧姆定律

(卖弄一下小编唯一记得的物理公式)

电流恒定的情况下
电流恒定的情况下

降低电阻可以有效降低电压(地电位)

那么,大地的电阻如何?

不同土壤,电阻不同

比如农田的电阻比较小

而岩石的电阻比较高

然而现在土地资源匮乏
然而现在土地资源匮乏

很多电力设备

不得不建在地质恶劣地区

土壤散流就会比较困难

如何降低土壤的电阻?

先不公布答案

来个剧透

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如何为藏在地下的接地装置做“体检”?

和我们人体会“衰老”一样

接地装置作为埋在地下的金属导体

需要面临土壤中

杂散电流、电化学腐蚀等影响

如果接地网发生腐蚀断裂

会影响正常的接地效果

为消除安全隐患
为消除安全隐患

需要定期给“上了年纪”的接地网体检

但接地网埋在地下

总不能全部挖开来检查吧

如何为看不见的保护网“把脉”?

再剧透一下

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如何更科学地设计接地系统?

接地系统埋在地下

影响因素复杂

科学设计一个接地装置

确保安全、准确、经济

还真的不是一件容易的事儿

得想方设法去把握

“看不见”的东西

电流在土壤中是如何散流的?

土壤中的放电情况我们怎样才能观测到?

针对不同的土壤情况有没有固定的计算模型?

最后再剧透一下

其实上面的问题
其实上面的问题

已经有一群专家

连续研究了20年

接地网腐蚀诊断技术

深井爆破降阻技术

接地电阻分流测量技术

地中X光成像技术

……

形成了系列研究成果

由清华大学牵头,南方电网广东电网公司等国内多家电网科研单位参与的《电力系统接地基础理论、关键技术及工程应用》项目成果获得2018年度国家科学技术进步奖二等奖这是我国接地行业获得的国家最高荣誉。

接地技术还在国家重大工程中得到应用

比如青藏铁路、文昌卫星发射基地

“天眼”球面射电望远镜等

近日


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