变电站内一二次电缆接地问题

变电站内一二次电缆接地问题变电站二次等电位接地2变电站主接地网11一次电缆的接地3二次电缆的接地14变电站主接地网11一、主接地网

（1）变电站中各装置或设备应按规定接地，接地按功能可分为系统接地、保护接地、防雷保护接地和防静电接地。（2）不同用途和不同额定电压的电气装置或设备，除另有规定外应使用一个总的接地网。（3）变电站内设置人工接地装置，含接地极及接地导体。（4）人工接地极，水平敷设时可采用圆钢、扁钢；垂直敷设时可采用角钢或钢管。腐蚀较重地区采用铜或铜覆钢材时，水平敷设的人工接地极可采用圆铜、扁铜、铜绞线、铜覆钢绞线、铜覆圆钢或铜覆扁钢;垂直敷设的人工接地极可采用圆铜或铜覆圆钢等。（5）对于110kV及以上新建、改建变电站，在中性或酸性土壤地区，接地装置选用热镀锌钢为宜，在强碱性土壤地区或者其站址土壤和地下水条件会引起钢质材料严重腐蚀的中性土壤地区，宜采用铜质、铜覆钢（铜层厚度不小于0.8mm）或者其他具有防腐性能材质的接地网。对于室内变电站及地下变电站应采用铜质材料的接地网。变电站主接地网11二、主接地网接地电阻

（1）“有效接地和低电阻接地系统R≤2000/I，且站变低压侧采用TN系统，低压电气装置采用（含建筑物钢筋）保护总电位联结系统。当不满足时2000/I时，在满足4.3.3条要求的情况下，可放宽接地电阻，将地电位升提高至5kV。若还不满足，应验算跨步电压、接触电压，超过限值时应采用措施，如敷设高阻层。”GB/T50065-2001。

注：接地装置接地电阻的要求，主要考虑人身和低压设备、二次系统的安全性，根据14版差异统一条款第9条，不应大于4Ω。

按接地规程要求，变电站内敷设二次等电位地网后，全站主接地网接地电阻要求R≤5000/I，对于面积较小的变电站很难满足，需要按规程采用其它措施及安全性校验。我院设计时，一般将接地电阻控制在1Ω以下，有条件的站可按0.5Ω设计。且均采取了安全校验及防止高电位引出站外的措施。变电站主接地网11一、主接地网（6）站内接地装置以水平接地极为主。一般户外成为主接地网，户内的称为户内接地网。水平接地网的作用是均压和散流。垂直接地极主要作用是散流。（7）水平接地体一般采用等间距或不等间距布置。不等间距布置时，水平导体中间稀疏，四周密集，目的是减少对中间部分导体的屏蔽效应，使所有得导体得到充分利用，可以使地表的电位分布均匀，减少边缘网孔的电位差。（8）实际工程中，接地网的布置（主要指间距）要通过CDEGS对各处的电位升、跨步电压、接触电压进行校验。此外水平地网的布置还与材料用量，设备基础位置尺寸有关系，例如220kV主变基础在水平地网的网格内部。水平地网网格大时，会减少水平接地体的用量，同时会增加设备接地引下线的长度，因此实际布置时还应考虑设备接地引下线接线方便。一、二次等电位接地网设置目的

根据国网十八项反措要求，“变电站控制室及保护小室应独立敷设与主接地网紧密连接的二次等电位接地网，在系统发生近区故障和雷击事故时，以降低二次设备间电位差，减少对二次回路的干扰。”“应采取有效措施防止空间磁场对二次电缆的干扰，宜根据开关场和一次设备安装的实际情况,敷设与厂、站主接地网紧密连接的等电位接地网。”

注：设置二次等电位接地网的目的是防止主接地网发生事故时的电位升引入二次系统，避免二次设备（电缆）损坏及误动作。变电站二次等电位接地2变电站二次等电位接地2二、二次等电位接地网的敷设要求1、变电站二次等电位地网的敷设主要执行国网十八项反措，并参考业主具体或特殊的要求确定。2、二次等电位地网总的要求分为二次设备室内、配电装置区电缆沟及各箱体内等电位铜排三部分。“应在主控室、保护室、敷设二次电缆的沟道、开关场的就地端子箱及保护用结合滤波器等处，使用截面不小于100mm2的裸铜排（缆）敷设与主接地网紧密连接的等电位接地网。”等电位地网敷设及设备生产时要求等电位地网（或等电位排）对地绝缘。与一次接地网的连接应按要求在相应位置连接，不能随意连接。设备、箱体自带的等电位铜排要求采用绝缘子与箱体绝缘。电缆沟内敷设二次等电位铜排要求采用小支柱绝缘子固定在电缆支架或电缆沟沟壁上。采用复合电缆支架时可直接敷设与支架上，为便于固定，一般也采用小绝缘子。铜排一般采用防热焊接，长度较长或经过伸缩缝时需要设置V型伸缩弯。二、二次等电位接地网的敷设要求

关于第2条的实例变电站二次等电位接地2变电站二次等电位接地2二、二次等电位接地网的敷设要求3、二次设备室内等电位地网（1）“在主控室、保护室柜屏下层的电缆室（或电缆沟道）内，按柜屏布置的方向敷设100mm2的专用铜排（缆），将该专用铜排（缆）首末端连接，形成保护室内的等电位接地网。保护室内的等电位接地网与厂、站的主接地网只能存在唯一连接点，连接点位置宜选择在电缆竖井处。为保证连接可靠，连接线必须用至少4根以上、截面不小于50mm2的铜缆（排）构成共点接地。”注：二次设备室内（当有电缆半层时，敷设与二次设备室下方）的等电位地网，一般敷设成“目”字型闭合环路。此条中保护室内等电位接地网与主接地网存在唯一连接点仅指本室内，不代表全站。二、二次等电位接地网的敷设要求

（2）“分散布置的保护就地站、通信室与集控室之间，应使用截面不少于100mm2的铜缆（排）可靠连接，连接点应设在室内等电位接地网与厂、站主接地网连接处。”

注：各分散布置的小室内的等电位地网互相连接，且连接铜排与等电位地网连接处也应与主接地网连接。（3）“沿二次电缆的沟道敷设截面不少于100mm2的铜排（缆），并在保护室（控制室）及开关场的就地端子箱处与主接地网紧密连接，保护室（控制室）的连接点宜设在室内等电位接地网与厂、站主接地网连接处。”

注：从此条文可看出各户内等电位铜排应与主接地网连接，且连接点宜设在室内等电位接地网与主接地网连接处，正好与上一条对应。变电站二次等电位接地2二、二次等电位接地网的敷设要求

（4）二次室内等电位地网设计实例变电站二次等电位接地2注意室内等电位地网与主接地网连接有两个位置可选择，1是电缆竖井处，2是本室内等电位地网与电缆沟内引出的等电位铜排连接处。二、二次等电位接地网的敷设要求

4、配电装置区及电缆沟等电位接地网的敷设要求（1）“应采用扁铜(或铜绞线)与二次电缆屏蔽层并联敷设。扁铜应至少在两端就近与接地网连接。当接地网为钢材时，尚应防止铜、钢连接产生腐蚀。扁铜较长时，应多点与接地网连接。二次电缆屏蔽层两端应就近与扁铜连接。扁铜的截面应满足热稳定的要求”GB/T50065-2001.注：沿电缆沟敷设等电位铜排，并使二次电缆屏蔽层两端与铜排连接，可有效降低事故时二次缆屏蔽层所受电压，一次接地网接地电网升限定为5kV也由此而来，见GB/T50065条文说明。（2）“应在主控室、保护室、敷设二次电缆的沟道、开关场的就地端子箱及保护用结合滤波器等处，使用截面不小于100mm2的裸铜排（缆）敷设与主接地网紧密连接的等电位接地网。”变电站二次等电位接地2二、二次等电位接地网的敷设要求

（3）“沿二次电缆的沟道敷设截面不少于100mm2的铜排（缆），并在保护室（控制室）及开关场的就地端子箱处与主接地网紧密连接，保护室（控制室）的连接点宜设在室内等电位接地网与厂、站主接地网连接处。”注：要求等电位地网在就地端子箱处与主接地网紧密连接。（4）根据条文要求，可以看出沿电缆沟敷设等电位铜排的作用，一是将各分散布置的二次小室内的环形等电位地网连接起来，二是将等电位地网延伸至配电装置区，供配电装置区内的端子箱、控制柜、开关柜、成套电气设备等内部等电位铜排接入。变电站二次等电位接地2三、二次屏柜、就地端子箱、LCP柜、开关柜等其它柜体等电位连接要求

（1）“静态保护和控制装置的屏柜下部应设有截面不小于100mm2的接地铜排。屏柜上装置的接地端子应用截面不小于4mm2的多股铜线和接地铜排相连。接地铜排应用截面不小于50mm2的铜缆与保护室内的等电位接地网相连。”注：此条目是二次屏柜内等电位接地要求。（2）“开关场的就地端子箱内应设置截面不少于100mm2的裸铜排，并使用截面不少于100mm2的铜缆与电缆沟道内的等电位接地网连接。”注：此条目是对配电装置区就地端子箱内等电位接地要求，GIS室的LCP柜或智能控制柜，主变区域各种箱体均按此执行。变电站二次等电位接地2三、二次屏柜、就地端子箱、LCP柜、开关柜等其它柜体等电位连接要求

（3）对于35kV、10kV保护下放于开关柜的，应在开关柜室内二次电缆沟、或在柜下方电缆层中沿电缆桥架敷设截面不小于100mm2二次专用接地铜排，其末端在高压室内以截面不小于100mm2铜缆一点与一次接地网可靠连接，该铜排还应通过截面不小于100mm2铜缆与主控室、继电器室内二次等电位接地网可靠连接。柜体内二次设备区设有截面不小于100mm2的铜排，柜内各保护装置采用用截面不小于4mm2的铜导线与该铜排可靠连接。柜内等电位铜排采用截面不小于100mm2铜缆与电缆沟内或电缆层的等电位铜排连接。变电站二次等电位接地2

此图为电缆层内沿桥架敷设的二次等电位铜排及由上方开关柜内引下的120mm2界面的铜缆。目前对于此处的做法没有明确要求，若柜内等电位铜排为通长的，则此处不需要每台柜子都引下铜缆连接。变电站二次等电位接地2三、二次屏柜、就地端子箱、LCP柜、开关柜等其它柜体等电位连接要求一、总的要求一次电缆的接地3（1）交流三芯电力电缆的金属层，应该在电缆的两端直接接地。（2）35kV及以下交流单芯电力电缆的金属层，应该在电缆的一端直接接地，另外一端不接地。注：实际上交流单芯电力电缆的金属层是否需要两端接地应进行感应电压计算，感应电压值超出允许值时应两端接地。由于目前的变电站普遍面积较小，单芯电缆金属层感应电压不大，因此一般站内单芯电缆一端接地是满足要求的。（3）变电站内35kV及以下电力电缆采用直接接地；35kV以上电力电缆一端采用电缆接地箱接地，一端采用电缆保护接地箱接地，参见《电力工程电缆设计规范》相关要求。（4）根据电缆施工验收规范要求，电缆终端头处的铠装层及屏蔽层均需要接地。一般情况下，当电力电缆有铠装层时，铠装层接地；无铠装层的，金属屏蔽层接地，一般有铠装层的电力电缆屏蔽层是非金属的，因此不再接地。

110kV交流单芯电力电缆铠装层通过接地箱接地一次电缆的接地3

35kV交流三芯电力电缆铠装层直接接地一次电缆的接地3一、总的要求一次电缆的接地3（1）交流三芯电力电缆的金属层，应该在电缆的两端直接接地。（2）35kV及以下交流单芯电力电缆的金属层，应该在电缆的一端直接接地，另外一端不接地。注：实际上交流单芯电力电缆的金属层是否需要两端接地应进行感应电压计算，感应电压值超出允许值时应两端接地。由于目前的变电站普遍面积较小，单芯电缆金属层感应电压不大，因此一般站内单芯电缆一端接地是满足要求的。（3）变电站内35kV及以下电力电缆采用直接接地；35kV以上电力电缆一端采用电缆接地箱接地，一端采用电缆保护接地箱接地，参见《电力工程电缆设计规范》相关要求。（4）根据电缆施工验收规范要求，电缆终端头处的铠装层及屏蔽层均需要接地。一般情况下，当电力电缆有铠装层时，铠装层接地；无铠装层的，金属屏蔽层接地，一般有铠装层的电力电缆屏蔽层是非金属的，因此不再接地。一、总的要求一次电缆的接地3（1）“保护装置之间、保护装置至开关场就地端子箱之间联系电缆以及高频收发信机的电缆屏蔽层应双端接地，使用截面不小于4mm2多股铜质软导线可靠连接到等电位接地网的铜排上。”（2）“由开关场的变压器、断路器、隔离刀闸和电流、电压互感器等设备至开关场就地端子箱之间的二次电缆应经金属管从一次设备的接线盒（箱）引至电缆沟，并将金属管的上端与上述设备的底座和金属外壳良好焊接，下端就近与主接地网良好焊接。上述二次电缆的屏蔽层在就地端子箱处单端使用截面不小于4mm2多股铜质软导线可靠连接至等电位接地网的铜排上，在一次设备的接线盒（箱）处不接地。”（3）“结合滤波器引入通信室的高频电缆，以及通信室至保护室的电缆宜按上述要求敷设等电位接地网，并将电缆的屏蔽层两端分别接至等电