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变电站主接地网施工工艺流程及操作要点

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2020年4月19日
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变电站主接地网施工工艺流程及操作要点

变电站防雷接地是为防止电气设备意外带电造成电网、设备、人身事故的基本措施。本文从施工实际角度简述主接地网施工工艺流程及操作要点，力求能促进工程施工技术水平的提高，保证防雷接地工程的施工质量。从而确保接地装置安全运行，将对保障变电站运行安全有着十分重要的意义。
1、 施工工艺流程
开始

前期准备工作
接地沟开挖
垂直接地体安装
主接地网敷设、焊接
连接部位防腐
隐蔽工程验收签证作
接地沟土回填
设备接地安装
主接地网测试
后期工作
结束

不合格
合 格
合 格
不合格
接地网降阻措施

2、 施工工艺流程及操作要点
1
2
2.1 前期准备工作
2.1.1 施工技术资料的准备
开工前首先应组织有关人员熟悉施工图及有关设计文件，了解设计意图，并按照设计要求做好接地施工方案、作业指导书编制等技术准备工作，并进行技术交底工作。其次根据经会审后的设计施工图编制材料清册，并校对材料规格和数量。
2.1.2 施工材料的准备及材料质量保证措施
施工材料到达现场后，应对材料的规格、数量及外观质量进行检查。同时将材料厂家的产品合格证、质保书及厂家资质证明等相关文件报监理项目部审核，业主确认后方可进场使用。严禁不合格材料进入施工程序。
2.1.3 施工前应配置最基本的施工人员和配备足够完好的施工机具
表1 主要施工机具的配置表
序号
机械或设备名称
规格型号
数量
备注
1
三级电源箱

若干

2
模具\焊机
根据材料规格
若干

3
移动式工具箱

1只

4
液力剪线器

2把

5
现场搬运车

1辆

6
锹、洋镐
/
若干

7
弯排机

1台

8
切割机

1台

9
冲击电钻

1把

10
电焊机

3台

11
水准仪
DS3
1台

12
皮尺
50m
2把

13
卷尺
5m
5把

表2 主接地网施工施工人员配置表
序号
岗位名称
人数
备注
1
工作负责人
1

2
技术员
1

3
安全监督
1

4
质量监督
1

5
施工人员
10
挖机操作工，扁钢下料制作工，放热焊操作工等
2.1.4 施工现场准备
根据业主指定的区域，首先设置接地材料加工棚、生活临时设施等。其次根据施工图纸和现场实际情况在预施工区域设置安全围栏，并悬挂安全标示牌等安全防护措施。
2.2 接地沟开挖
1
2
2.1
2.2
2.2.1 根据主接地网设计图纸要求，对对接地体（网）的敷设位置、网格大小进行放线。
2.2.2 按照设计或规范要求的接地敷设深度进行接地沟开挖，深度按照设计或规范要求的最高标准为准，超挖50-100mm左右。宽度为一般为500-1000mm，沟壁需放坡处理，底部如有石块应清除。

开挖完成的接地沟
2.2.3 接地沟宜按场地或分区域进行开挖，充分利用土建开挖，减少重复工作，同时应及时恢复各类安全防护措施，确保安全文明施工。

进行接地沟深度深测量
2.3 垂直接地体安装
2.3
2.3.1 按照设计或规范长度进行进行采购垂直接地体。
2.3.2 垂直接地极采用人力锤击方式的安装，为避免垂直接地体施工时顶部敲击部位的损伤，在垂直接地体顶部进行保护(如加自制钢管金属保护帽)。碰到强风化石时采用机械成孔安装。
2.3.3 按设计图纸的位置安装垂直接地体。
2.3.4 垂直接地体的埋入深度、间距必须满足设计要求。
2.3.5 接地体安装结束后，顶部敲击部位应进行防腐处理。

角钢接地体埋深图示 角钢接地体放入接地沟
2.4 主接地网敷设、焊(熔)接
2.4
2.4.1 主接地网的敷设与施工应与土建工程的场地平整、填方、挖沟渠、基础和电缆沟的开挖配合进行。并在构支架基础、设备基础边根据图纸接地引下方向将接地引线引出基础表面100-200mm左右。

接地引线引出偏长过于浪费 引出基础面100-200mm左右便于后续设备引下连接即可
2.4.2 主接地线在经过构支架基础、电缆沟、电缆隧道、建筑物等都应在其下方经过，或适当调整采取弯曲等方式绕过，不得浇制在混凝土中。接地体在经过道路、管道、墙壁及其它可能受机械损伤的地方，应采取保护措施，如使用钢管或角铁加以保护等。

主接地网扁钢窗口雨水井等不符合规范要求

电缆沟沟道下的接地扁钢弯曲经过 碰到基础的接地扁钢弯曲经过
2.4.3 主接地网埋设深度应符合设计图纸上规定的要求，一般不应小于600mm。
2.4.4 垂直接地体及水平接地体的间距应符合设计的规定。当无规定时，垂直接地体的间距不应小于5米，水平接地体的间距大于等于5米，间距一般不宜小于8000mm。
2.4.5 主接地网的边缘应闭合，转角处应做成圆弧状，圆弧的半径应大于均压带间距的一半。主接地网内均压带基本上按照等间距布置，局部可根据情况进行适当调整，进35kV及以上变电站接地网边缘经常有人出入的大门、走道处，应铺设碎石、沥青路面或在地下装设2条与接地网相连的“帽檐式”均压带。

“帽檐式”均压带示意图
2.4.6 主接地网水平网施工时，应采取防沉降措施，可沿接地体每间隔50米绕制“Ω”型伸缩节。

防沉降“Ω”型伸缩节
2.4.7 开变压器、避雷器、电压互感器、电流互感器、断路器支架均要双接地。每台电气设备应以单独的接地体与接地网连接，不得串接在一根引下线上。一般情况下，并联电容器组的串联电抗器、站用电回路的限流电抗器、并联电抗器回路中的支柱绝缘子的基础内均压环不得形成封闭金属回路。

已完成的设备基础均压环 电抗器的均压环已断开
2.4.8 主接地网若采用镀锡铜绞线（镀铜钢绞线），镀锡铜绞线（镀铜钢绞线）的连接采用火泥熔接技术，熔接的具体要求为：
1
2
2.1
2.2
2.3
2.4
2.4.1
2.4.2
2.4.3
2.4.4
2.4.5
2.4.6
2.4.7
2.4.8
2.4.8.1 对应焊接点的模具规格必须正确并完好，焊接点导体的焊接模具必须清洁、干燥，特别是重复使用的模具，其焊渣必须清理干净并保证模具完好。
2.4.8.2 接头焊接应预热模具，模具内热熔剂填充密实，点火过程安全防护可靠。
2.4.8.3 接头内导体应熔透，保证有足够的导电截面。熔焊前要检查模具与连接导体的密合度，适时用填缝胶对模具的的接缝处进行密封，以免有铜水流出。
2.4.8.4 铜焊接头表面光滑、无气泡、无贯穿性孔洞、裂纹等，应用钢丝刷清除焊渣并涂刷防腐沥青。
2.4.9 火泥熔接操作流程
2.4.9
2.4.9.1 在放置导线前将导线和熔模模腔、流道、型腔清洁干净，如果导线或模具潮湿需先将其烘干，以免放热过程中产生水气，影响熔焊质量，特别是每日的第一模，必须进行烘干处理。
2.4.9.2 夹紧模具，放下金属隔离片，封住流道口。注意不要让熔焊剂流入型腔。见图2-1、图2-2，火泥熔接示意图1、2。

图2-1火泥熔接示意图1 图2-2火泥熔接示意图2
2.4.9.3 倒入熔焊剂后将引燃粉撒在表层及模口，盖好模具顶盖。见图2-3，火泥熔接示意图3。
2.4.9.4 点燃引燃粉。注意人要站在点火口侧面。见图2-4，火泥熔接示意图4。

图2-3 火泥熔接示意图3 图2-4 火泥熔接示意图4
2.4.9.5 焊剂即在模具腔中作放热反应。见图2-5，火泥熔接示意图5。
2.4.9.6 待熔焊剂反应完毕后约20秒，即可开启模具，将导线取出，用专用工具清除焊渣。见图2-6，火泥熔接示意图6。

图2-5 火泥熔接示意图5 图2-6 火泥熔接示意图6
2.4.10 主接地网若采用镀锌扁钢或圆钢时，需要进行下料制弯等加工，再进行拼装、焊接等工序，其基本要求有：
2.4.10
2.4.10.1 敷设前圆钢需调直，煨弯不得过死，弯曲处不得小于90°，弯曲半径不得小于圆钢直径的10倍。
2.4.10.2 镀锌扁钢弯曲时宜采用冷弯（平弯、立弯）工艺。弯制前应先校平、校直，不得用金属体直接敲打扁钢进行调直，以免造成扁刚表面损伤、免破坏镀锌层出现锈蚀。直线段上不应有明显弯曲，并应立放。转角处接地干线弯曲中径不得小于扁钢厚度的2倍。镀锌扁钢平弯时尽量采用热轧扁钢，镀锌层不易过后，否则弯曲外边容易出现镀锌层和扁钢开裂甚至断裂现象；冷轧扁钢在立弯时，弯曲背面也容易出现镀锌层爆裂，情况不严重时可涂刷范腐漆处理。

冷轧扁钢在平弯时出现较多裂纹甚至断裂 热轧扁钢在平弯时成型良好
2.4.11 当采用电焊焊接为连接方式时，必须认真执行有关安全用电的规定，正确使用焊接机具，不得将电焊机直接放置在潮湿泥地上，无临时接地或防雨水措施，严防触电事故的发生。所有焊接处焊缝应饱满并有足够的机械强度，不得有夹渣、咬变、裂纹、虚焊、气孔、焊瘤等缺陷，焊接处的焊药及时敲净。
2.4.11
2.4.11.1 焊瘤主要指熔池下部仰焊时出现的“小鼓肚”缺陷，可利用焊条左右摆动和挑弧动作加以控制，或出现在搭接接头立焊时，焊接电流应比平焊适当减少，焊条左右摆动时在中间部位走的快些，两边稍慢些即可解决。

仰焊时出现较为严重的虚焊、焊瘤缺陷

经过调节电流和运条基本消除缺陷
2.4.11.2 出现咬边缺陷是应重新选用合适的电流，避免电流过大；操作时电弧不能拉的过长，并控制好焊条的角度和运弧的方法。

仰焊时出现较为严重的焊瘤缺陷 上边焊缝成形较差挂瘤严重，且防腐长度不够
2.4.12 采用搭接焊时，其搭接焊长度要求如下：
2.4.12
2.4.12.1 镀锌扁钢不小于其宽度的2倍，且至少3个棱边焊接，即三面满焊。（当扁钢宽度不同时，搭接长度以宽的为准。）
2.4.12.2 镀锌圆钢焊接长度为其直径的6倍，并应二面满焊。（当直径不同时，搭接长度以直径大的为准）。
2.4.12.3 镀锌圆钢与镀锌扁钢连接时，其长度为圆钢直径的6倍。

搭接长度规定和基本检验方法
2.4.12.4 镀锌扁钢与镀锌钢管（或角钢）焊接时，为了连接可靠，除应在其接触部位两侧进行焊接外，还应直接将扁钢本体弯成弧形（或直角形）与钢管（或角钢）焊接。

扁钢与角钢焊接时增加一扁钢弯成的直角形件 扁钢与钢管焊接时增加一扁钢弯成的圆弧形件
2.4.12.5 镀锌扁钢搭接焊时的常见问题及改进建议：

A 扁钢平放十字搭接加绑条虽满足长度要求但工艺不美观；应采取扁钢平弯后搭接较为美观规范。

B 扁钢立放十字搭接时左右错开较大不美观；应采取搭接位置反向错开以防止焊接过热，并保证上下左右对齐。

C 扁钢立放T形搭接时扁钢弯曲应美观，夹角处不应留有弧坑；应采取机械制弯，夹角处焊接饱满以防止拉裂。

D 扁钢平放T形搭接时，搭接长度不足；应将扁钢平弯后再搭接，并保证2倍自宽的搭接长度。

E 扁钢接长搭接焊时弯曲未对齐，搭接长度不足；应将扁钢对成一直线，并保证2倍自宽的搭接长度。

F 扁钢与不同型材搭接焊丝，搭接长度（面）不足；应将采取加板材、扁钢短料等制作的附件已保证搭接长度。
2.4.13 接地干线在不同的两点及以上与接地网相连接。自然接地体应在不同的两点及以上与接地干线或接地网相连接。

设备接引下线从左右两个方向不同主干线引出
2.4.14 独立避雷针设置独立的接地装置，采用深埋接地，敷设深度为基础埋深以下，在基础开挖时敷设并实测接地电阻，如达不到小于10欧姆的要求，报请监理请设计予以解决；独立避雷针与配电装置带电部分、电力设备接地部分、构架接地部分之间的距离应大于5m，独立避雷针及其接地装置与主接地网、道路、电缆沟、水管等设施的地中距离应大于3m，达不到要求的道路敷设沥青路面；独立避雷针应有两点与其接地装置对称连接，引下线应设置有便于测量的断开点。

独立避雷针的独立接地装置示意图 独立避雷针的独立接地装置及引下线安装
2.5 连接部位防腐
2.5
2.5.1 当每完成一个搭接处的焊接后，首先应尽快去除焊接部位残留的焊渣，用钢丝刷清除表面后刷涂固体沥青进行防腐处理；或等冷却后涂刷环氧富锌漆。（设计或监理有明确的其它防腐措施应按其执行）
2.5.2 热镀锌钢材焊接时将破坏热镀锌防腐，应在焊接位置两侧≥100mm范围内及锌层破损处做好防腐处理。
2.5.3 有化学腐蚀的部位也应采取防腐措施。
2.5.4 刷涂时必须涂抹均匀无遗漏之处，特别是靠下边的不能凭感觉涂刷，尽量涂刷2道防腐漆。

扁钢搭接下部虚焊、防腐漆涂刷不到位， 焊接部位防腐处理不到位的经过雨水后马上生锈腐蚀；

焊接完后应及时清除焊药，并用钢丝刷清理表面， 然后仔细均匀的涂刷2道防腐漆或沥青进行防腐。
2.6 隐蔽工程验收
2.6
2.6.1 每一处接地施工完毕后，应及时请项目部质检员、监理等进行隐蔽工程检查验收并签证。重点对接地体材质、位置、焊接质量等检查是否符合图纸及施工规范要求，合格后进行方可进行接地沟土回填工作，同时做好隐蔽工程的记录。

屋外接地装置隐蔽前检查（签证）记录 关键程序控制卡每个区域一张

2.6.2 在回填前必须先做好每个区域的质量控制数码照片拍摄：能够表现材料规格、接地网深度、搭接长度、焊接质量、防腐、成品大场景等以及施工各个步骤各1张。要求作业场景规范无违章，作业人员着装符合要求，作业行为规范。

检查扁钢宽度与厚度 检查扁钢搭接长度、焊缝、防腐等

检查扁钢宽埋设深度、引上方向等 检查扁接地网水平间距等
2.7 接地沟土回填
接地网的某个区域施工结束后，并经过了隐蔽工程检查验收，应及时利用原土（素土）进行回填土工作。回填土内不得夹有石块和建筑垃圾，回填土应分层夯实，不得用水夯。

利用原土（素土）进行回填 回填平整后待最后夯实，再铺石子
2.8 设备接地安装（电气施工队安装）
2.7
2.8
2.8.1 与设备连接的接地体应采用螺栓搭接，搭接面要求紧密，不得留有缝隙。
2.8.2 构架接地的数量应按设计规定进行布置，除带避雷针、避雷线的构架外其余构架柱采用单点接地。

隔离开关支架接地整齐美观
2.8.3 为了保证接地可靠，凡强制性条文规定的重要设备和设备架构接地，要求采用两根接地引下线，应分别引至接地网不同位置；对于两柱及以上安装的设备构支架，两根接地线应分别敷设在不同支柱上，连接引线应便于定期检查测试。
2.8.4 带避雷针的构架，其避雷针应与接地网连接，并按设计要求在其附近装设集中接地装置，且与接地网对称连接。
2.8.5 电气设备的接地，应以单独的接地线与接地网（或接地干线）相连接，不得在一条接地线上串联两个及以上电气设备的接地。
2.8.6 电气设备接地引线的规格和数量应按设计要求进行施工，当设计无明确规定时，按有关规定的要求进行施工。
2.8.7 电气设备的接地，其引至主接地网（或接地干线）的方向宜一致或有规律。做到横平竖直、整齐美观，在直线段上不得有高低起伏和弯曲等情况。

构支架接地方向宜一致或有规律，横平竖直、整齐美观
2.8.8 电气设备接地的位置选择既要便于检查，又要不妨碍设备的检修和方便拆卸。
2.8.9 活动的金属门、网门、金属爬梯等都应进行接地和跨接地工作。

电容器网门接地安装规范
2.8.10 电气设备接地引线的截面大小应按设计规定。当设计无规定时，按GB50169规范进行施工。

设备支架体接地引下线安装 主变本体接地引下线安装
2.9 主接地网测试
2.9
2.9.1 主接地网验收测试应在土建完工后尽快安排进行；对高土壤电阻率地区的接地装置，在接地电阻难以满足要求时，应由设计确定采取相应措施，验收合格后方可投入运行。
2.9.2 按照《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB50150- 及《1000kV电气工程电气设备交接试验规程》Q/GDW 310- 进行工频接地电阻测试，同时进行设计要求和反措提出的试验要求，测试数据应准确、可靠，并有详细的测试试验报告。
2.9.3 雨后不应立即进行工频接地电阻的测试，应连续天晴三天后进行测试，测试的结果必须符合设计的要求。如不满足需采取补救措施，处理后需再复测。
2.10 后期工作
2.10
2.10.1 接地引线按规定进行油漆（标色）
2.10.1.1 接地体表面应涂以用15mm～100mm宽度相等的绿色和黄色相间的条纹油漆；
2.10.1.2 三相电路的零线或中性线及直流电路的接地中线均应为淡蓝色。
2.10.2 接地工程施工结束后应及时进行接地电阻等参数测试，测试数据应准确、可靠，并有详细的测试验报告。
2.10.3 整理施工工器具、退出施工现场归库。
2.10.4 整理施工技术联系单、设计变更文件、安装记录、验评记录、有关安全、质量记录等归档备查。
2.10.5 按施工实际作好竣工图。
2.11 接地施工安全文明保证措施
2.11
2.11.1 施工人员必须严格执行有关安全工作的规程、规范、规定、制度。施工工机具、安全用具应完好并正确使用。进入施工现场必须正确佩带安全帽，穿工作服和绝缘鞋。
2.11.2 施工前认真做好技术、安全的交底工作，每日班前会必须进行“三交”，并明确工作负责人和安全监护人。做好开挖区域的安全维护及警示警告等安全措施。
2.11.3 挖掘土石方应自上而下进行，严禁使用挖空底角的做法。挖掘前应将斜坡上的浮石清理干净，并按有关规定确定堆土的距离及高度；施工中应经常检查有无塌方危险，积极采取措施防止塌方；要防止局部水土流失，施工弃渣、垃圾严禁乱倒，防止造成环境污染和水土流失。
2.11.4 打锤工作时站立的位置应稳固，抡锤范围内不得有人。
2.11.5 不得把手锤对人和带手套抡锤，抡锤时下前方不得有人，防止失锤伤人。
2.11.6 施工现场临时用电必须遵守“一机一闸一箱一漏电”的原则，临时用电的接拆必须有专职电工来完成；用电设备使用的电源线外绝缘良好，且必须是橡套软电缆；所用焊机及配电箱应有可靠接地。
2.11.7 进行焊接和切割工作，必须检查注意工作地点周围的安全状态，有危及安全的情况时，必须采取防护措施；焊接时，焊工应戴好防护面具；严禁带电移动电焊机。
2.11.8 在焊接、切割地点周围5米范围内，应清除易燃、易爆物品；确实无法清除时，必须采取可靠的隔离或防护措施。作业点配置足量的消防器材，不得挪做她用和损坏，施工现场严禁吸游烟。
2.11.9 宜在雨、雪及大风天气进行露天焊接和切割作业。
2.11.10 10、焊接和切割工作结束后，必须切断电源或气源，整理好器具，仔细检查工作现场周围及防护设施，确认无起火危险后方可离开。
2.11.11 5、在施工过程中，严格按照材料管理办法，进行限额领料定制摆放。对废料、旧料、垃圾等做到每日清理回收，做到“工完、料净、场地清”，努力做到安全文明标准化施工。

6月6日