风机接地网设计与应用

摘要：风机接地电阻值要求严格，受地质影响，电阻施工工序复杂、难度大等特点

关键词：风机 接地极 电阻率

一、工程概况

康保县位于河北省西北部，内蒙古高原东南缘的坝上高原，西、北、东与内蒙古自治区接壤，平均海拔1460m。根据河北省《区域地质调查报告》（1∶20万 正镶白旗幅）资料和现场钻孔记录资料，工程场区地层岩性主要由基岩、第三系粘土和第四系沉积物组成。基岩为闪长花岗岩、石英粗面岩、安山质凝灰岩；第三系粘土；第四系覆盖层主要由耕植土、坡洪积碎石土及冲洪积的粉砂、细砂、中砂、粘质粉土、重粉质粘土、粉质粘土、粘土组成。丘陵顶部覆盖层较薄或基岩直接，山坡、坡脚地带覆盖层厚度逐渐加大；冲沟和山间谷地地段覆盖层最厚。结合施工现场实际情况及技术要求，设计单位要求单台风机接地电阻值不大于4Ω，接地网应与基础接地网多处可靠连接形成一接地网整体。

二、技术标准

1、DL/T621《交流电气装置的接地》

2、DL/T620《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》

3、GB50169《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》

4、GB 50057《建筑物防雷设计规范》

三、设计方案

（一）单台风力发电机基础接地网设计

风机接地网首先充分利用风力发电机基础作为自然接地体，根据现场实际情况及土壤电阻率敷设人工接地网，以满足接地电阻的要求。

单台风电机接地装置采用以风机中心为圆心设置环形水平接地带，内圈圆环半径为9m，外圈以9m间距递增，共2圈。同时从风机中心向外敷设数根水平接地扁钢与环形水平接地扁钢相交，水平接地扁钢敷设深度为0.8m。在辐射水平接地扁钢与环形水平接地扁钢交点处设置垂直接地极，垂直接地极长2.5m，顶部距地面0.8m，与水平接地扁钢焊接。垂直接地极相互间距必须大于6m。我公司在该均压环上每隔约10米打一根L50×50×5×2500的热镀锌角钢，共10根(局部遇到岩石处，以打到岩石为止)，单台风机基础接地均压环如下示意图：

通过计算，在基础接地网的最外缘水平接地体或延长的接地线处埋设电解地极以降低接地电阻。

风机基础接地网的主要降阻措施为电解地极方式，环形水平接地扁钢及辐射水平接地扁钢主要起联接和均压作用，而扩散雷电流的任务主要由垂直接地极完成。

（二）单台风力发电机基础接地网降阻设计

根据公式

其中：

R0为地网基础接地原电阻值

S为地网面积

ρ为土壤电阻率

计算出基础地网接地电阻值。

当接地电阻值R0≤4Ω时，接地电阻合格。

当接地电阻值R0＞4Ω时，则采用半球接地原理的方法，在接地网的外圈外延均匀布设电解地极，通过电解质向地表深层和四周的泄放，就可将四周大范围内的土壤进行改善，极大的降低了这一范围内的土壤电阻率，这样使得基础地网的接地电阻大幅度下降。

根据等效半球体接地电阻的计算方法,半球半径：

其中，r为等效接地半径,如下图所示

即：在半球半径r的范围内向风机基础地网外圈分别向四周外延地网，即外延接地线，在埋设接地线路径上相隔一定的距离分别放置电解地极，这时电解溶液向四周渗透，就可将基础四周大范围内的土壤进行改善，极大的降低了这一范围内的土壤电阻率，这样使得基础地网的接地电阻大幅度下降。

（三）单台风机接地网施工示意图设计

结合现场地形情况而定：在征地范围内，以大于半球半径r敷设数根外延接地线。相应数量的电解地极均匀焊接在外延接地线上。如下示意图所示：

（四）电解地极使用计算值

为使接地装置的接地电阻长期处于一种稳定、低阻的良好状态。结合电解地极的实验参数，以及风电场的实际情况及土壤、环境等情况，接地电阻降到要求值以下，设计采用电解地极作为接地网的主要降阻设备。

所用地极数量按以下公式计算

从基础地网接地电阻值降到4欧姆所需要的电解地极数量：

公式：其中：

R 为地网设计接地电阻；

ρ为土壤电阻率；

k为系数

当：ρ＜200Ω.m，k取3

200≤ρ＜500Ω.m，k取4

500≤ρ＜1000Ω.m，k取4.5

ρ≥1000Ω.m，k取5

电解地极套数根据：

即可计算出不同土壤电阻率的风电场所需要电解地极数量。

四、相应风机接地具体计算书

1.如1＃风机的计算

该风机土壤电阻率为ρ=1800Ω.m

（1）根据公式

其中：S为风机基础地网面积：S=πr2=3.14×182 =1017.36 ()

R0为基础接地网电阻值

ρ为土壤电阻率

=28.2Ω)

可知，该风机接地电阻R0=28.2Ω,大于4Ω,不符合接地电阻要求，需要采用电解地极进行降阻。

（2）根据使用电解地极数量计算公式：

=8(套)

即：需要采用8套电解地极进行降阻。

（3）敷设外延接地线以半球半径：

=71.7m

即：风机基础中心为半球半径≥71.7m的范围敷设外延地网。

工程材料表

风机序号 土壤电阻率(Ω.m) 电解地极(套) -50×5

热镀锌扁钢(m) 50×5×2500

热镀锌角钢(根)

1＃风机 1800 8 500 10

五、施工方案

（一）接地网施工方式：

①接地网采用水平接地、主降阻产品电解地极为主，以垂直接地极为辅组成复合接地网。水平接地体采用-60×6mm热镀锌扁钢，垂直接地极采用50×5×2500热镀锌角钢。

②电解地极埋设：挖不小于0.8m深的地沟；打开包装后，先取出地极并将呼吸孔的封条撕开，然后将地极放在已挖好的沟里，与预留的铜铁过渡接头连接，上紧螺杆；接好后在埋电解地极处倒入专用回填料，将电解地极均匀覆盖，然后再用普通土回填，回填土夯实即可。

③垂直接地极相互间距约10m。箱式变接地网完成后，用2根接地扁钢与风电机基础接地网可靠连接。

(二)施工符合以下要求：

①接地网各交叉点均应可靠焊接，搭接长度不得小于100毫米，双面焊接，不得有虚焊、假焊现象。焊接处应采取涂防腐漆或沥青等防腐蚀措施。回填土要均匀无杂，回填时一定要将土夯实。不得用碎石和建筑垃圾回填。

②风电机基础接地网采用水平接地为主，以垂直接地极为辅组成复合接地网。对各风电机基础的接地装置要严格按设计放线、定位、开挖水平接地沟槽，加垂直接地极。水平接地网敷设深度不应小于0.8m，局部遇到岩石处，以挖到岩石为止。

③水平接地沟槽开挖好后，要进行验收，合格后，铺入水平接地体，打入垂直接地极，然后进行可靠的焊接。

④接地装置应符合《交流电气装置的接地》(DL/T621-1997)的有关规定，所有不带电运行的金属物体，如电气设备的底座和外壳，金属构架和钢筋混凝土构架，金属围栏和靠近带电部分的金属门框，电缆外皮和电线电缆穿线钢管等均应接地。除另有规定外，对电缆外皮和穿线钢管应做到两端接地。

⑤每个风电机接地网施工完成后单独实测接地电阻值。

⑥地桩与扁钢搭接，焊接点要牢靠，无夹渣、未焊透、裂纹等缺陷，再用普通土回填，回填土夯实即可。

⑦焊接点处理：焊接前将焊接点清理干净，扁钢与扁钢、扁钢与地桩的搭接，焊接点要牢靠无夹渣，未焊透、裂纹等缺陷，焊完后在焊接处刷上防洪腐沥青漆。

一、一般建设过程的工程项目管控

房地产项目的建设过程是继规划设计之后生产高品质房地产产品的又一个关键环节。这一阶段的主要工作有：获取施工许可证等政府许可证书；编制施工总体组织设计；依法进行招标发包工作，优选承包单位，签订承发包合同；公司工程管理部门或外聘监理管理项目实施；进行竣工验收；物业公司交接。

1.1做好招投标、评标工作

根据施工总体组织设计要求划分标段，根据项目特点提出对施工单位的资格要求，招标公告。经对参与投标的施工单位资格预审后，对通过预审的单位发售招标文件。随后接受投标文件，组织评标小组开标、评标、定标。这一过程中，不能采取最低报价定标的原则，必须兼顾技术质量与价格，合理平衡技术标与价格标，为保证房地产产品的品质，对高层建筑和高端楼宇必须加大技术标的权重。

1.2项目施工的全过程管理

施工组织设计是用于指导施工准备阶段及施工全过程的技术、经济文件。一份好的符合实际情况的施工组织设计能对人员、机械、材料、法律、环境等各施工管理因素合理安排、统筹计划，指导项目管理部门有效地利用人力、物力、财力，以最低资源投入满足工程项目所需及合同要求。工程项目现场管理重点应抓好以下四个方面：

1.2.1安全管理

安全管理是工程项目现场管理的重中之重。安全管理的终极目标是保证项目施工过程中最大限度地避免危险、不造成人身伤亡和财产损失事故。“安全第一，预防为主”是安全管理必须遵循的原则。安全管理必须贯穿于施工管理的全过程。项目经理是安全生产的第一责任人。项目施工必须根据《施工现场安全生产保证体系》（DGJ08-903-2003）规范要求建立施工现场安保体系。在开工前编制《施工现场安全生产保证计划》，并在施工现场付诸实施。有效地识别、评价施工现场所有施工过程和场所存在的危险源和环境因素，以求最大限度地预防和减少安全事故发生，为工程施工创造良好的条件。

1.2.2质量管理

质量管理是施工项目现场管理中最为主要的环节。在质量管理方面，首先应把质量管理纳入公司质量管理体系，建立完善的现场质量管理体制，强化质量意识，落实质量责任，强化质量技术管理工作，强化员工的质量责任心，使质量目标落实到人，并相应建立奖惩机制。其次应严格执行质量验收制度。对工程质量进行巡回检查、走动管理；对发现的问题必须查明原因、追查责任，并跟踪检查整改措施落实情况；第三，在全面抓好施工质量的同时，针对不同阶段的工程特点有针对性地加大管理措施，严把材料采购和进场质量验收关，杜绝不合格材料进入现场。

1.2.3进度管理

进度管理是施工项目现场管理中又一主要环节。是施工项目按照合同工期顺利完成的有力保证，是企业信誉、竞争力、履约能力的重要体现。在进度管理中还要狠抓“两头工期”，一是加快开工前准备；二是竣工收尾阶段加大管理协调力度，防止因各分项工程同时施工可能产生的碰撞和混乱，使各项工序积极有序地进行。

1.2.4成本管理

成本管理是施工项目管理中的核心内容。在成本管理方面，现场管理人员应明确责任，降低消耗，提高工效，把安全、质量、进度、成本四位一体结合起来进行综合管理，并根据成本管理的目标与劳务施工队伍签订施工合同；根据施工项目的实际情况编制降低成本的技术组织措施，力求在保证安全、质量、工期的前提下最大限度地降低成本。

项目主管部门应分期搞好“三算”：开工前预算、阶段结算和内部承包结算和竣工结算。同时要充分发挥人的积极因素，推行项目经济责任制；编制合理的施工组织设计并组织实施；加强过程控制，抓好工程的质量成本；做好现场的工程内容、工程量变更签证工作。

二、项目的竣工与验收

重点做好以下几项工作：一是工程验收前的准备工作。首先分系统进行设备单机调试；其次在单机运转正常的前提下进行系统调试；最后进行所有系统联合调试。二是工程竣工验收。由业主管理部门会同质检部门、安全部门、监理公司、投资单位、使用单位，参照验收标准、合同要求，对整个工程项目进行系统性的验收，项目实施单位及现场管理者应对工程项目的实施全过程作出汇总报告，进行“自评”“自测”，并得到上述各部门及接收单位的认定。三是竣工资料的集成移交。从合同签订后，施工单位应将设备的运保证明、合格证、使用说明书、送验报告书、主材证书、验收单、签证单、主要会议记录等分门别类地根据设备的系统予以汇编、集成，符合归档要求后正式移交给业主、使用单位、监理公司、投资公司，最后送交审计部门审核。四是配合审计，取得审定单。至此工程项目的实施业已完成，移交工作基本结束。

三、竣工后的工程项目管理

在工程项目全过程管理体系中，项目竣工之后尚有市场推广和营销、物业管理二个阶段。

3.1市场推广和营销

主要工作内容是：市场推广和营销方案策划、实施，确定合理的销售策略和销售价格、全面回收项目投资，并实现投资回报；获取商品房预售许可证和商品房销售许可证等政府许可证书。

首先，要编制项目营销策划书，内容包括项目定位、项目定价、市场推广、销售方案等。

其次，要进行总体营销策划。负责部门根据“项目营销策划书”中有关项目营销的内容和要求、设计文件及规划许可证等前期资料对项目营销工作进行总体策划。其主要内容有公司形象及楼盘品牌塑造的思想，确定市场策略和广告策略，制定价格策略和促销策略，组建项目营销部，明确销售任务，其他与销售有关的事项等。

第三，组建项目售楼部。售楼部的资源配置应考虑楼盘销售面积，销售地点，销售期限等因素合理配置。

第四，进行销售过程营销策划。项目售楼部按照项目营销策划的总体要求，在项目开盘前可进行具体营销策划。包括现场POP布置、售楼书及模型制作，项目整体广告宣传策划、开盘时机的确定等；在销售过程中根据销售进展情况，售楼部可根据实际情况进行持续策划，根据客户的信息调整策略等。

第五，制定商品房销售窗口表。由负责部门组织项目售楼部在开盘前完成办理商品房产权备案证及销售许可证；负责部门组织相关部门进行销售房价内部核定，并向物价部门申报核准；售楼部根据物价部门核准的销售价格制定“商品房销售窗口表”，由营销部门负责人审批后公布。变更“商品房销售窗口表”须经营销售总监审批。

第六，项目销售实施。

3.2物业管理

主要工作内容是，编制物业管理方案，进行物业管理指标，物业管理公司进行物业管理。

在这一阶段应做好物业与工程交付的衔接，规范物业管理过程，保证物业在正常状态下良好运行及物业的保值增值。

四、结束语

综上所述，可以窥见，房地产建设项目具有涉及的主体多、内容广、时间长、法律关系复杂等特点，在房地产项目建设和运行中存在经济风险、技术风险、市场风险、法律风险，而对工程项目进行全过程的全面管控，是最大限度规避风险获取经济效益和社会效益的重要举措。