时间：2023-11-12 10:58:00
关键词：跨步电位差；接触电位差；校验时间。
中图分类号： M411文献标识码： A
一、跨步电位差 、接触电位差允许值计算式中的
1.概念
人体跨步电压（两脚之间所受实际电压）、接触电压（手和脚之间所受实际电压）与跨步电位差( 无人时地面对应两点间电压)、 接触电位差( 无人时接触时对应两点间电压)之间的关系：
（1）
（2）
―人体电阻；
―脚与土壤的接触电阻;
―表层衰减系数。
人体接触电位差、跨步电位差 与跨步电压、接触电压的关系为
（3）
（4）
人体接触电位差、跨步电位差 的允许值与人体安全电流的关系为
早期美国人达尔基尔提出人体安全电流（50kg体重），我国1979年规程为：
―电流通过人体的时间
取人体电阻 ，按式（3）、（4），求得允许的接触电位差、跨步电位差：
（5）
（6）
后来（我国1984年规程规定）人体安全电流为
（7）
将式（7）代人式（3）、（4），求得允许的接触电位差、跨步电位差：
（8）
（9）
―电流通过人体的时间。对于大接地短路电流系统，若发生接地短路时人已在变电所内，则短路电流通过人体的时间，就是短路持续时间。所以为短路电流持续时间。也就是保护动作时间加上断路器全断开时间。
2.选择
保护动作时间+断路器全断开时间有三种可能：
（1）主保护动作时间+断路器全断开时间
（2）主保护动作时间+断路器失灵保护动作时间+断路器全断开时间
（3）后备保护动作时间+断路器全断开时间
侧重于安全性考虑，选大些；（允许值小）
从经济性考虑，选小些（允许值大，节省材料）
主张将选小些，选择（1）主保护动作时间+断路器全断开时间。
理由如下：
（1）在选择人体安全电流时已经考虑了安全性，人体安全电流为
由改为。
（2）在计算接地装置的接地电位（U=IR）时，选用不考虑瞬变短路电流周期的衰减的最大短路电流周期分量起始有效值。且计算短路电流时未考虑各部分电阻的限流作用。这又一次偏于安全性 。
如果过多地考虑安全性，势必造成过大的经济负担。
主张按“（1）主保护动作时间+断路器全断开时间”选择的理论根据：
（1）《电力工程电气设计手册1》P919明确指出：“以上两式是按人体通过电流允许值为（A）和人体电阻为导出的。接地短路电流持续时间采用主保护动作时间加相应的断路器全分闸时间。”
（2）普通高等教育规划教材《发电厂电气部分》P335指出：“接地短路电流持续时间一般采用主保护动作时间加相应的断路器全分闸时间。”
（3）《江苏省电力公司变电所铜质接地网应用导则》指出：
1. 我省乃至全国在220kV接地网设计的接触电势和跨步电势的校核计算中，该时间一般均小于0.2秒。国内至今没有因接触电势和跨步电势过高而导致变电所值班人员人身事故的报道。
2. 按照DL/T621-1997《交流电气装置的接地》要求考虑的几种不利因素（最大运行方式时发生故障，故障发生在变电站内，主保护拒动由后备保护切除故障或断路器失灵由失灵保护切除故障，故障发生时有人接触接地设备并处在接触电势或跨步电势最大的地点）同时发生的概率极低，这样设计出来接地网的经济性能差。由于变电所值班人员在进行人工操作时，要求戴上绝缘手套，耐受的接触电势或跨步电势要提高不少。因此，导则考虑了最大运行方式下发生站内接地故障，此时运行人员接触接地设备（典型例子为带电合接地刀闸），但不考虑断路器失灵。
3．我省电力系统目前使用的断路器均为SF6断路器，性能很好；系统继电保护配置时考虑了多重后备，主保护均能可靠动作。
二、接地装置热稳定校验计算式中的
1.概念
接地线的最小截面为
此公式是由《发电厂电气部分》中导体发热计算推得。短路电流可周期分量及费周期分量两个分量。它们分别产生热效应，、
我们把短路电流产生的热效应用短路电流周期分量的稳态值（也就是短路电流的稳态值）表示，即
―短路持续时间（短路切除时间）；
―短路等效持续时间。
按短路热稳定校验导体截面公式为
可见，短路等效持续时间是用短路电流的稳态值表示短路电流产生的热效应的等效时间。短路等效持续时间不等于短路持续时间
注意
2.选择
a)发电厂、变电站的继电保护装置配置有2套速动主保护、近接地后备保护、断路器失灵保护和自动重合闸时，te可按式(5)取值
(6-6)
式中：――主保护动作时间，s；
――断路器失灵保护动作时间，s；
――断路器开断时间s。
b)配有1套速动主保护、近或远(或远近结合的)后备保护和自动重合闸，有或无断路器失灵保护时，te可按式(C3)取值
(6-7)
式中：――第一级后备保护的动作时间，s。
参考文献
[1]交流电气装置的接地设计规范 GB/T 50065-2011
[2]交流电气装置的接地 DL/T 621-1997
关键词：总则 术语
引言
新版GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》已经开始在我国全面实施，由于该规范为强制性国家标准，涉及各行各业，尤其与我们建筑电气设计行业紧密相关，需要我们加强学习、深刻领会、努力贯彻，笔者在学习过程中，对比了新、老版《防雷规范》之间存在的不同，与业内同行一起分享。
总则的变化
2.1第1.0.1条中在保护范围的内容中增加了“雷击电磁脉冲引发的电气和电子系统损坏或错误运行”这部分内容。这源于近年来现代化建筑的迅速发展，精密且昂贵的电气和电子设备也不断涌入，因此增加这部分的保护，显得至关重要。
2.2 第1.0.2条中在适用范围内扩大至“扩建、改建”建筑物，并取消“本规范不适用于天线塔、公用天线电视接收系统、油罐、化工户外装置的防雷设计”这部分内容，实际上，新版《防雷规范》是扩大了防雷设计的设计范围。
增加了术语章节
新版《防雷规范》增加了本章节，在该章节中，对雷击等五十条词条定义。
增加了防接触电压和跨步电压的内容
新版《防雷规范》在第4章节“建筑物的防雷措施”内新增了4.5.6小节，要求“在建筑物外引下线附近保护人身安全而要防接触电压和跨步电压的措施”，其内容主要由以下两部分组成。
4.1 防接触电压
具体措施详见新版《防雷规范》中的3.1、3.1.1、3.1.2、3.1.3、3.1.4条文，本文在此不做累述。
接触电压是指人站在发生接地短路故障设备旁边，距设备水平距离0.8米，这时人手触及设备外壳，手与脚两点之间呈现的电位差。
接触电位差：Ut=（174+0.174ρt）/√t
式中 Ut―接触电压差，U; ρt―人脚站立处地面的土壤电阻率,Ω;
t―接地短路电流的持续时间，s
接触电位差主要产生于电力系统的短路电流，而用在此处，接触电位差则来自雷击电流。为了避免雷电流产生的接触电压对人身的伤害，特在降低接地电阻Rd等方面制定了上述几点要求。
4.2防跨步电压
具体措施详见新版《防雷规范》中的3.2、3.2.1、3.2.2、3.2.3、3.2.4条文，本文在此不做累述。
跨步电位差是指地面水平距离0.8m的两点间的电位差，而人体两脚接触该两点时承受的电压，称为跨步电压。主要由于外力的原因，电气设备、接闪器的接地点，或者断落导线着地点，将有大量的扩散电流向大地流入，而使得周围地面上分布着不同电位，若人体的两脚分的很开，分别接触相距远的两点，则形成较大的电位差，有强电流通过人体，从而造成伤害。
跨步电位差：Us=（174+0.7ρt）/√t
式中Us―跨步电压差，U; ρt―人脚站立处地面的土壤电阻率,Ω;
t―接地短路电流的持续时间，s
针对上述两部分的内容，笔者认为，设计人员在具体工程设计时应根据不同的情况在上述接触电压和跨步电压两部分各自的规定中选择其中一条作为设计方案，还是比较容易实施的。但是需要注意的是：如果采用“利用建筑物金属构架和建筑物互相连接的钢筋在电气上是贯通且不少于1 0 根柱子组成的自然引下线，这些柱子包括位于建筑物四周和建筑物内”的方式来设计防接触电压和跨步电压，为了满足10根柱子的要求，有些规模较小的工程则有可能需要选择建筑物内的柱子。这就与多年来设计师们习惯性设计将防雷引下线均设置在建筑物四周有所不同。但是这又是一条简单而有效的设计方式，只需要稍加留意，既可以满足防直击雷的要求，又可以防接触电压和跨步电压，可谓实现一举多得。
此外，条文说明中还补充，雷击条件下接触电压和跨步电压的安全性不能用50HZ交流电的计算式来判断。
修改防侧击雷的规定
在新版《防雷规范》4.3.9、4.4.8中，对第一类、第二类、第三类防雷建筑的防雷措施中防侧击雷部分在老版《防雷规范》的基础上做了较为多的修改，具体对比见表1
详细规定电气系统和电子系统选用电涌保护器的要求
电气系统和电子系统的定义见本文的1.1章。
电涌保护器：用于限制暂态过电压和分流浪涌电流的装置。它至少应包含一个非线性电压限制元件，也称浪涌保护器。
新版《防雷规范》在第6.4章中，对电气系统和电子系统内电涌保护器的设置和上下级配合作了详尽的描述，需要设计师通篇细读，笔者大概总结了以下几点，供大家参考。
6.1 首先应在上述两个系统中的户外线路进入建筑物处，LPZ0A或LPZ0B进入LPZ1区处，设置电涌保护器。其次在其后的配电和信号线路上按照6.4.4~6.4.8条文中的相关规范考虑是否选择和安装与其协调配合好的电涌保护器。
6.2 用于电气系统的电涌保护器
电涌保护器的最大持续运行电压不应小于表2所规定的最小值；在电涌保护安装处的供电电压偏差超过所规定的10%以及谐波使电压复职加大的情况下，应根据具体情况对限压型电涌保护器提高表所规定的最大持续运行电压最小值。
6.3 用于电子系统的电涌保护器
电信和信号线路上所接入的电涌保护器的类别与其冲击限制电压试验用的电压波形和电流波形应符合表3。
简化了雷击大地的年平均密度计算公式
建筑物年预计雷击次数应按此式确定：N=kNgAe ，
式中，N―建筑物预计雷击次数（次/a） k―较正系数
Ng―建筑物所处地区雷击大地的年平均密度（次/km²/a）
Ae―与建筑物截收相同雷击次数的等效面积（km²）
上式与老版规范相同，只是此式中的Ng的定义及其公式发生了很大的变化，老规范：Ng=0.024Td1.3 新规范：Ng=0.1Td，比较两者，我们不难发现，新规范简化了该参数的计算。同时，新规范还提出，雷击大地的年平均密度，首先应按当地气象台、站的资料确定，若无此资料，再按上述公式计算。
结束语
笔者粗略地将新、老版的《防雷规范》做了一些比对，总的来说，防雷建筑设计的范围以及要求比以前提高了。希望能够对设计师们的防雷设计工作有所帮助，同时非常欢迎各位的同行提出批评意见，以期对这些电气问题达成一致认识，进一步做好我们的建筑电气设计工作，确保人身安全和电气系统、电子系统安全、可靠。
关键词：YZ110kV变电所 接地系统 模式研究
中图分类号：TM63文献标识码： A
1、概述
YZ站作为重要的枢纽站，原有一座35 kV变电所，仪长输油管道立项后，负荷增大，决定新建一座110kV变电所，取代原35kV变电所作为全站生产动力中心，其设计总容量为40000kVA。
YZ110/6kV变电所为双进线、双主变，110kV侧为内桥接线，6kV侧为单母线分段，所内设置6/0.4kV两台80kVA所用变压器。另外，在110kV变电所内单独设置6/0.4kV两台 630kVA站用变压器，低压配电柜14面，作为YZ站所有低压设施配电中心。
YZ站新建110kV变电所主变一次侧中性点直接接地，属于大接地短路电流系统，此种接地系统一旦出现接地故障，将产生的数千安培的对地电流，变电所接地网电位瞬间升高到上万伏，非常危险。所以，接地装置的设计、施工非常重要。
2、YZ站接地网出现高电位的危害
（1） 在泵站原设置的许多分布不规则、制做简单的一些接地装置上，及与这些接地装置相连的设备、管线上，将产生高电位，有可能伤害到人身安全。
（2）输油泵房内、储罐区的防火堤内，系防爆Ⅱ类建筑物及场所，不允许其设备及管线上产生较高的对地电压或在金属设备管道之间产生火花，高电位引出，造成电位高差过大，将容易产生火花，在油汽浓度较高时会有爆炸的危险。
（3）输油站内已采用区域性阴极保护措施，。当高电位发生时，阴极保护设备可能损坏，设置在输油管线进出口处的绝缘法兰将被击穿，阴极保护系统将失效。
（4）高电位窜入输油站集控室、通讯机房，将会对仪表、通讯系统及值班人员造成危险，严重威胁输油生产.
3、防止接地网高电位延伸的两种方案
方案一：切断110kV变电所接地装置与输油站场内接地装置的金属联系，包括本身的低压系统的接地装置，并保持15米以上的距离，使之成为一个独立的变电所内的接地装置，将可能出现的高电位与泵站其他设施隔离。
方案二：限制110kV变电所对地电位升高数值，例如用长导体分散短路电流，尽可能的降低接地电阻值，规范要求不大于0.5欧。
如果将泵站及新变电所在接地装置上联成一个整体，即泵站全站区加均压条形成环行接地网，也可以降低变电所和泵站的总接地电阻及均衡电位，高电位发生时，将站区内的最大接触电压及网外最大跨步电压限制在允许值内，这在新建站是可行的，经鲁宁线长清、宁阳等7个110/6kV直供站30多年的运行实践证明也是有效的，目前仍被广泛采用。但YZ站是一个老站，从1976年建站已30多年，阀组区从、2×104 m3、5×104m3、10×104m3、到15×104m3罐区也随之在不断扩容，加热炉区，锅炉区，污水场等都有不同年份制做的接地装置；要想将这么多接地装置都有效地联为一体，在实施中难以做到，故采取第一种方案。
4、YZ站110kV变电所接地系统设置
YZ输油站110kV变电所接地采取独立设置的做法，即变电所主接地网单独设置，与YZ全站各区域的接地装置分开并保持一定安全距离，而变电所内的站用变压器低压侧接地则与变电所主接地网绝缘，引出变电所一定距离后设置，并与站内接地系统联网。
5、接地系统独立设置做法中的控制要点
新建的110kV主变系统与6kV开关室及低压配电装置在建筑物上是一体的，配出用的是6kV电力电缆，因此，要想做到YZ110k新变电所接地装置与外面的接地装置不共地、不相连，就要控制好五个点：
（1）、110kV变电所的主接地网与6kV站变的小接地网在制作上就要分开。
（2）、110kV变电所所内的所有设备（含构架）的接地保护，只与主接地网相连。主接地网接地电阻要求0.5Ω以下，小接地网接地电阻值要求4.0Ω以下。
（3）、6kV站变的小接地网与主网地下分开的距离在15米以上。这个小网是三相五线制供电系统的零点，用绝缘铜导线引到站变的中心点上。并且在与接地网扁钢压接的地方，要求引出地面，做入防水防尘的接线箱内。
（4）、6kV开关柜及低压配电屏等装置内的“零排”与“地排”不能相连接，因为装置的“地排”与110kV变电所所内主接地网是联为一体的。
（5）、110kV变电所配出用的6kV电力电缆的“外铠内屏”——即外铠装层及内屏蔽层的接地线，在110kV变电所一侧，要用绝缘导线引接到6kV站变的小接地网上，以确保与主接地网分开；在另一侧，6kV电力电缆的“外铠内屏”就可以直接接到6kV电机的接线盒内。因为输油设备高低压电力设备的外壳是相通的，高压设备是6kV机泵组，低压设备是电动阀门。
6、YZ站110kV变电所接地系装置的校验：
6.1、计算接地装置所在地的土壤电阻率
通过打入单支接地极的方法实测YZ站内土壤电阻率p计算公式：
R（单支）= 0.366ρ/L{ln 2L/0.708[bh（b2+h2）]1/4+1/2ln 4t+L/4t-L} （1）
式中：L-长度，m； b，h-等边角钢宽，m； R-电阻.Ω；t-基础埋深，m。
将R=7.8Ω；L=2.5m，b=h=0.05m，t=1.75m代入上式，求得YZ土壤电阻率：p=25Ω.m。
6.2、测量新做的两处接地网的接地电阻
经实测，110kV变电所主接地网R地不大于0.26Ω；小接地网R地不大于1.1Ω，均达到规范要求的范围：主接地网R地大于0.5Ω， 小接地网R地不大于4Ω。使用的接地电阻测试仪是ZC—29/B型，所用仪表合格有效。
6.3、验算接地网在事故状态下的安全性。
（1）、主接地网的接地电阻：实测是0.26Ω，110KV变电所最大可能出现的单相接地短路电流Idd，按最大设定为5000A；出现单相接地故障时，引起接地网上电位最高瞬时值
EM=Idd·R地 （2）
=5000×0.26
=1300 V
（2）、地表面可能出现的最大接触电势
EJ·M=KJ·EM （3）
KJ·为接触系数，当接地装置埋深为0.6～0.8米时，
KJ=Kn·Kd·KS （4）
其中：Kn-受均压带影响的系数，接地装置均压带为竖9 横6时，取相当于 n=6的方孔地网，Kn=1.03/ n﹢0.047=1.03/6﹢0.047=0.2187
Kd-接受接地装置材料尺寸影响的系数，扁钢只考虑宽度，扁钢宽为0.06m；d=1/2扁钢宽=0.03m，Kd=1.2-d×10=1.2-0.3=0.9；
KS-接地网面尺寸影响的系数，当S>256㎡时，KS=1.01；
所以，KJ=Kn·Kd·KS
=0.2187×0.9×1.01
=0.1988
故地表面可能出现的最大接触电势：
EJ·M=KJ·EM
=0.1988×1300
=258.44
≈260 V
（3） 地表面可能出现的最大跨步电势
EK·M=KK·EM （5）
KK·为跨步系数 与埋深及长度有关 埋深0.8 米时，
KK=1.28{L―L1/L· 0.41/S0.25 + L1/L·0.48d/ ln 9·S0.5 }（6）
式 中： L：-接地装置接地总长度；630m（含垂直极）
L1-接地网外沿总长度；170m
S-接地网总占地面积；1750㎡
d-水平接地体的尺寸，扁铁取1/2宽，0.03m；
代入式（6）得：KK=0.0768
故地表面可能出现的最大跨步电势：
E K·M=KK·EM
=0.0768×1300
=99.84
≈100 V
（4）YZ土质允许的接触电势与跨步电势允许的接触电势：
EJ·Y=250+0.5ρ/ t （伏） （7）
允许的跨步电势：
E K·Y=250+2ρ/ t （伏） （8）
式中：ρ-土壤电阻率实测值，25Ω·m；t-是继电保护装置本身的动作时间，0.5S；
代入式（7）、（8）可求得：
E J·Y 是362伏；
E K·Y 是388伏；
通过比较，可以看出：
可能出现的最大接触电势EJ·M为260v ≤ 允许的接触电势EJ·Y 362v； 可能出现的最大跨步电势EK·M为100v≤允许的跨步电势 EK·Y 388v.说明YZ站110kV新变电所的接地装置在事故状态下是安全的。
参考文献
1. 《过电压及保护》——武汉水利电力学院；
关键词：高压送电线路 初步设计 电力线路
初步设计是高压送电工程设计中十分重要的一个环节，它是施工图设计的基础与依据，对施工图设计的质量有着至关重要的影响，因此，初步设计必须要达到一定的深度，不得流于形式。笔者认为高压送电线路初步设计必须要解决落实如下问题：确定设计原则；通过技术、经济综合分析，得出最优路径；获取相关协议，对导线、避雷线、绝缘配合、防雷设计等进行论证分析，确定各电气的距离；合理设计通信保护；对于特殊地段、特殊区域，比如严重污染区、冰雪地区、洪涝灾害地区、大跨度等进行专题调查研究；根据本工程的特点、难点、实际情况合理采用相应的技术措施；对各分项设计进行优选。以下笔者就高压送电线路初步设计的具体内容进行阐述。
1 概述
1.1设计依据
列出工程设计任务书及批准的文号、经审核批准后的电力系统设计文件、上级机关或下达设计任务单位对工程设计的有关指示性文件等，以及与建设单位签订的设计合同。
1.2 设计规模及范围
设计规模是按照设计任务书的规定，对电压等级，输电容量，导线截面，送电线路的起终点、路线长度，回路数量，中间落点与连接形式进行详细说明阐述。
设计范围通常包含以下内容：本体设计、工程概预算、通信保护设计，附属设备设置等。另外还要说明是否包含降压运行设计、进出两端变电所临时线的设计及检修站、巡线站的建筑设计等。
1.3 建筑单位及工期
对工程的建设单位、施工单位进行限定，并对开工日期、竣工日期进行明确。
1.4 主要技术经济指标
该项内容主要包括整个工程的总体造价及本体造价，每千米的综合造价及本体造价。对每一千米需要消耗的材料数量进行说明，比如：导线、绝缘子、杆塔、混凝土等材料。
2电力线路设计
2.1路径设计
（1）变电所进出线。明确两端及中间变电所的进出线的位置、方向，并将现有与拟建线路的关系标识明确，采取合理的进出线设计方案。
（2）路径方案的选择。根据现场踏勘或者其他途径搜集掌握的资料，选出2～3个路径方案进行分析比较。各路径方案要从路径长度、可利用的铁路、公路、水路等交通条件，沿线路地形、地势、水文、地质情况，特殊气象区，污秽地区，森林资源，矿产资源，跨越河流，各种障碍物，选用的线路拐角及线路曲折系数等情况，来说明各路径方案的优劣。除了从技术上比较各路径方案外，还要从线路安全运行、方便施工、降低造价、经济运行、障碍物的处理及大跨越情况等方面进行全面的分析比较。
2.2气象条件
（1）气象资料的分析及取值。对沿线气象台（站）的气象资料和送电线路、通信线路的运行经验及自然灾害资料进行分桥说明。如果送电线路较长或气象区复杂，可分段选择气象区。气象资料的取值包括：最大风速的取值、电线覆冰的取值、年平均气温的确定、最高和最低气温的取值、雷电日数的取值。
（2）将已选取的各种气象条件，分别按最高气温、最低气温、最大风速、覆冰、安装、年乎均气温、外过电压、内过电压等情况所对应的气温、风速、覆冰的气象条件组合数值，以全国典型气象区划分的表格形式汇总列表表示。
2.3 机电部分
（1）导线。按照工程设计任务书的要求和电力系统设计，决定导线截面和分裂根数，论证导线型式、规格、分裂方式、分裂间距等，并说明导线的主要机械和电气特性。通过污秽区时，应说明是否采用防腐导线。此外，应提出导线的防振措施，确定是否需要换位，说明两端和中间变电所（发电厂）的相序排列情况，按换位或换相情况绘出换位或换相布置图，按设计规程和有关规定确定导线对地和交叉跨越的距离。
（2）避雷线。根据设计规程，通过比较，确定的类型、规格的闪电和列出其属性，并确定如何避雷线绝缘、绝缘子、绝缘子类型和数量的影片，绝缘间隙距离和移位及防振措施。
（3）防雷接地及其他。
根据电压的输电线路的等级，通过雷电区活动情况和线操作经验来确定闪电和雷电保护点的数量水平，跨度中央导体的最小距离。根据地质、地貌、接地装置的接地电阻值的主要类型和要求的说明。根据输电线路设计，计算闪电预期班率和雷电承受水平，以满足规范的过电压保护的要求。晕丝加载条件和性能要求，选择线路金具类型。例如导线的使用，应选择的撑条和撑条安装距离范围内的类型。根据无线电干扰标准设计，提出抗干扰措施。
2.4 杆塔和基础
（1）杆塔设计。根据地形、交通条件、线路在电力系统中的重要性，国家材料供应和建设、经营条件和其他因素，选择塔型。设计一般应尽可能使用时运行典型设计或建设成熟的塔类型和使用条件的测试塔的描述。关于设计的新电视塔设计有充分的理由，科学实验，然后选择。虽然到描述所使用的各种塔类型的特征、类型和应用领域，和使用钢卷和混凝土体积、技术经济指标，（作为设计最大风速，和审查冰层厚度、从最大值和线之间的距离，和标准塔高度和分段高度使用条件的说明塔和塔允许转角度数和塔重量） 和塔设计的主要原则。
（2）基础设计。基于基本设计应遵循的有关规定和原则根据全方位的地形、 地质、 水文、 和基础条件，确定的基类型，并描述特征的各种基础类型、 位置、 地质、 水文条件适用，每基消耗的材料和相关的技术和经济指标。对于一些特殊基础 （例如沼泽基地、 强腐蚀性根据区域、 多孔土基础，特殊不良地质基础） 设计问题，应进行必要的测试，建议采取措施。
2.5大跨越设计
大跨越设计一般指线路跨越通航大河流、湖泊、海峡等的设计，其档距在800m以上或杆塔高度在80m以上，且发生事故时，严重影响航运或修复特别困难，故导线选型或杆塔设计需予以特殊考虑。对线路跨越较大的山谷，是作为大档距来设计，一般情况下只对导线及特殊的气象条件进行处理。
（1）跨越地点及气象条件。说明各跨越地点的杆塔位处的地形、地势、水文、地质、主河道变迁、通航、跨越档距的大小等情况，选出几个跨越方案。并选择最大风速、电线覆冰和气温等。
（2）导线和避雷线选择。在选用导线及避雷线时应该考虑其电气及机械性能，跨越挡距、杆塔的高度、导线和避雷线的间距等条件。另外还应该说明采用的防振措施。
（3）绝缘子串及金具。除按照对一般线路考虑的条件外，还应按线路荷载大和杆塔高，需增加绝缘子片数的情况，选择或新设计绝缘子串及金具。
（4）跨越方案的优化。将各跨越设计方案的杆塔型式、高度和基础型式，采用单、双回路跨越和路径长度，以及采用导线和避雷线，绝缘子和金具，施工和运行条件等进行综合比较，对各跨越方案进行全面论证，推荐出大跨越的最佳方案。
3 结束语
高压送电线路的初步设计是一项极为复杂而又系统性很强的工作，不但要求设计人员具有扎实的专业理论基础，还要有相当的实践经验。尤其需要反复现场踏勘搜集现场各种资料信息，以便于确定既经济有合理的送电线路设计方案。
参考文献：
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[2]陈琳.湖广永-连110kV输电工程杆塔基础的处理及设计优化[J].中国农村水利水电， 2005，（6）.
[3]王坚.浅谈架空输电线路设计[J].山西建筑，2004，（15）.
[4]董芝春.浅谈高压输电线路的防雷保护[J].科技资讯，2007，（30）.
关键词：电缆故障；预定位；精确点
近年来,随着国家城乡电网改造和特高压输电网络建设,越来越多的0.4k-500kV电力电缆投入电力系统运行。由于国内电缆制造、电缆工程施工、附件安装、外力破坏等原因，导致0.4kV--220kV电力电缆故障频繁发生，严重影响了国家电网公司供电可靠性的提高和同业对标工作。根据国际一流电力公司----日本东京电力公司2003年公司年报，电缆线路占75%的东京电力公司每年每个电力用户平均停电时间仅为2分钟（Duration and Number of Annual Power Outages per Customer），远远高于中国国家电网公司最好水平。如何以最快的速度准确定位电缆故障，迎头赶上国际一流电力企业水平，是国内电力系统电力试验科学院和供电公司电缆所目前最紧迫的技术和管理课题。
一、电缆故障的分类和性质判断：
1、低阻故障：电缆相间或相对地故障电阻小于1kΩ的故障称之为低阻故障。
2、 高阻故障：相对于低阻故障，当电缆相间或相对地故障电缆值大于1kΩ称之为高阻故障，也对应于高压电桥法。
3、断线与开路故障：电缆的一芯或多芯导体或者金属屏蔽层完全断线或似断非断的情况，我们称之为开路故障。
4、外护套故障：根据国家电力行业标准DL586-1996《电力设备预防性试验规程》，66k-500kV电缆聚氯乙烯（PVC）和高密度聚乙烯（HDPE）外护套对地绝缘电阻小于500兆欧姆或5kV直流耐压试验不能通过的缺陷或故障。
判断电缆故障性质：（1）需要万用表和摇表（高阻计）各一只，为保证读数的稳定和准确，最好是指针式表计；（2）绝缘电阻测量，用摇表、万用表分别测量线芯对地绝缘电阻和相间绝缘电阻；（3）导体线芯连续性判断，在电缆远端将三相短路，在近端用万用表测量相间导体电阻。（4）如果导体线芯连续性试验读数为无穷大，则为断线与开路故障。如果绝缘电阻落在低阻和高阻故障范围，则判定为低阻或高阻故障。如果对66k-500kV超高压电缆外护套测量，绝缘电阻小于500兆欧姆或5kV直流耐压试验不能通过，则为外护套故障。
二、电缆预定位
预定位方法有两大类，电桥法和时域反射法TDR两类。
1、电桥法: 惠斯通/Murray电桥法，由高压发生器与桥体、高灵敏度检流计组成。利用故障点两侧的电缆线芯电阻与比例电阻构成惠斯通/Murray电桥，当检流计指零时电桥达到平衡，电桥桥臂间对应电阻比值相等。又根据电阻率公式，线芯电阻之比等于电缆长度之比，得到电缆故障距离=电缆全长*定位旋纽指示比例。见下图：
电桥法中又可以细分为低压电桥法和高压电桥法。受测试电压较低的影响，500V的低压电桥对电力电缆高阻故障很难准确测定。高压电桥突破了电桥法不能用于高阻故障定位的传统观念，以高达5kV和10kV的直流高压施加在桥体，电桥位于良好绝缘的高压侧，操作旋钮安全接地，确保操作者人身安全。适用于高达500兆欧姆及以下的高低阻电缆故障定位；四端子接线法消除引线接触电阻测量误差，可获得高精度定位比例。相对于时域反射法TDR电桥法还具有测量范围无盲区、可测长度无限制等优点。
高压电桥法可覆盖高低阻电缆故障，是对时域反射法的有力补充。尤其是近年来国内各地电力公司新上大量的XLPE交联聚乙烯电缆，故障点难以形成导电区，击穿点耐压非常高，这类闪络性高阻故障很适合使用高压电桥。以雷迪M型电桥为代表的高压电桥法具有低压电桥法的全部优点，又具有以人为本，人性化设计，数据连接电缆准确传递电桥整体的工作状态，有效避免误操作情况下的人身和设备事故，是电缆故障定位技术中最安全放心的电桥。
1、 时域反射法
根据二次世界大战时期发明的雷达原理，测量装置发射适中的脉冲信号，脉冲沿通信电缆、信号电缆、控制电缆和电力电缆的路径传播，在电缆故障点处反射回来脉冲信号，利用脉冲反射法原理得到反射波形，从反射的波形幅值和形状可判断电缆故障的类型和性质，如低阻接地故障、断线故障等。
（1） 低压脉冲法：不施加高压，直接将60V-220V的发射脉冲施加到故障电缆或好相，能测定绝缘电阻小于1000欧姆的低阻电缆故障
（2） 二次脉冲法
在低压脉冲法的基础上，向故障点发射高压脉冲，使故障点瞬间击穿，利用脉冲在故障点和近端来回反射的原理，测量反射时间，计算出电缆故障距离。此方法国产仪器上使用已很多，但是其实际波形非常复杂，需要训练有素和富有经验的专业人员才能掌握。
（3） 高级弧反射法
高级弧反射法对故障电缆施加三个脉冲，其中的高压脉冲瞬间击穿故障点；低压脉冲发射测量脉冲，并接收反射信号；中压脉冲延长燃弧时间，给低压脉冲采集反射信号留出充裕的时间。因而高级弧反射法没有利用储能电容放电起始瞬间产生的脉冲来检测反射时间，而是避过电容放电过程起始部分杂乱的波形。在电容放电波形稳定后，故障点电弧仍然维持，发射一个低压脉冲，使脉冲在故障点产生短路反射。当故障点电弧熄灭后，电缆故障定位系统再向电缆发射一个低压脉冲，比较2个脉冲的波形，其分歧点处即为电缆故障点，因此高级弧反射法波形清晰明了，无须反复培训和测试经验的人员都能快速准确测到电缆故障点，代表着今后10-20年的电缆故障测试技术方向。附下图：高级弧反射法原理图
三、精确定点
1、 声磁同步法
冲击发生器在电缆故障点处引起闪络后会产生磁场和强烈可测听的闪络声音。由于声磁传播速度不同,声磁同步定点仪探头可先后拾取该磁场和声场，且接收器显示屏可自动显示该时间差，当探头位于故障点的正上方时，距离故障点最近，因而时间差也最小，此处即为故障点的准确位置。
2、 跨步电压法
由高压发生器与定点仪共同组合使用，通过两根接地铁钎，寻找土壤中电势最低点而精确定点。在故障点处流入大地的测试电流导致故障点处为正负电压峰值转换点，在故障点前接近故障时，跨步电压增加，越过故障后跨步电压减小，并且极性改变。在接地故障点正上方时，定点仪指针停在零位，此处即为电缆故障点的准确位置。附下图：跨步电压法原理图
跨步电压法原理图
四、电缆外护套故障定位
1、外护套故障预定位
外护套故障预定位有2种基本的方法，电桥法和电压降法。电桥法定位准确，操作方便，但易受干扰。构成桥路的两根电缆包含很大的面积，附近正在运行的电缆，汽车火花塞的干扰，化学电势等等，使电桥无法平衡。此时，用电压降法预定位定位更为实用。因此经实践筛选后的方法是电压降法。
下图中,XP及PY间的电阻之比，等于其长度之比。若在X点与地之间加高压，电流经Rp流入地。通常Rp值较大，与所加电压有关，电流往往不稳定，专门设计的高压定位电源，强制电流稳定，且在20到100mA范围可调。相同电流值下，测量XP段的电压降U1, PY段的电压降U2,得到
L1 =LU1/（U1+U2）
电压降法定位原理图
2、外护套故障精确定点：跨步电压法
由于超高压电缆外护套难以承受冲击声测法时的冲击电压，所以对于外护套故障精确定点最好是用跨步电压法
由高压发生器与定点仪共同组合使用，通过两根接地铁钎，寻找土壤中电势最低点而精确定点。在故障点处流入大地的测试电流导致故障点处为正负电压峰值转换点，在故障点前接近故障时，跨步电压增加，越过故障后跨步电压减小，并且极性改变。在接地故障点正上方时，定点仪指针停在零位，此处即为电缆故障点的准确位置。
总之，在电缆来到中国110多年的时间里，电缆故障定位就始终伴随着电缆的运行、检修和试验专业技术人员。电缆故障测试技术需要四个步骤，电缆故障性质判断、预定位、电缆路径定位、精确定点。其中的精确定点，现场挖开故障点后眼见为实是仪器优劣的决定性判断依据。电缆故障测试实践证明，技术发展的代表性趋势是一体化的电缆故障定位系统、全自动的外护套定位系统和高压电桥三类仪器，可以解决电力系统遇到的各种电缆故障。
关键词 接地电阻；土壤电阻率；外引；降阻率；置换
中图分类号TM7 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）43-0116-03
0引言
众所周知，接地的目的是保证人身安全和电气设备的安全。为使接地电流迅速引向大地，要求接地电阻尽可能达到较低的数值。为此《铁路电力设计规范》规定了铁路电气设备接地装置接地电阻的最大允许值, 这在土壤电阻率较低的地方是不难做到的，但在高土壤电阻率地区（ρ>500Ω・m）特别是以岩石为主的山区却很难达到要求。
多年来，在铁路电力工程中，有关高土壤电阻率地区电气设备的接地问题还没有得到足够的重视，设计时往往只对接地电阻提出要求，而无具体的施工方法，降阻方法，致使按常规方法施工，接地电阻达不到要求，造成返工和经济损失。或施工中采取了某种降阻方法，接地电阻达到了要求，而接地方法又存在一定的问题。因此，对高土壤电阻率地区电气设备如何接地、如何降阻、施工中应注意些什么，很有必要提出来探讨，以便对今后施工提供参考。
1高土壤电阻率地区的接地问题
经验表明，当土壤电阻率高于500Ω・m时，用常规方法，接地电阻是很难达到要求的，即使增加垂直接地体根数或加大水平接地网面积也很难满足，从理论上讲也是如此。
例如：当土壤电阻率为500Ω・m时，某变压器的接地，规定其接地电阻不能大于4Ω。
根据单根垂直接地体接地电阻简易计算公式R=0.3ρ可知，当其依次使用1根、2根、
直至32根垂直接地体时，理论上其接地电阻仍达不到4Ω（见表1所示），而且实际施工时工程量大，很不经济，甚至有时不可能做到。
再如某变电所水平接地网，当土壤电阻率为500Ω・m时，要使其接地电阻达到4Ω。根据水平网接地电阻简易计算公式R=0.5ρ/ 可知，其接地网面积S要达到4 969m2才能满足要求，且不说地形受限制，这种通过扩大地网面积实现降阻的方法在工程中很不现实。因此，在高土壤电阻率地区，要降低接地电阻，必须采取有效的措施。
2高土壤电阻率地区的接地问题处理
2.1施工前必须对土壤电阻率进行判定
所谓土壤电阻率，就是1m3土壤电阻值，从表2人工接地体工频接地电阻的简易计算公式可知，接地电阻的大小在接地方式一定的条件下，主要与土壤电阻率有关，土壤电阻率越低，接地电阻越小，土壤电阻率越高，接地电阻越大。
在铁路工程中，由于电气设备、电力线路的设置受铁路线的制约，电气设备及电力线路所处位置地质条件千差万别，即使在同一车站土壤电阻率也各不相同（如宜万铁路、京九铁路麻九段，金温铁路等）。因此，施工前，要知道接地电阻能否达到要求，就必须对土壤电阻率进行判定，以便选择合适的降阻方法和避免不必要的返工。
接地体型式 简易计算公式 备注
垂直式 R=0.3ρ 长度3m左右的接地体
单根水平式 R=0.3ρ 长度60m左右的接地体
复合式（接地网） R=0.5ρ/ S-大于100m2的接地网面积
ρ-土壤电阻率
实测的方法是将一根长1m，直径为25mm的园钢打入地下，先测得接地电阻R，然后根据以下公式计算土壤电阻率：
ρ=2πLR/Ln4L/d
式中 ：ρ-土壤电阻率（Ω・m）；
L-圆钢的埋入长度（m）；
d-圆钢的直径（m）；
R-测得的电阻值（Ω）。
由于季节的不同，所测量计算出的土壤电阻率，并不一定是一年中的最高值，所以施工中还应按下式加以修正：
ρ1=Ψρ
式中 ：ρ1-施工所需土壤电阻率；
ρ-测量计算所得土壤电阻率；
Ψ为土壤电阻率季节系数，它与土壤性质、干湿条件有关，具体数据可从设计手册查得。
当土壤电阻率被判定为高土壤电阻率时，就必须采取非常规的接地方式。
2.2采取外引接地法施工
即当电气设备附近有电阻率较低的土壤时，用较长的接地线引至低电阻率土壤中再接地，或附近有河流、湖泊等水源，将接地线引至水中，敷设水下接地网。水下接地网须焊成闭合环并在水底加以固定，由于受季节影响小，接地电阻比较稳定，因此，水下接地网是一种良好的降阻方法。外引接地法的优点是经济、简单、施工方便，且能有效达到降阻的效果。但采用这种方法必须注意以下问题：
1）外引接地的距离（即引线的长度）是有一定的要求的，它决定于大地土壤电阻率和电性参数。例如，当电阻率相对不很高，接地线周围的泄露电导相对较低，如接地线过长，其末端电位已很低，此时与接地线末端相连的外引接地装置就不能起到降低接地冲击电阻的作用，因此施工时外引接地线的最大长度Lmax应为[1]：
Lmax（0.0265-0.053）ρr
式中：ρ- 土壤电阻率；
εr- 地的相对介电系数，一般地区可取εr=9。
2）接地带外引，必然导致高电位外引，当有接地电流通过接地线时，就会在接地线上产生较高电位，人若在这一地区行走，且跨步电压大于允许跨步电压，Vo=50+0.2ρb（ρb为人脚站立处地面的电阻率）时，就会使人发生触电的危险。即使跨步电压一时满足了要求，但在雷雨时，由于地表电阻率一时降低，最大允许跨步电压降低，也可能发生人体触电。因此，在人经常行走的地方敷设外引接地线时，应铺设砾石、沥青等高电阻率物质。
3）由于水中含有多种腐蚀物质及水的污染越来越严重，敷设在水中的接地体势必造成严重腐蚀，减少使用寿命，因而敷设在水中的接地体，必须进行热镀锌或加大钢材尺寸。
2.3使用降阻剂降阻施工
即对接地坑内的土壤进行化学处理，降低土壤电阻率，使接地电阻达到规定值，其施工方法如图1所示。
近年来，随着科技的发展，各种品牌的降阻剂应运而生，由于其具有吸水性、保水性、渗透性，使用后对降低阻值起到了一定的作用，但施工时必须考虑以下问题：
1） 由于生产和技术条件的限制，降阻剂性能目前还不稳定，有效率能达到多少，有效期究竟有多长，还没得到验证[1]，势必造成接地电阻不稳定而要进行维修，且工作量大，如用在变（配）电所接地网中，更换工作量将更大，而且大多变（配）电所接地网所处地面是硬化的。
2）使用降阻剂后，接地电阻满足了要求，但接地体的腐蚀又成为新的问题，我们知道，降阻剂主要化学成分PH值不能完全保证中性，因而会对接地体造成腐蚀，加上地中杂散电流、微生物腐蚀，势必造成接地装置运行寿命的缩短，表现为电气设备运行良好，尚在担负着供电任务，而接地装置却明显腐蚀、损坏，致使电气设备的安全运行受到威胁。
因而建议在选择降阻方法时，由于使用降阻剂维修量大，费工费时，不应成为首选，如选择使用，为了防腐，在施工中要加大接地体钢材的尺寸或进行热镀锌。从表4可以看出，热镀锌的钢材比不镀锌钢材腐蚀速度降低了几十倍。
其一，当附近没有置换材料时，使用起来费用高，工程量大；
其二，这种方法事实上只是局部改善了土壤电阻率及降低了接地体与土壤间的接触电阻，当气温升高、土壤干燥（象砾石地区，保湿性差），接地电阻值将升高，或冰冻时（永冻地区）接地电阻值将升高，因而其接地电阻不稳定。使用时必须考虑天气季节的影响，而加以选择。
2.5采取深埋垂直接地体施工
即在地下较低处，土壤电阻率较低时，深埋接地体，如图3所示。或有条件时用钻机钻孔，把钢管打入孔中，再将钢管周围灌满电阻率较低的泥浆等，如图4所示。
其优点是：
1）接地电阻值稳定。由于地层深处温度一年四季变化不大，不会因季节变化、水分蒸发、土壤干裂、冰冻而影响接地电阻；
2）安全可靠。把高电位引入到了地下，无须考虑跨步电压对人身的危害；
3）不受敷设范围影响。
但施工前必须考虑以下问题：
1）必须掌握有关的地质结构资料和地下土壤电阻率分布，以保证深埋接地体能在所处位置上收到较好的效果。
2）当深埋接地体2根或者超过2根时，要考虑接地体间的屏蔽效应。这是因为当接地电流通过接地体向大地深处传导时，还会受到其它接地体的散流影响。由于两极互相影响，两个接地体的电阻，并不等于它们本身电阻的并联值，而是它们电阻并联值的K倍（K为屏蔽系数，一般K=1~2），因此，施工时两根接地体要相距适当距离，最少不应小于5m，以减少屏蔽的影响。
对于深埋降阻法，往往认为是地下土壤电阻率较低的缘故，事实上并非如此，近年来的施工实践表明[3]，在上下土壤电阻率一样时（如岩石），深埋接地体也能达到降阻的目的，这是因为随着地层的深入，湿度越来越大，并且岩石的断层不断渗水，当接地体深入到地下水位，就相当于敷设在水中的接地体，由于水的电阻率为20Ω・m~100Ω・m，接地电阻值将大大下降。再者，由于接地体周围灌满了泥浆，降低了接地体与土壤的接触电阻，也使得接地电阻值降低。
2.6提高接地电阻允许值时的施工
从以上分析可知，在高土壤电阻率地区，无论采用何种降阻措施，都存在着一定的局限和问题，有时甚至不可能，不但技术上有困难，而且经济上不合理。从根本意义上讲，限制接地电阻到一定数值，目的是保证人身和设备安全，可是，为了人身和设备的安全，却不是仅仅依靠限制接地电阻值就能达到，还必须同时考虑跨步电压和接触电压。
为此，《铁路电力设计规范》根据电力部门的经验，在高土壤电阻率地区，允许电力设备的接地电阻提高到30Ω，发、变、配电所的接地电阻提高到15Ω。但发、变、配电所和电力设备单相接地后，接地装置的接触电压和跨步电压不应大于下列数值：
VC=50+0.05ρb
VO=50+0.2ρb
式中：VC-接触电压；
VO-跨步电压；
ρb-人体站立处地面的土壤电阻率（Ω・m）。
由以上可知，要使接地电阻值提高后，保证人身安全，必须提高人站立处地面的土壤电阻率，为此，在敷设接地装置时，应在地面铺设高电阻率的物质，以提高接触电压和跨步电压允许值。
3结论
虽然本文介绍的方法，均存在着一定的局限和问题，但作为目前的降阻措施，仍十分有效，施工时必须注意以下几点：
1）施工前对土壤电阻率必须进行判定，以便选择正确的接地方法和避免不必要的返工；
2）对接地方法要根据现场情况进行选择；
3）外引接地时，外引接地线必须满足要求，不宜过长；
4）外引接地时必须考虑跨步电压的影响。并在人可能行走触电的地方铺以砾石、沥青等高阻率物质；
5）使用降阻剂和敷设水下接地装置时要考虑防腐；
6）在土壤电阻率变化不大时，深埋接地体可降阻；
7）提高接地电阻允许值时，要提高接触电压和跨步电压允许值。
参考文献
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【关键词】接地装置；安全技术；探讨
所谓接地，是指设备与大地作电气连接或金属性连接。电气设备的接地，通常的方法是将金属导体埋入地中，并通过导体与与设备作电气连接。这种埋入地中直接与地接触的金属物体称为接地体，而连接设备与接地体的金属导体称为接地线，接地体与接地线的连接组合就称为接地装置。
1.接地装置的接触电压和跨步电压
确定10kv接地装置的型式和布置时，考虑保护接地的要求应降低接触电位差和跨步电位差，并应符合下列要求。
1.1 10kv低电阻接地系统发生单相接地或两相短路接地时接地装置的接触电位差和跨步电位差应不超过下列数值：
式中 Ut——接触电位差，V；
Us——跨步电位差，V；
Ρf——人脚站地处地表面土壤电阻率，Ω·m；
t——接地故障电流持续时间，s。
1.2 3—66kv不接地、经消弧线圈接地线高电阻接地系统，发生单相接地故障后，当不能迅速切除故障时，此时接地装置的接触电压和跨步电压应不超过下列数值：
Ut=50+0.05ρf
Us=50+0.2ρf
2.接地参数的数值计算方法
2.1 近似计算阶段
对于较复杂的电极，由于边界条件在用数值计算之前很难得到它的精确解。因此，长期以来，许多文献在分析、计算接地电阻、跨步电势、接触电势这些接地参数时，都做了相应的一些近似，主要有如下两种近似处理方法：（1）将接地体几何形状做某些改变使之便于进行数学分析；（2）假设电流在接地体上均匀分布。
2.2 工频接地电阻的计算
20世纪50年代以前，发电厂和变电所接地装置主要是由垂直接地导体所构成。但实际运行结果表明。垂直接地体的作用远没有过去所估计的那么大，因此，20世纪50年代初期，首先在美国，后来在欧洲一些国家中开始使用以水平接地体为主的接地装置。于是，这种电极的接地电阻的各种近似计算公式也相继产生。常用几个近似算法如下：
（1）利用屏蔽系数A计算接地电阻R：
（1）
式中：L——水平接地体总长度，m；
h——水平接地体埋设深度，m；
d——水平接地体直径或等值直径，m；
A——水平接地体屏蔽系数。
（1）式是通过假定电流在接地体上均匀分布而得到的。经在工程中使用，尚负荷实际，但仅限于几种接地体的形状，才能查得系数A的值，因此，使用受到限制，且不适用于大型接地网。
（2）我国现行接地规程中所采用的的地网接地电阻的计算公式：
（2）
式中：S——接地网总面积，m2；
L——接地体的总长度，包括垂直接地体在内，m；
d——水平接地体的直径或等值直径，m；
h——水平接地体埋设深度，m。
（2）式是根据圆环接地电阻理论公式和回盘接地电阻理论公式，用线性内插法求得。采用的回盘公式考虑了埋深的影响，并将圆环公式的对数项改用面积表达，得到的接地电阻表达式较（2）式精确些，但接地电阻随均压导体的增加而呈下降的趋势，使计算结果偏高。
2.3 跨步电势Estep、接触电势Etouch或网孔电势Emesh的计算
随着电力系统容量的增加，地网面积愈来愈大。流经地网的大地短路电流大大增加，即使将接地电阻降到0.5Ω以下，地网电位压有时也高达5000v以上，而且在高电阻率地区，发电厂、变电所耗用了大量钢材也难达到0.5Ω的要求。为确保人身安全，必须将接触电势、跨步电势控制在人体所允许的安全值以内。对于按等间距布置的接地网，地网外跨步电势达到最大。因此，常常用网孔电势来代替接触电势。网孔电势是指接地导体与地表面网孔中心之间的电位差，是地网网孔内可能出现的最大接触电势。目前，网孔电势，是接地导体与地表面网孔中心之间的电位差，是地网网孔内可能出现的最大的接触电势，因此常常用网孔电势来代替接触电势。
3.接地计算研究的第二阶段——数值计算、计算机辅助法
3.1 恒定电流场理论
没有一恒定电流流入埋在电阻率为ρ的均匀土壤中的电极，若以无穷远处为参考点，根据恒定电流场理论，应用格林函数的原理，可以得到电极泄漏电流在求解空间中任一点P产生的电位为：
式中，J（Q）表示电极表面S上Q点的泄露电流密度，G（P，Q）是相应于电极几何形状的格林函数，代表单位电流通过电极表面Q点在P点产生的点位。接地极对于土壤而言，可看成良导体，因此在土壤中通常假设为等电位电极。该条件作为数值计算的边界条件。
3.2 计算方法及程序流程图
（1）地网均压导体的不等间距自动布置。由于发变电站的站址的限制，并不是所有的接地网都是规则矩形，而是可能出现一些凹凸多边形的情况。自动布置导体时，必须满足在各种地网形状的情况下，既能按要求布置，而且能使布置的导体超出限定的范围。一般来说，只要能够确定水平地网的边框，其内部的均压导体布置是可以通过复杂的算法按要求实现的。布置的要求可以以外部文件的形式存放，布置导体时加以读取，所以一些过去按等间距布置设计的接地网，可用等间距布置的要求文件更换按不等间距布置要求的文件，实现对等间距布置下的自动布置。输入水平接地网边框值，以水平接地网的某一直角边建立坐标系，输入地网水平地网边框交点的坐标，即可确定水平接地网的范围。
（2）一次分段的形成。在分段过程中，必须满足各一次分段中无分段相交情况。
（3）微分段的划分。将微分段长取为定值，将每一次分段长度除以微分段长就是其二次分段数值。不能整除时，余段长超过微分段长的一半，算作一个微分段，否则忽略不计。由于各微分段大小相等，因此不用对每一次分段计算其各微分段的自电阻与互电阻，只需计算最长一次分段中各微分段的互电阻，其他一次分段上的微分段可根据各微分段之间的相隔的微分段数情况通过直接赋值得到。
参考文献
[1]邓华.关于接地装置测试的探讨[J].云南电力技术，1999（02）.
关键词：大跨度钢结构 机电 管线布置 安装
中图分类号：TU391文献标识码： A 文章编号：
以长255m,宽169.48m,建筑面积35450 m2的某一个单层大跨度钢结构建筑为研究对象，这一主体结构是四联大跨度单层钢结构。它采用钢柱加钢梁系统，以彩钢板和阳光屋面板作为屋面，四跨车间横向跨距分别为48m、33 m、30 m、30 m，各跨高度分别为35.4 m、31.2 m、27.2 m、27.2 m,纵向柱距12 m。
一、管线分类和布置
（一）电缆和母线槽
由于在装焊工场四跨中存在一套箱式变电站，所以存在两种电压电缆，即10KV的高压和380V的低压。通过引上接下的方式接入10KV高压电缆，经过钢结构屋盖网架，而后在接入箱式变电站。电缆和母线槽是低压供配电主线路所采用的供电方式，其安装位置的分布区域很大。在钢柱内部安装桥架和母线槽，在一屋的钢平台下进行桥架的吊装，运用大长度的吊架来进行固定，在工场分区隔断的墙体上均匀分布配电箱。
（二）工艺动力管道
工场动力系统管道的设置要求是比较高的，乙炔和氧气具有非常强的可燃性，对俺去昂位置有严格要求，不仅要求管道之间存在固定距离，而且处于安全考虑，电气设备、电气线路与各系统管道之间还应保持适当距离。在钢内分布和布置工场内主要的工艺动力管道，达到间距与管道之间安装距离的要求。
（三）起重机滑触线
沿着行走路线对起重机滑触线进行安装，根据起重机起吊高度的不同，要在每跨上设置符合要求的吨位和起吊高度的起重机。
二、主要施工技术措施的选用
（一）电缆和母线槽安装
主要在工场上方网架屋盖和钢结构柱两个部位进行电缆和母线槽的人工安装。为了使材料不致于坠落，要对屋盖内桥架本体和盖板进行安装，先对桥架进行安装，在进行完电缆的敷设后，再安装盖板。为了使敷设阻力尽可能减少，要在高压电缆穿越工场的横向跨度设置滑轮。
（二）高空滑触线安装施工
无安全防护设施,采用自制吊篮,利用钢结构梁固定的施工技术措施;起重机滑触线支架偏差控制采用叠合拉线安装支架,控制支架安装偏差。
（三）高空灯具安装
工场灯具安装高度高,灯具安装位置和起重机双梁顶面超过2 m,在无适宜登高设施的情况下,进行了施工各方综合协调,保证起重机和滑触线同步施工,在起重机通电、调试后,采用在起重机顶搭设脚手架的方式,进行了工场照明系统施工。
三、主要施工过程控制
（一）变电站高压电缆和电气主干线
1.箱式变电站和高压电缆
要设立四套装焊工场变电站，采用集成式的方式。室外引进变配电站的高压电源后，把各变配电站接入进来。采用汽车吊对变电站进行直接吊装，建筑钢结构屋盖施工好，施工要在室内无大宗材料堆放时进行，在工场内部对汽车吊进行直接施工。
高压电缆施工必须经过桥架支架安装、桥架安装、电缆测试、电缆敷设、桥架盖板几个过程。桥架安装在屋盖网架27m的高度上，网架上弦杆和腹杆之间有2.5m距离，操作时的危险系数很好。为了使人员能够在网架顺利施工，应拉白棕绳，在经过每根网架连接杆的位置时，应打结白棕绳，确保施工人员安全。
2.低压电气管线施工
在一层钢平台下方安装着很多的装焊工场电气管线。可以利用钢平台焊接支架把它们安装到钢平台下方。采用角钢现场制作解决支架问题，在走向确定之后，计算支架尺寸，对支架和钢结构平台进行焊接，注意支架之间的间距。配电箱和分支接头的位置在母线槽安装之前应首先考虑，支架设置在连接头和分支部位。在安装完所有管线之后，要在支架上刷漆，漆的颜色与钢结构的颜色相同。
（二）高空滑触线安装
滑触线在装焊工场桥式起重机运作时起基础性作用，占工场内施工危险的因素最大，数量非常大，有大小型桥式起重机17台,总安装滑触线约8 000 m。装焊工场需要安装非常多的滑触线，滑触线距离地面很高，为23.7m，它具有比较大的施工难度，并且施工期要求短。整体安排工场进度后，也应确保滑触线施工安排很好的进行，支架、滑触线测试、滑触线安装等施工步骤确定之后，应确保滑触线的施工质量。
1.支架焊接
为了确保施工的开展情况良好，滑触线角钢支架应首先在地面落料好，而后运送到各操作平台。把电焊机运送到操作平台上后，直接对支架进行焊接。
2.滑触线安装
根据起重机高度的不同，滑触线共设置为3层，分别在14.0m、17.0 m、24.0 m的3个钢平台。钢平台栏杆的安装是在滑触线安装后进行的，所以为确保施工人员安全的情况下，提高施工质量，应采取一定的措施，把槽钢横跨固定在钢平台上方。
（三）安装技术的选用
工场屋顶网架的桁架上下弦杆的高度差是2.5m，大跨度钢结构装焊工场室内几点管线布置的安装人员不能在网上施工。应用起重机对照明电源管道和灯具安装进行施工，所以灯具以及管线的安装要在屋顶网架和阳光板施工完毕后进行。
对安装设施进行搭设：在起重机启动之后，起重机顶面跟灯具之间有2.6m的高度，为使脚手架能够移动，应利用起重机的移动，在起重机上方搭设脚手架。
关于管线和灯具的安装，应把灯具的具体安装位置确定下来，而后一一连接照明电管。电管是采用保固的方式在网架连接杆上的。为了确保施工人员的安全，应该安排多个人进行管道的传递和连接工作，检查工作要做好。
四、结语
对高空钢平台外侧的管线施工来说，施工人员在钢平台或起重机轨道侧的施工应确保做好，确保安全并保障滑触线的施工质量。为确保工程质量，可以采用既经济又便捷的移动横跨吊篮的安全设施。以上施工经验所提供的有效、可靠的技术措施很好地解决了高空、大跨度、复杂条件下的施工难题。
参考文献：
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