南方电网：潜心研究接地系统20年

电力18讯：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

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

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







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

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

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

 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

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

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↓








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

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↓










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

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

为了揭秘这张“看不见”的保护网

CCTV-10《走近科学》栏目组

走进了项目完成单位

清华大学

广东电网电力科学研究院

上文中提到的问题都会有“正解”哦