２．２布置方式对地电位分布的影响
接地体的主要作用是将短路电流释放到大地中 去，由于接地体相互之间的屏蔽作用导致接地体布置 的密集处单位长度接地体的散流能力减弱，因此大部 分电流都从接地网的边缘流人大地，在变电站的边缘 处造成了极大的电位差，威胁着工作人员的生命安全。 为减少由于接地体布置方式所引起的电位差，应对接 地体的数量及间距进行校验。密集布置时导体间距为 １０ｍ，稀疏布置时２２根导体均匀布置。
万方数据
＜电气开关＞（２０１５．Ｎｏ．２） 表１ 导体材料对地电位分布的影响
６７
短路电流一般都是从接地网的中心地带流人大 地，而接地网中心地带的接地体布置的也是最为密集。 因此接地网中心网孔接地体之间屏蔽作用较大，电位 分布很均匀；但边缘网孔由于外缘是大地，没有接地体 限制其散流，因此在边缘网孔处会泄放大量的电流，导 致较大的电位差。
＜电气开关）（２０１５．Ｎｏ．２）
文章编号：１００４—２８９Ｘ（２０１５）０２—００６６—０３
变电站接地网地电位均压特性及优化设计
魏春霞 （辽宁省水利水电勘测设计研究院，辽宁
沈阳
１１０００６）
摘要：变电站接地网地电位分布与接地系统的可靠性及工作人员的生命安全息息相关。均匀的地电位分布降 低了站内最大接触电位差、跨步电位差、转移电位，保证了站内二次设备、电缆及工作人员的安全。首先研究影响 接地网地电位分布的主要因素，然后分析了接地网电位地分布的特性，总结了接地网不等间距布置的规律。 关键词：电位变化百分比；不等间距布置；地电位分布
中图分类号：ＴＭ６３ 文献标识码：Ｂ
Ｔｈｅ Ｅａｒｔｈ Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ Ｖｏｌｔａｇｅ－ｓｈａｒｉｎｇ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ
Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｅａｒｔｈ Ｎｅｔｗｏｋ ｏｆ ｔｈｅ Ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ
ＷＥｌ Ｃｈｕｎ—ｘｉａ
（Ｌｉａｏｎｉｎｇ
２接地网地电位分布特性
本文采用ＣＤＥＧＳ软件中的ＭＡＬＺ模块对接地网 地电位分布特性从接地材料、布置方式及土壤电阻率 方面进行研究旧Ｊ。
２．１
接地材料对地电位分布的影响
不同的金属有不同的电阻率和磁导率，导致它们 的散流能力和互相之间的屏蔽效果存在差异。对具有 不同的电阻率和磁导率的金属的同一接地网的电位分 布不均匀性计算如表１所示。 由此可知，电位变化百分比随着电阻率和磁导率 的增大而增大，而且电阻率的变化是引起电位变化百 分比的主要原因。接地体的材料一般采用铜、铜包钢 或镀锌扁钢，三者的均压效果依次降低。
１
引言
根据《交流电气装置接地设计规范》（ＧＢ５００６５—
ｕ％＝［（Ｕ。。一Ｕ。ｉ。）／Ｕ。。；］×１００％
（１）
其中，溉为电位变化百分比；ｕ一对应最大地电
位升；Ｖｍｉ。对应站内最小地电位升。二），接地网的接地电阻应符合Ｒ≤２０００／ＩＧ。此式 的意义是要求接地网的最大地电位升不大于２ｋＶ。由 于变电站内的二次设备及电缆外皮最高耐受电压为 ２ｋＶ，因此若是接地网的地电位升小于２ｋＶ，那么站内 电气设备都将可靠运行。另外，在工程验收中，普遍要 求变电站接地网的接地电阻要小于０．５ｆｔ。这是由于 在建国初期，电力系统装机容量比较小，短路电流一般 不大于４０００Ａ，因此以０．５ｆｔ作为验收标准。随着电 力系统的发展，短路电流不断增大及变电站位置都处 于土壤条件不好的地区，地电位升远大于２ｋＶ，接地电 阻也很难达到０．５ｆｔ¨。。 基于此，为了保证接地网的可靠性，有必要对其地 电位分布进行研究，尽可能的均衡地电位分布，使其尽 可能成为一个等势体，从而保证站内设备及工作人员 的安全。本文对地电位分布均匀程度以电位变化百分 比做为衡量标准，见式（１）：
Ｔｏｕｃｈ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｍａｇｎ．（Ｖｏｌｔｓ）［Ｗｏｒｓ］
图２等间距布置与不等间距布置比较
采用不等间距布置方式布置后，不仅最大电位差 变小了，而且地电位的分布更加的均匀。
２．３土壤电阻率
对不同土壤电阻率条件下的接地网计算后发现， 土壤电阻率越大接地网的均压性越好。大土壤电阻率 有一定的隔离作用，可以削弱导体之间的屏蔽作用，从 而均衡地电位分布。对同一接地网在不同土壤电阻率 条件下计算图３。 虽然高土壤电阻率有一定的均压效果，但是会相 应的提高地电位升，导致接地网中最大地电位升和最
ｔｈｅ ｅａｒｔｈ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅａｒｔｈ ｎｅｔｗｏｒｋ，ｆｉｎａｌｌｙ ｓｕｍｓ ｕｐ ｕｎｅｑｕａｌ ｓｐａｃｉｎｇ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ ｒｕｌｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅａｒｔｈ ｎｅｔｗｏｒｋ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｃｈａｎｇｅ；ｕｎｅｑｕａｌ ｓｐａｃｉｎｇ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ；ｅａｒｔｈ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ
Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ
Ｗａｔｅｒ
Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ
ａｎｄ
Ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ １ １０００６，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ
ｐａｐｅｒ ｓｔｕｄｉｅｓ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｆ ｅａｒｔｈ ｎｅｔｗｏｒｋ ｅａｒｔｈ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ａｎｄ ｔｈｅｎ ａｎａｌｙｚｅｓ
表２导体材料对地电位分布的影响
为了减少中心接地体之间的屏蔽作用，将接地导 体以不等间距布置。即增大接地网中心网孔的距离， 减小接地网边缘网孔的距离，从而使得各段接地体的 散流更加均匀。对相同的接地网采取等间距和不等间 距方式布置仿真结果如图２所示。
由此可知，导体布置得越密集地电位分布越均匀， 经研究发现虽然在密集布置的情况下导体单位长度散 流量减少了，但是由于导体数量的增多导致整体散流 量增加，接地网边缘的散流量减少，从而提高了地电位 分布的均匀性。电位变化百分比随着接地体的数量增 加而减小，但接地体的数量增加到足够多时均压特性 就不明显了。因此，在进行工程设计时首先要结合当 地的土壤条件、接地网面积对接地体数量进行校验。 以电位变化百分比最小为原则确定接地体数量。 接地网的传统布置方式都是等间距布置接地体， 一般不超过１０ｍ。在等间距布置方式下接地网地电位 分布情况如图ｌ所示。