CN117154428B - 后处理厂全厂共用接地系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电气设计技术领域，公开了一种后处理厂全厂共用接地系统，包括：设置于地下管廊中的地下管廊接地单元和设置于子项建筑物中的建筑物接地单元，地下管廊接地单元与各建筑物接地单元通过外接地导体连接。本发明将利用大型乏燃料后处理厂内的地下综合管廊作为接地体，通过地下管廊接地单元将各子项建筑的建筑物接地单元连接在一起，形成全厂的共用接地系统，不仅十分有效地降低了接地系统的接地阻值，也较大程度地提升了接地系统的可靠性；能够节省现有技术中采用接地网格的方式带来的金属、人工、土石方等工程量投入，较大程度地节约了成本，克服了金属直埋地带来的自然腐蚀及电化学腐蚀问题。
Description
技术领域
本发明涉及电气设计技术领域，具体涉及一种后处理厂全厂共用接地系统。
背景技术
一般工业与民用工程中，设施的接地可采用利用建筑物基础钢筋作为自然接地体、设置人工接地极、接地井、深埋接地网、环形接地体、全厂埋地的接地网格等接地体形式，单独设置上述接地体或采用上述多种接地体的组合的形式来满足设施对保护接地和功能接地的要求。
在核电站、火电厂、高压110kV变配电设施等电力工程中，全厂共用接地系统均采用了在厂区埋设裸铜缆或镀锌扁钢材质的接地网格与各设施建筑基础及深埋接地网（若有）、接地井（若有）互相可靠连接组成完整的接地系统。
在大型乏燃料后处理厂全厂共用接地系统设计中，参照上述核电接地系统固然能满足工程的整体接地要求，但仍存在如下不足之处有待改进：1）、若采用裸铜缆或镀锌扁钢等材质的接地网格，在厂区占地面积约1.5平方公里的情况下，需要投入大量金属（铜或铁），且需要连带考虑金属在土壤中的自然腐蚀和金属之间因接触而形成原电池导致的电化学腐蚀问题；2）、上述接地网格需要埋地，从而造成大量土石方及开挖工程量；3）、制造成本高昂。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种后处理厂全厂共用接地系统，以解决电化学腐蚀问题、工程量大的问题以及制造成本高昂的问题。
本发明提供了一种后处理厂全厂共用接地系统，包括：设置于地下管廊中的地下管廊接地单元和设置于子项建筑物中的建筑物接地单元，所述地下管廊接地单元与各所述建筑物接地单元通过外接地导体连接。
有益效果：本发明将利用大型乏燃料后处理厂内的地下综合管廊作为接地体，通过地下管廊接地单元将各子项建筑的建筑物接地单元连接在一起，形成全厂的共用接地系统，不仅十分有效地降低了接地系统的接地阻值，也较大程度地提升了接地系统的可靠性；此外，该系统仍可应用于一般的工业与民用工程接地；
后处理厂全厂共用接地系统满足工程保护接地、功能接地的要求，且能够节省现有技术中采用接地网格的方式带来的金属、人工、土石方等工程量投入，较大程度地节约了成本，克服了金属直埋地带来的自然腐蚀及电化学腐蚀问题。
在一种可选的实施方式中，所述地下管廊接地单元包括多个预埋于管廊的侧管壁中的管廊接地埋件、管廊管壁中的钢筋和沿管廊管壁全长敷设的内接地导体，各个所述管廊接地埋件与其对应处的所述管廊的钢筋连接，所述的多个管廊接地埋件与所述内接地导体连接；于所述管廊与所述子项建筑物相接位置处附近，所述管廊接地埋件与对应的所述建筑物接地单元通过外接地导体连接。
有益效果：通过连接的管廊接地埋件、钢筋、内接地导体形成电气通路，再与建筑物接地单元通过外接地导体连接，从而形成整个接地系统。
在一种可选的实施方式中，所述管廊接地埋件包括管廊内外贯通接地埋件，所述管廊内外贯通接地埋件贯穿管廊的管壁内外，在管廊管壁的内外侧分别形成管内埋件端部和管外埋件端部，所述管内埋件端部与所述内接地导体连接，所述管外埋件端部与所述外接地导体连接。
有益效果：管廊接地埋件采用内外贯通接地埋件，具有内外埋件端部，方便于连接内接地导体和外接地导体，使得接地系统结构简约化。
在一种可选的实施方式中，所述管廊内外贯通接地埋件包括相对设置的两第一金属板以及至少两根连接所述的两第一金属板的第一锚筋，所述第一锚筋贯穿所述管廊管壁内外，所述的两第一金属板分别至少用作所述管内埋件端部和管外埋件端部，所述第一锚筋与所述管廊的钢筋相交并连接。
有益效果：两金属板与锚筋固定连接所形成的管廊内外贯通接地埋件，结构简单，方便与管廊内的钢筋连接，也方便与接地导体连接，且制造简单，成本低廉。
在一种可选的实施方式中，所述管廊的两侧管壁均预埋所述管廊内外贯通接地埋件，且每隔设定距离所述管廊的两侧管壁上成对布置所述管廊内外贯通接地埋件，所述管廊的两侧管壁均敷设的内接地导体，于所述管廊内外贯通接地埋件成对设置处，两根所述内接地导体经由一次跨接。
有益效果：成对设置的管廊内外贯通接地埋件能够提高接地的稳定性和可靠性。
在一种可选的实施方式中，所述建筑物接地单元包括至少两处预埋于所述建筑物的墙壁中的建筑物接地埋件、所述建筑物的墙壁中的至少用作防雷引下线的钢筋和设置于所述子项建筑物中的总等电位联结箱，所述建筑物接地埋件与所述防雷引下线连接，所述建筑物接地埋件与所述总等电位联结箱通过室内接地导体连接，所述建筑物接地埋件与所述管廊接地埋件通过所述外接地导体连接。
有益效果：连接的建筑物接地埋件、防雷引下线、总等电位联结箱、室内接地导体形成电气通路，再与管廊接地单元通过外接地导体连接，从而形成整个接地系统。
在一种可选的实施方式中，所述建筑物接地埋件包括：地上内外贯通接地埋件，其预埋于建筑物墙壁的地上部分中且贯穿建筑物墙壁内外，在建筑物墙壁的内外侧分别形成室内埋件端部和室外埋件端部，所述室内埋件端部与所述总等电位联结箱连接，所述室外埋件端部用于测试该系统的接地电阻值；以及
地下接地埋件，其预埋建筑物墙壁的地下部分中，并且在建筑物墙壁的外侧形成地下外埋件端部，所述地下外埋件端部与所述管廊接地埋件通过所述外接地导体连接。
有益效果：地上内外贯通接地埋件具有内外埋件端部，方便于连接总等电位联结箱和便于测试该系统的接地电阻值，使得整体接地系统结构简约化。
在一种可选的实施方式中，所述地上内外贯通接地埋件包括相对设置的两第二金属板以及至少两根连接所述的两第二金属板的第二锚筋，所述第二锚筋贯穿所述建筑物墙壁内外，所述的两第二金属板分别至少用作所述室内埋件端部和室外埋件端部，所述第二锚筋与所述防雷引下线相交并连接。
有益效果：两金属板与锚筋固定连接所形成的内外贯通接地埋件，结构简单，方便与建筑物内的钢筋连接，也方便与总等电位联结箱连接，且制造简单，成本低廉。
在一种可选的实施方式中，所述地下接地埋件包括第三金属板以及与所述第三金属板连接的第三锚筋，所述第三锚筋与所述防雷引下线相交并连接，所述第三金属板至少用作所述地下埋件端部。
有益效果：金属板与锚筋固定连接所形成的地下接地埋件，结构简单，方便与管廊接地埋件连接，也方便与建筑物内的钢筋连接，且制造简单，成本低廉。
在一种可选的实施方式中，所述第二锚筋、第三锚筋分别通过熔焊技术与所述防雷引下线连接。
有益效果：通过熔焊技术将第二锚筋、第三锚筋与至少用作防雷引下线的钢筋进行连接，连接方式简单，且稳定性更好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的后处理厂全厂共用接地系统的结构示意图；
图2为本发明实施例的地下管廊接地埋件的结构示意图；
图3为本发明实施例的地下管廊内接地示意图；
图4为本发明实施例的建筑物接地埋件的结构示意图；
图5为本发明实施例的内外贯通接地埋件的结构示意图；
图6为本发明实施例的地下接地埋件的结构示意图。
附图标记说明：
A、地下管廊；A1、管廊的侧管壁；B、子项建筑物；B1、建筑物的墙壁；10、地下管廊接地单元；11、管廊接地埋件；111、管内埋件端部；112、管外埋件端部；113、第一锚筋；12、内接地导体；13、钢筋；14、跨接导体；20、建筑物接地单元；21、防雷引下线；22、总等电位联结箱；23、地上内外贯通接地埋件；231、室内埋件端部；232、室外埋件端部；233、第二锚筋；24、地下接地埋件；241、地下外埋件端部；242、第三锚筋；25、室内接地导体；30、外接地导体。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
而大型乏燃料后处理厂的地下具有规模庞大的综合地下管廊，作为容纳各设施之间的工艺物料、水、电、信、气等管线的主要构筑物用，其结构大多数为钢筋混凝土，其深度可达地下十几米甚至几十米。
下面结合图1至图6，描述本发明的实施例。
根据本发明的实施例，提供了一种后处理厂全厂共用接地系统，包括：设置于地下管廊A中的地下管廊接地单元10和设置于子项建筑物B中的建筑物接地单元20，地下管廊接地单元10与各建筑物接地单元20通过外接地导体30连接。
本发明将利用大型乏燃料后处理厂内的地下综合管廊作为接地体，通过地下管廊接地单元10将各子项建筑的建筑物接地单元20连接在一起，形成全厂的共用接地系统，不仅十分有效地降低了接地系统的接地阻值，也较大程度地提升了接地系统的可靠性；此外，该系统仍可应用于一般的工业与民用工程接地；
后处理厂全厂共用接地系统满足工程保护接地、功能接地的要求，且能够节省现有技术中采用接地网格的方式带来的金属、人工、土石方等工程量投入，较大程度地节约了成本，克服了金属直埋地带来的自然腐蚀及电化学腐蚀问题。
如图2至图3所示，在一个实施例中，地下管廊接地单元10包括多个预埋于管廊的侧管壁A1中的管廊接地埋件11、管廊管壁中的钢筋13和沿管廊管壁全长敷设的内接地导体12，各个管廊接地埋件11与其对应处的管廊的钢筋连接，多个管廊接地埋件11与内接地导体12连接；于管廊与子项建筑物B相接位置处附近，管廊接地埋件11与对应的建筑物接地单元20通过外接地导体30连接。
通过连接的管廊接地埋件11、内接地导体12、钢筋13形成电气通路，再与建筑物接地单元20通过外接地导体30连接，从而形成整个接地系统。
如图2所示，在一个实施例中，管廊接地埋件11包括管廊内外贯通接地埋件，管廊内外贯通接地埋件贯穿管廊的管壁内外，在管廊管壁的内外侧分别形成管内埋件端部111和管外埋件端部112，管内埋件端部111与内接地导体12连接，管外埋件端部112与外接地导体30连接。
管廊接地埋件11采用内外贯通接地埋件，具有内外埋件端部，方便于连接内接地导体12和外接地导体30，使得接地系统结构简约化。
也可以将管廊内外贯通接地埋件拆解成两个接地埋件，其中一接地埋件具有管内埋件端部，另一接地埋件具有管外埋件端部，两个接地埋件再通过连接线进行连接。
如图2和图5所示，在一个实施例中，管廊内外贯通接地埋件包括相对设置的两第一金属板以及至少两根连接的两第一金属板的第一锚筋113，第一锚筋113贯穿管廊管壁内外，两第一金属板分别至少用作管内埋件端部111和管外埋件端部112，第一锚筋113与管廊的钢筋13相交并连接。
两金属板与锚筋固定连接所形成的管廊内外贯通接地埋件，结构简单，方便与管廊内的钢筋连接，也方便与接地导体连接，且制造简单，成本低廉。
在一个实施例中，管廊的两侧管壁均预埋管廊内外贯通接地埋件，且每隔设定距离（例如20m，可由工程设计确定）管廊的两侧管壁上成对布置管廊内外贯通接地埋件，管廊的两侧管壁均敷设的内接地导体12，于管廊内外贯通接地埋件成对设置处，两根内接地导体12经由一次跨接，用于跨接的跨接导体14与接地导体同规格，可沿墙面敷设。
成对设置的管廊内外贯通接地埋件能够提高接地的稳定性和可靠性。此外，成对设置的管廊内外贯通接地埋件更方便跨接。
如图4所示，在一个实施例中，建筑物接地单元20包括至少两处预埋于建筑物的墙壁B1中的建筑物接地埋件、建筑物的墙壁中的至少用作防雷引下线21的钢筋和设置于子项建筑物B中的总等电位联结箱22，建筑物接地埋件与防雷引下线21连接，建筑物接地埋件与总等电位联结箱22通过室内接地导体25连接，建筑物接地埋件与管廊接地埋件11通过外接地导体30连接。总等电位联结箱22是适用于一般工业与民用建筑物电气装置，为了防止间接触电和防接地系统故障引起的爆炸和火灾而做的等电位联结，可以有效预防建筑物防雷系统故障和电子信息设备过电压带来的损坏事故的干扰。
连接的建筑物接地埋件、防雷引下线21、总等电位联结箱22、室内接地导体12形成电气通路，再与管廊接地单元通过外接地导体30连接，从而形成整个接地系统。
如图4所示，在一个实施例中，建筑物接地埋件包括：
地上内外贯通接地埋件23，其预埋于建筑物墙壁的地上部分中且贯穿建筑物墙壁内外，在建筑物墙壁的内外侧分别形成室内埋件端部231和室外埋件端部232，室内埋件端部231与总等电位联结箱22连接通过室内接地导体25连接，室外埋件端部232用于测试该系统的接地电阻值；以及，
地下接地埋件24，其预埋建筑物墙壁的地下部分中，并且在建筑物墙壁的外侧形成地下外埋件端部241，地下外埋件端部241与管廊接地埋件11通过外接地导体30连接。
地上内外贯通接地埋件23具有内外埋件端部，方便于连接总等电位联结箱22和便于测试该系统的接地电阻值，使得整体接地系统结构简约化。地下外埋件端部241方便于地下接地埋件24与管廊接地埋件11通过外接地导体30连接，具体的，地下接地埋件24的地下外埋件端部241与管廊接地埋件11的管外埋件端部112通过外接地导体30连接。虽然混凝土的土壤电阻率较高，干土电阻率为500-1500Ω•m，但依据混凝土阻值的计算，混凝土的体积越大，其阻值越小，由于作为混凝土体的地下管廊的体积十分庞大，因此其接地电阻也较佳，利用管廊作为接地体，将极大降低全厂共用接地系统的接地电阻值。故，该接地系统依靠管廊本体（钢筋网、水泥）进行了有效、可靠的电气连接，将较大地降低全厂共用接地系统的接地电阻值。当整个接地系统在实施时，可以在现场实测电阻值，如不满足要求，可选取一些管廊的地上内外贯通接地埋件23的室外埋件端部232增设人工接地极，直到电阻值达到要求。地上内外贯通接地埋件23的室外埋件端部232相当于提供了一个测试端口，方便于了解系统的电阻值。
也可以将地上内外贯通接地埋件23拆解成两个接地埋件，其中一接地埋件具有室内埋件端部，另一个接地埋件具有室内埋件端部，两个接地埋件再通过连接线进行连接。
如图4和图5所示，在一个实施例中，地上内外贯通接地埋件23包括相对设置的两第二金属板以及至少两根连接的两第二金属板的第二锚筋233，第二锚筋233贯穿建筑物墙壁内外，两第二金属板分别至少用作室内埋件端部231和室外埋件端部232，第二锚筋233与防雷引下线21相交并连接。
两金属板与锚筋固定连接所形成的建筑物内外贯通接地埋件，结构简单，方便与建筑物内的钢筋连接，也方便与总等电位联结箱22连接，且制造简单，成本低廉。
如图4和图6所示，在一个实施例中，地下接地埋件包括第三金属板以及与第三金属板连接的第三锚筋242（第三金属板与第三锚筋242优选垂直固定连接），第三锚筋242与防雷引下线21相交并连接，第三金属板至少用作地下外埋件端部241。
金属板与锚筋固定连接所形成的地下接地埋件24，结构简单，方便与管廊接地埋件11连接，也方便与建筑物内的钢筋连接，且制造简单，成本低廉。
如图4所示，在一个实施例中，第二锚筋233、第三锚筋242分别通过熔焊技术与防雷引下线连接。通过熔焊技术将第二锚筋233、第三锚筋242与至少用作防雷引下线的钢筋进行连接，连接方式简单，且稳定性更好。
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
Claims (8)
1.一种后处理厂全厂共用接地系统，其特征在于，包括：设置于地下管廊（A）中的地下管廊接地单元（10）和设置于子项建筑物（B）中的建筑物接地单元（20），所述地下管廊接地单元（10）与各所述建筑物接地单元（20）通过外接地导体（30）连接；
所述地下管廊接地单元（10）包括多个预埋于管廊的侧管壁（A1）中的管廊接地埋件（11）、管廊管壁中的钢筋（13）和沿管廊管壁全长敷设的内接地导体（12），各个所述管廊接地埋件（11）与其对应处的所述管廊的钢筋（13）连接，所述的多个管廊接地埋件（11）与所述内接地导体（12）连接；于所述管廊与所述子项建筑物（B）相接位置处附近，所述管廊接地埋件（11）与对应的所述建筑物接地单元（20）通过外接地导体（30）连接；
所述管廊接地埋件（11）包括管廊内外贯通接地埋件，所述管廊内外贯通接地埋件贯穿管廊的管壁内外，在管廊管壁的内外侧分别形成管内埋件端部（111）和管外埋件端部（112），所述管内埋件端部（111）与所述内接地导体（12）连接，所述管外埋件端部（112）与所述外接地导体（30）连接。
2.根据权利要求1所述的后处理厂全厂共用接地系统，其特征在于，所述管廊内外贯通接地埋件包括相对设置的两第一金属板以及至少两根连接所述的两第一金属板的第一锚筋（113），所述第一锚筋（113）贯穿所述管廊管壁内外，所述的两第一金属板分别至少用作所述管内埋件端部（111）和管外埋件端部（112），所述第一锚筋（113）与所述管廊的钢筋（13）相交并连接。
3.根据权利要求1所述的后处理厂全厂共用接地系统，其特征在于，所述管廊的两侧管壁均预埋所述管廊内外贯通接地埋件，且每隔设定距离所述管廊的两侧管壁上成对布置所述管廊内外贯通接地埋件，所述管廊的两侧管壁均敷设的内接地导体（12），于所述管廊内外贯通接地埋件成对设置处，两根所述内接地导体（12）经由一次跨接。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的后处理厂全厂共用接地系统，其特征在于，所述建筑物接地单元（20）包括至少两处预埋于所述建筑物的墙壁（B1）中的建筑物接地埋件、所述建筑物的墙壁（B1）中的至少用作防雷引下线（21）的钢筋（13）和设置于所述子项建筑物（B）中的总等电位联结箱（22），所述建筑物接地埋件与所述防雷引下线（21）连接，所述建筑物接地埋件与所述总等电位联结箱（22）通过室内接地导体（25）连接，所述建筑物接地埋件与所述管廊接地埋件（11）通过所述外接地导体（30）连接。
5.根据权利要求4所述的后处理厂全厂共用接地系统，其特征在于，所述建筑物接地埋件包括：
地上内外贯通接地埋件（23），其预埋于建筑物墙壁的地上部分中且贯穿建筑物墙壁内外，在建筑物墙壁的内外侧分别形成室内埋件端部（231）和室外埋件端部（232），所述室内埋件端部（231）与所述总等电位联结箱（22）连接，所述室外埋件端部（232）用于测试该系统的接地电阻值；以及
地下接地埋件（24），其预埋建筑物墙壁的地下部分中，并且在建筑物墙壁的外侧形成地下外埋件端部（241），所述地下外埋件端部（241）与所述管廊接地埋件（11）通过所述外接地导体（30）连接。
6.根据权利要求5所述的后处理厂全厂共用接地系统，其特征在于，所述地上内外贯通接地埋件（23）包括相对设置的两第二金属板以及至少两根连接所述的两第二金属板的第二锚筋（233），所述第二锚筋（233）贯穿所述建筑物墙壁内外，所述的两第二金属板分别至少用作所述室内埋件端部（231）和室外埋件端部（232），所述第二锚筋（233）与所述防雷引下线（21）相交并连接。
7.根据权利要求6所述的后处理厂全厂共用接地系统，其特征在于，所述地下接地埋件（24）包括第三金属板以及与所述第三金属板连接的第三锚筋（242），所述第三锚筋（242）与所述防雷引下线（21）相交并连接，所述第三金属板至少用作所述地下外埋件端部（241）。
8.根据权利要求7所述的后处理厂全厂共用接地系统，其特征在于，所述第二锚筋（233）、第三锚筋（242）分别通过熔焊技术与所述防雷引下线（21）连接。
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