接地环,又称接地带,是固定在变压器有关金属结构外壳或油箱上,通常为平面形状。它是在变压器的金属部分之间,或者变压器与地之间用铜带或铝带连接而成的环形接地导体。变压器接地环的数量一般按变压器的容量和型号来决定,通常为3-4条,且铜接地线外径必须符合变压器螺栓的尺寸。
变压器接地环的主要作用是接地保护。当变压器有故障时,如绕组短路、油箱局部放电等,它会产生高电压,在无接地措施的情况下,这种高压电可能由手、脚到达人体而造成人身伤害。而接地环通过将变压器局部电势进行切割与排散,使电流通过接地线排到地下而达到保护人身的目的。
除了安全保护作用外,接地环还可以起到防雷保护和减少变压器损坏的作用。当雷击变压器外壳或支撑结构时,接地环能将雷电直接引向地,以减小对变压器的损伤。当换入机车电源变压器的额定电压之前,首先要对接地环上的接线点进行必要的清洗作业,以免接地电阻增加过大,引起接地电压过高而引起机车低压电气元件成串损坏。
接地环应在变压器的顶部安装并且会对其进行接地。接地线材质应该选用纯铜制作,而且其不小于10mm²的截面积,以保证接地线的承载量,且应配备合适大小的接地夹,使接地线牢固地连接到接地环上。此外,接地环安装点应远离变压器绕组与支座,否则就会使接地回路的噪声电流从绕组或支撑架上通过,引起机车电气元件成串损坏或妨碍机车对信号的检测。
接地电阻是接地回路的重要参数,影响着接地的可靠性,并且直接关系到机车电气元件的安全。为了保证接地环的作用,还需要定期测试接地电阻。通常,接地电阻应小于4欧姆,而对于不同的工厂和变压器,其测试周期和标准也应根据实际情况来制定。
此外,接地环应保持干燥、清洁、密封,以免被保护物质沾染,降低接地效果。例如,在煤矿环境下,由于漏煤的影响,接地环上会产生一些被腐蚀的杂质,必须进行清洗。在清洗过程中,不能使用酸洗,更不能使用铁丝及其他硬物品进行清理。接地环应选择非腐蚀性清洗剂进行清洗,并用清水冲洗干净,最后平放晾干即可。