電氣自動(dòng)化中電氣接地及電氣保護(hù)技術(shù)探究

楊劭鋒

【摘? 要】目前，在城市化建設(shè)進(jìn)程下，電氣行業(yè)得到快速發(fā)展，社會(huì)群體對(duì)電氣安裝工程質(zhì)量也提出了更高的要求。電氣設(shè)備接地保護(hù)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)、安裝及具體應(yīng)用中極易出現(xiàn)接地故障，給電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成嚴(yán)重影響。為營(yíng)造安全舒適的電氣系統(tǒng)供應(yīng)環(huán)境，保證電氣系統(tǒng)的安全運(yùn)行，降低電氣安全隱患。

【關(guān)鍵詞】電氣自動(dòng)化;電氣接地;電氣保護(hù)技術(shù)

一 接地技術(shù)的概述

1接地技術(shù)的相關(guān)理論

對(duì)于接地技術(shù)的應(yīng)用其實(shí)是對(duì)電氣設(shè)備的接地安裝，在此過程中通過點(diǎn)位的基礎(chǔ)形成低電阻的通道，在此過程中涉及到的接地技術(shù)主要?jiǎng)澐譃閮煞N：一是以大地為基礎(chǔ)設(shè)置零電位，借助電子電氣設(shè)備自身的金屬外緣以及土地之間的連接，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電，借助該種方式可以有效保護(hù)電子電氣設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)操作人員安全的保護(hù)。二是借助系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)地的連接，從而保證系統(tǒng)維護(hù)的穩(wěn)定性，在此過程中可以進(jìn)行屏蔽保護(hù)，繼而確保系統(tǒng)內(nèi)部的電磁能夠獲得更好的兼容性。

2接地技術(shù)的基本作用

2.1自身的安全穩(wěn)定性

在目前的電子電氣設(shè)備供電體系中，功率接地已經(jīng)成為一種難以或缺的保護(hù)裝置，其在一般的設(shè)備運(yùn)行過程中都會(huì)涉及到頻率，通過功率接地能夠有效避免各種頻率干擾電壓所產(chǎn)生的交直流電源線的入侵，繼而對(duì)低電平信號(hào)的正常工作產(chǎn)生影響，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)電子電氣設(shè)備安全性的保障。

2.2對(duì)于干擾的抑制

在當(dāng)前的電子電氣設(shè)備實(shí)際運(yùn)行過程中，其自身的工作電源通常會(huì)使用交流電進(jìn)行供應(yīng)，其在實(shí)際使用過程中必須小心對(duì)地分布電容對(duì)于電子電氣設(shè)備產(chǎn)生的巨大干擾作用，繼而對(duì)電子電氣設(shè)備的接地保護(hù)措施形成保障，最大限度的抑制干擾作用，最終確保設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

二 電氣接地技術(shù)

1tn-s系統(tǒng)

從電氣自動(dòng)化中電氣接地系統(tǒng)的整體情況來看，tn-s系統(tǒng)作為一種接零保護(hù)系統(tǒng)，在接地系統(tǒng)中具有良好的應(yīng)用價(jià)值，通過PE線與三相四線的有序相加，滿足電氣接地的綜合要求。tn-s系統(tǒng)的最大優(yōu)勢(shì)在于，當(dāng)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中設(shè)施設(shè)備出現(xiàn)外殼漏電的情況，基于tn-s系統(tǒng)可以將漏電電流轉(zhuǎn)換為短路電流，此種狀況下形成單相對(duì)地短路故障，當(dāng)熔斷絲被熔斷時(shí)故障設(shè)備斷電，此時(shí)可避免漏電設(shè)備對(duì)人員造成的傷害，保證系統(tǒng)整體安全。一般情況下，若電子設(shè)備對(duì)接地技術(shù)無(wú)特殊要求，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)接地一般運(yùn)用tn-s系統(tǒng)，以促進(jìn)安全目的的有效實(shí)現(xiàn)，減少不必要的人員傷亡。

2tn-c-s系統(tǒng)

在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中，按照組成方式的不同，tn-c-s系統(tǒng)基本可分成兩大接地系統(tǒng)，一是tn-c系統(tǒng)，二是tn-s系統(tǒng)。通過研究可知，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)，tn-s系統(tǒng)在中性線與接地線接地后，就不允許再與所有電氣進(jìn)行連接。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，中性線多數(shù)不會(huì)帶電，因此tn-s系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用，促進(jìn)設(shè)備穩(wěn)定性能的有效發(fā)揮，為電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的安全運(yùn)行提供技術(shù)支持，使人與物的安全性得到有效保障。不但如此，我國(guó)還需對(duì)特殊設(shè)備接地引線進(jìn)行充分的應(yīng)用，引出接地體，并根據(jù)實(shí)際需要選擇準(zhǔn)確合適的接地電阻，確保電子設(shè)備獲得相應(yīng)的基準(zhǔn)位。在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)發(fā)展條件下，我國(guó)大部分智能建筑電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中，對(duì)tn-c-s系統(tǒng)的應(yīng)用更為廣泛，并且受到電氣行業(yè)的高度重視。

三 電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中接地保護(hù)的防范措施

1直接接地

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建筑行業(yè)也得到了進(jìn)步，部分智能建設(shè)中大多應(yīng)用到電器設(shè)備，往往存在通訊及自動(dòng)化設(shè)備同時(shí)存在的情況，這就對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中電氣接地和電氣保護(hù)技術(shù)提出了更高的要求。為維護(hù)整個(gè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的安全運(yùn)行，應(yīng)當(dāng)控制好自動(dòng)控制系統(tǒng)中電子設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，維護(hù)設(shè)施系統(tǒng)整體穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。也就是說，在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中對(duì)接地保護(hù)進(jìn)行防范時(shí)，應(yīng)當(dāng)結(jié)合不同能量需求將電子設(shè)備中的輸入輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)轉(zhuǎn)換，適當(dāng)放大模擬信號(hào)與邏輯信號(hào)，并以微電流和微電位為平臺(tái)，為輸入輸出信息及其邏輯動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)提供有力條件，確保在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下各項(xiàng)設(shè)備能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行。與此同時(shí)，以直接接地方式對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)時(shí)，應(yīng)盡可能選用大截面絕緣狀態(tài)的銅芯作為引線，在連接過程中將電子設(shè)備一段直接接地，另一端與電位連接，通過此種方式保證電源和基準(zhǔn)電位的穩(wěn)定性，降低電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的故障幾率。應(yīng)當(dāng)注意的是，在確定引線后不可將其與PE線或N線相連，以免造成接地故障。

2工作接地

所謂工作接地，是指在系統(tǒng)設(shè)計(jì)與安裝過程中以變壓器中線為對(duì)象進(jìn)行正確接地。接線端子是工作接地中的基本要素，以屏蔽和防靜電為典型代表，在工作接地中一般在配電過程中將接線端子存儲(chǔ)于柜中，以保證工作接地的可靠性。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)工作接地中，接線端子不可與PE線相連，以免出現(xiàn)接地故障。在高壓系統(tǒng)運(yùn)行過程中，中性點(diǎn)接地方法的科學(xué)應(yīng)用能夠有效改善接地電壓狀態(tài)，并且在工作接地中便于控制零序電壓偏移問題，對(duì)于電壓平衡的維護(hù)具有重要作用，科學(xué)的工作接地是保障電氣自動(dòng)化系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要措施。

3防雷接地

在建筑行業(yè)不斷發(fā)展的形勢(shì)下，智能化設(shè)備在建筑工程中也得到廣泛應(yīng)用，比如電子監(jiān)控、通信自動(dòng)化及報(bào)警系統(tǒng)等的應(yīng)用，其對(duì)防干擾和防雷擊的要求較高，但就電子設(shè)備自身及其布線系統(tǒng)來看，其耐壓力等級(jí)較低。為保證智能化設(shè)備在建筑中的應(yīng)用價(jià)值得到最大程度發(fā)揮，應(yīng)當(dāng)充分認(rèn)識(shí)到防雷接地的重要性，科學(xué)安裝防雷接地系統(tǒng)，積極完善防雷結(jié)構(gòu)，在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中依照智能建筑的特殊要求，依據(jù)建筑接地保護(hù)的相關(guān)要求開展防雷設(shè)計(jì)安裝，運(yùn)用針帶組合對(duì)接閃器進(jìn)行處理，通過屋面金屬設(shè)備器材與網(wǎng)格的有效連接，降低電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中雷電安全隱患。待內(nèi)部防雷接地處理妥當(dāng)后，應(yīng)于建筑外墻面與樓層鋼筋中所有金屬設(shè)備器材進(jìn)行防雷接地處理，通過防雷設(shè)計(jì)確保其屏蔽性滿足建筑電氣自動(dòng)化系統(tǒng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，通過防雷接地來保障電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

4屏蔽與防靜電

在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中接地設(shè)備具有良好的應(yīng)用價(jià)值，當(dāng)電磁與靜電作用形成干擾時(shí)，接地設(shè)備能夠有效預(yù)防此種干擾，避免給電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行造成不利影響。為提高電氣保護(hù)效果，降低接地故障發(fā)生幾率，應(yīng)當(dāng)將接地設(shè)備外殼與PE線進(jìn)行正確連接，找準(zhǔn)PE線與屏蔽管線的兩端位置，于此處連接導(dǎo)線中的屏蔽接地線。為保證室內(nèi)屏蔽效果，應(yīng)充分做好多個(gè)PE線的連接處理。一般情下，在干燥潔凈房建內(nèi)，靜電的產(chǎn)生與移動(dòng)摩擦存在密切相關(guān)關(guān)系，為提高電子設(shè)備防靜電干擾效果，應(yīng)當(dāng)保證接地設(shè)備實(shí)現(xiàn)良性應(yīng)用連接，保證電子設(shè)備芯片處于正常工作狀態(tài)，進(jìn)一步改善電子設(shè)備工作效能。在此基礎(chǔ)上，將接地設(shè)備與PE線進(jìn)行正確連接，盡可能選用電阻較小且防雷接地電阻獨(dú)立的接地設(shè)備，將交流工作節(jié)點(diǎn)電阻控制在4Ω以內(nèi)，防靜電接地電阻不可超出100Ω，以免影響電子設(shè)備防靜電干擾的整體效果。

5安全保護(hù)

基于導(dǎo)電體出發(fā)，以電氣設(shè)備中不含電的金屬部分配件作為連接要素，與地體進(jìn)行良好連接處理，不可與PE線或N線相連，從而實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)接地?，F(xiàn)代智能建筑對(duì)安全保護(hù)接地的要求較高，安全接地保護(hù)需應(yīng)用到強(qiáng)弱電設(shè)備及不帶電的設(shè)備及配件上，以切實(shí)降低安全隱患。在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中，一旦電氣設(shè)備安全保護(hù)接地不到位，且絕緣部分遭到破壞，直接導(dǎo)致電氣設(shè)備外殼帶電，若人體與設(shè)備漏電外殼接觸，電擊會(huì)給人體造成嚴(yán)重?fù)p傷，甚至出現(xiàn)生命危險(xiǎn)。因此在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)安全保護(hù)中，接地電阻的大小，直接影響著壓降值，通過控制接地裝置接地電阻的方式，能夠合理控制壓降值，在推進(jìn)智能建筑電氣自動(dòng)化系統(tǒng)安全運(yùn)行的同時(shí)，為建筑設(shè)備及社會(huì)群體的生命安全提供可靠保證。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的接地保護(hù)是智能建筑自動(dòng)控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，一旦電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性不足，出現(xiàn)接地故障時(shí)，會(huì)給社會(huì)群體的生命財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重威脅。因此在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中應(yīng)當(dāng)積極采取有效措施做好電氣保護(hù)工作，科學(xué)應(yīng)用電氣接地保護(hù)技術(shù)，及時(shí)排除電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的安全隱患，為社會(huì)群體營(yíng)造安全放心的建筑環(huán)境。

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