電氣設(shè)備接地保護(hù)技術(shù)淺析

劉榮華

摘要：隨著工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的發(fā)展，工廠中電氣設(shè)備的數(shù)量和種類不斷增加，電力安全問題逐漸顯現(xiàn)。為了使低壓配電系統(tǒng)，電氣設(shè)備和電氣設(shè)備安全，正常使用，必須根據(jù)具體設(shè)備和使用環(huán)境采取相應(yīng)的保護(hù)措施，以避免觸電危險(xiǎn)或設(shè)備損壞等事故。本文與同行就低壓電器設(shè)備接地保護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用和配置方法進(jìn)行了交流。對于相關(guān)領(lǐng)域科研工作者和同行業(yè)工作人員具有十分重要的參考意義。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備;接地保護(hù);技術(shù)

引言

近年來隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，無論是工業(yè)生產(chǎn)中還是日常生活中所應(yīng)用的電氣設(shè)備數(shù)量都在不斷增多，不僅對電能的需求量在不斷增多，也增加了這些電氣設(shè)備應(yīng)用中的安全事故數(shù)量。而確保電氣設(shè)備安全運(yùn)行的重要措施之一就是進(jìn)行接地操作，這主要是通過接地可以使得電氣設(shè)備的絕緣水平降低并避免出現(xiàn)靜電干擾等問題，有效確保電氣設(shè)備的運(yùn)行安全以及人身安全，防止出現(xiàn)電氣設(shè)備漏電以及人體觸電等事故。但是由于目前在電氣設(shè)備數(shù)量不斷增多且規(guī)格、結(jié)構(gòu)、性能、應(yīng)用環(huán)境等都有不同的情況下，所用的接地裝置以及接地方式也具有多樣化的特點(diǎn)，而且電氣設(shè)備接地裝置以及接地方式不規(guī)范以及不正確等問題也在不斷增多，這就需要針對此問題對電氣設(shè)備接地裝置的運(yùn)行和維護(hù)進(jìn)行研究。

1接地裝置的分類

電氣設(shè)備的接地裝置主要分為以下幾類：一是工作接地。此類形式就是為了確保供電系統(tǒng)以及電氣設(shè)備的運(yùn)行安全而對系統(tǒng)或設(shè)備中的某一點(diǎn)進(jìn)行接地，比較常見的就是供電系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地的方式。二是防雷接地。此種接地方式就是為了避免由于雷擊而產(chǎn)生過電壓時(shí)對電氣設(shè)備和人體造成危害的問題，通常就是在電氣設(shè)備中進(jìn)行過電壓保護(hù)的設(shè)置，主要的方式就是避雷針以及避雷器等接地方式。三是保護(hù)接地。此種接地保護(hù)方式就是避免電氣設(shè)備由于出現(xiàn)絕緣損壞而導(dǎo)致導(dǎo)電部分外露并出現(xiàn)漏電或觸電危害，這就需要對此部位進(jìn)行接地，確保金屬外殼對地電壓限制在安全電壓范圍之內(nèi)，此種形式主要有電氣設(shè)備的金屬外殼接地、傳動(dòng)裝置接地、接線盒以及終端盒的金屬外殼接地等。四是重復(fù)接地。就是在對電氣設(shè)備進(jìn)行供電的低壓配電系統(tǒng)TN-C系統(tǒng)中，容易出現(xiàn)中性線故障而導(dǎo)致接地保護(hù)作用失效的問題，其主要危害就是造成電擊以及設(shè)備損壞，此時(shí)就需要進(jìn)行對中性線的重復(fù)接地。通常需要在架空線路的終端以及線路中的適當(dāng)點(diǎn)、四芯電纜的中心性、電纜或架空線路在建筑物或車間的進(jìn)線位置等進(jìn)行重復(fù)接地。

2電氣設(shè)備接地保護(hù)技術(shù)

2.1信號電纜屏蔽層接地

對于大多數(shù)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)接地方式來說，信號屏蔽電纜屏蔽層都是采用單點(diǎn)接地方法，結(jié)合信號源、接地儀表特性針對性選擇接地方法。如果信號源浮空，此時(shí)屏蔽層需要在計(jì)算機(jī)側(cè)接地。如果信號源接地時(shí)，此時(shí)屏蔽層需要在信號源側(cè)接地。如果屏蔽新阿蘭通過接地盒分段、合并，需要將把兩端電纜在接地盒內(nèi)進(jìn)行屏蔽層連接。此外，通訊系統(tǒng)盡可能采用光纖或無線，減少金屬導(dǎo)線的應(yīng)用，這樣也可以降低通訊系統(tǒng)接地故障。

2.2固體接地方法

固體接地（接地）方法是最常用的系統(tǒng)，其中主電源變電站的中性線直接連接到地下的低電阻樁或埋入式分布式網(wǎng)或通過MEN系統(tǒng)連接。MEN系統(tǒng)使用供電公用設(shè)施的中性導(dǎo)體進(jìn)行接地，并沿著電力線路的常規(guī)位置（每隔幾個(gè)極點(diǎn)）連接到地樁。與僅使用接地樁并且接地電流限制在一般地球質(zhì)量時(shí)相比，這種額外的接地路徑提供了更低的總接地電阻和更可靠的接地路徑。這種低接地電阻MEN連接可提供高故障電流，從而實(shí)現(xiàn)快速的保護(hù)操作。低電阻接地還限制了地電位上升，從而限制了觸摸電位和階躍電位的危險(xiǎn)。固體接地幾乎是低壓和中壓系統(tǒng)（高達(dá)1000V）的通用做法。非常低的電阻接地是足夠的漏電保護(hù)的要求，其中故障電流可能非常低并且在早期漏電檢測中非常困難。然而，使用核心平衡剩余電流裝置的非常靈敏的漏電檢測的現(xiàn)代發(fā)展已經(jīng)減輕了具有極低接地阻抗的需要。

2.3交流接地

在電氣電力調(diào)度系統(tǒng)中，利用專業(yè)的設(shè)施設(shè)備或采取一些非間接手段進(jìn)行接地保護(hù)操作稱為電力系統(tǒng)的交流工作接地，如使電阻和地表直接接觸等方式。交流工作接地是通過將銅導(dǎo)線作為接地中線，借助電力變壓器的中性點(diǎn)實(shí)現(xiàn)。在進(jìn)行電力系統(tǒng)配電操作時(shí)，要保持完成輔助電位工作的終端始終在盒子內(nèi)部，且不與任何其他外界接地設(shè)備接觸，其中包括極易接觸到的PE線。此外，當(dāng)系統(tǒng)處于比較高壓的狀態(tài)時(shí)，需要使用中性接地法降低接地時(shí)單相弧產(chǎn)生的電壓，保護(hù)接地繼電器。使用中性接地法時(shí)不會有零序電壓誤差產(chǎn)生，使變壓器的三相電壓穩(wěn)定保持在一個(gè)均衡狀態(tài)，在實(shí)際應(yīng)用中可以使用單相電源進(jìn)行短時(shí)間供能。

2.4完善設(shè)備防雷接地

防雷接地工作也是保障電氣設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，解決電氣安全問題的重要方法。在防雷接地過程中，主要應(yīng)用避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)等設(shè)施，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的安全防護(hù)。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)安全問題時(shí)，防雷設(shè)備可以通過引人電流的方式，將雷電中強(qiáng)大的電流通過接地引下線引入大地之中，避免其對電氣設(shè)備造成損壞。在具體施工作業(yè)過程中，需要對防雷接地線路進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計(jì)，避免其在運(yùn)行過程中與其他線路出現(xiàn)交叉情況，造成一定的安全隱患。與此用時(shí)，有關(guān)部門需重視防雷電網(wǎng)的科學(xué)應(yīng)用，做好防雷接地施工的基礎(chǔ)工程，保障防雷接地的有效性。

2.5均壓技術(shù)分析

其是指通過接地母線帶的設(shè)置，將變電站中各項(xiàng)電氣設(shè)備以及用電建筑和導(dǎo)線與接地母線帶相連接，并做好固定處理，使各個(gè)接地點(diǎn)的電位處于相等，這樣當(dāng)雷電放射出強(qiáng)電流時(shí)，無論電流經(jīng)過電位是否出現(xiàn)升高情況，都不會對范圍內(nèi)物體產(chǎn)生不利影響，從而降低了因雷電危害出現(xiàn)火災(zāi)或爆炸的情況。

2.6防靜電接地

在電力變壓器中由于設(shè)備內(nèi)部線路復(fù)雜，線路與線路之間容易發(fā)生電路耦合現(xiàn)象，干擾設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，對設(shè)備造成不同嚴(yán)重程度的損傷。此外，還有電容和電感交互影響和高壓電、高頻輻射以及靜電干擾等對設(shè)備有損害的內(nèi)部、外部環(huán)境影響。因此，為降低變壓器損害率，提高變壓器使用壽命，需要加強(qiáng)電磁兼容技術(shù)和抗干擾技術(shù)在變壓器接地保護(hù)中的應(yīng)用?？梢酝ㄟ^將變壓器外殼與PE線相接以及在屏蔽接地的同時(shí)防止線路兩端暴露在外界環(huán)境中等操作屏蔽設(shè)備，防止外界電子干擾設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。由于靜電干擾的產(chǎn)生條件比其他干擾條件更簡單，且越是干凈的室內(nèi)環(huán)境，越容易由于工作人員的走動(dòng)和設(shè)備之間的摩擦引起靜電的發(fā)生，因此，在設(shè)計(jì)變電器室內(nèi)環(huán)境線路時(shí)，要采取更加穩(wěn)定的線路連接、固定方式，增大室內(nèi)靜電干擾產(chǎn)生難度，提高設(shè)備靜電屏蔽能力。

2.7接地裝置的維護(hù)

針對接地裝置的檢修和維護(hù)方法，首先是通過觀察法來對其運(yùn)行中的異常情況進(jìn)行檢查，主要是對如破裂、斷線、變形、松動(dòng)、漏油、漏水、污穢、腐蝕、磨損、變色、燒焦、冒煙、打火、有雜質(zhì)異物、不正常的動(dòng)作等問題進(jìn)行檢查和排除。其次是通過聽聲音的方式來判斷其是否存在異常聲響。再次就是通過聞的方式來判斷是否存在異味。最后就是通過各種萬用表以及微安表、電壓表、試電筆等測量儀器和工具來對接地系統(tǒng)進(jìn)行仔細(xì)檢查，確保其不存在漏電以及接地電阻率數(shù)值超標(biāo)等問題。

結(jié)語

總而言之，電氣安全問題是不可忽視的問題，有關(guān)部門需要在設(shè)計(jì)階段、安裝階段做好科學(xué)的電氣接地施工，有效解決電氣中的安全問題。隨著我國電氣技術(shù)的不斷完善，人們對電氣安全問題重視程度的不斷加深，電氣安全問題會得到有效的解決，能夠保障電氣設(shè)備安全、穩(wěn)定的持續(xù)運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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