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电气自动化中电气接地及电气保护技术温天祥

发表时间：2020/9/3 来源：《基层建设》2020年第13期作者：1温天祥 2张更生

[导读] 摘要：随着城市化进程的不断加快，电气工程也迅速发展，同时社会大众对电气工程安装的质量要求也越来越高。

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        摘要：随着城市化进程的不断加快，电气工程也迅速发展，同时社会大众对电气工程安装的质量要求也越来越高。在这样的背景下，电气自动化中电气设备接地保护系统在设计、安装以及使用过程中容易出现故障问题，影响电气系统的正常运行，因此本文主要对电气自动化中电气接地及电气保护技术进行分析，从而有效保证电气系统的安全运行，降低安全隐患发生率。
        关键词：电气自动化；电气接地；电气保护技术
        在安装电力设备时，要高度重视接地系统的设计，并将雷电感应和故障电流引向大地。因此，只有从根本上确保电气接地系统的科学合理性，才能为整个系统的运行提供较低阻抗的电力运行通道。在安装的过程中，操作人员应根据规范的连接方法和操作机制，选择特定材料作为系统导体，综合控制不同的土壤条件和问题，确保土壤特性的有效利用。另外，由于土壤含水量和温度等参数会影响土壤电阻率，所以工作人员必须对接地电阻的阻值进行全面分析，以提高测量和应用水平。
        一、电气接地的作用
        （一）保证系统正常运转
        能够保证建筑电气系统正常工作的接地又被称为工作接地，是将变电站的中性点经接地装置与大地相连接。这种连接方式没有对电阻提出较高的要求，但是变电站需要有自己独立的连接体系，这样就可以在电阻较小的情况下也能够保障电力的正常传输。
        （二）避免电击
        建筑物遭受雷击所造成的损失和危害性都是不可估量的。尤其是现如今建筑建设种类繁多，高层建筑的建设密度大，高度也在不断增高，受到雷击的可能性更大。人本身是优良导体，在雨天中受到潮气的影响，使得导电量更大，也容易遭受电击。将建筑中的电气设备进行接地处理，可有效的防IE建筑电气设备在恶劣的天气环境中遭受雷击，也可保证建筑中人的生命财产安全。电气设备的接地操作，可将建筑吸引的电流通过电路传递到地表，形成一个回路体系，可避免雷击造成的伤害。
        二、电气自动化中电气接地系统保护技术
        （一）降低电阻
        为了进一步提高电气系统运行的可靠性和稳定性，确保接地处理符合标准，要对接地电阻进行集中控制。第一，要利用外引接地的方式对整个系统进行处理，主接地网区域要将主变系统和电阻率低的接地装置连接在一起，减少接地电阻值的同时，优化接地效果，这种处理机制的限制条件较多，需要技术人员对其进行综合性分析。第二，有效扩大接地网面积，在条件允许下，要保证有效增加接地网面积，降低电阻值。第三，增加接地网的埋深。
        （二）整合接地系统
        要全面考虑接地系统的管理，重视系统运行结构和控制体系，尤其是如何有效整合三大接地系统，即IT、TT和TN系统。其中，IT系统和TN系统不能同时共存。IT系统一般用于不允许停电的场所，但是在供电距离较长时，可能发生保护拒动，这是很危险的，因此比较少见。TT系统费用高，还需要漏电保护器配合，难以推广，主要用于低压用户，即用于未装配配电变压器，直接引进低压电源的小型用户。TN系统应用最为广泛，存在三种典型方式，且相关适用范围并不一致，要对不同情况进行统筹处理。第一，TN-C-S系统在应用过程中，常用于供电水平和质量要求较高的电力系统，要确保安全性能稳定，才能适用该系统，从而有效的发挥接地系统的实际价值。第二，TN-C系统，在实际线路运行和管理的过程中，常用于线路没有较为繁琐的要求的电力系统，能简化线路并且提高安全性。第三，TN-S系统在实际应用中，多用于安全性要求较高的电力系统，如民用建筑等低电压供电系统。

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        （三）控制浪涌保护器
        在实际设备处理和管控过程中，要对浪涌保护器进行整合，要求浪涌保护器的箝制电压要和被保护设备所能承受的电压一致，如果浪涌保护器不能保持箝制电压，就要在被保护设备附近安装另外的浪涌保护器。如果多个浪涌保护器同时使用时，正确协调这些浪涌保护器间的关系就很重要了。在两个浪涌保护器之间要选择一个规定的电感，而这个电感可以通过两个浪涌保护器之间固定长度的电缆，或是用规定的电感元件来实现。安装浪涌保护器时，首先确保它被放置在被保护设备的入口处；第二要正确安装浪涌保护器的接地线；第三连接浪涌保护器的电缆要尽可能的短。根据此标准（一般来说），连接电缆的电感一般是1μH/m左右。所以设计该系统时，记得连接电缆要包含火线和接地线。另外，在浪涌保护器应用的过程中，也要借助屏蔽保护装置对电缆进行综合性隔离，确保处理效果符合预期。除此之外，技术人员要对接地线质量展开深度处理，设计过程和设计要求都要符合材料的基本标准，避免使用单股铜线，有效利用双股绞线，促进整个接地系统的优化运行。
        三、电气自动化的接地保护措施
        （一）工作接地
        根据物理知识来分析，工作接地实际上就是指将变压器设备的中性线进行接地。在配电的过程中必须要存在相应的接线端，并且其大都存储在特定的柜中来防止静电等所造成的干扰，但是其却无法连接PE线。在一个完整的高压供电系统中，在中性点位置处进行接地处理，有利于更好地消除接地电压，同时也有助于避免零序电压出现偏移的问题，从而全面确保电压的供需平衡，尤其适用于单向电源电气系统或者低压系统的接地工作。
        （二）防雷接地
        在智能建筑中存在消防报警系统、保安监控系统、通信自动化系统、闭路电视以及办公自动化系统等诸多电力系统，并且无论是电气设备还是布线系统，它们的耐压力等级均相对较低，对于防干扰具有比较高的要求，特别是容易因雷击而对整体系统造成严重的损坏。实践研究表明，因串击或者反击等雷击问题，都会引发严重的干扰问题，并且会对相关的电气设备造成损坏，所以在智能建筑中，为了全面确保各项电气系统功能的顺利发挥，就必须要做好相应的防雷接地工作，同时要根据实际的情况来合理确定防雷结构和技术，完善相应的防雷接地方案。实际上，智能建筑通常都属于一级负荷，所以相应的保护规定和措施均需要根据有关的规定与要求来进行设计，并且需要在接闪器中合理引入针带组合，有效连接网格和建筑屋面的金属设备以及建筑的钢筋结构。另外，在设置防雷系统的时候，要将相应的防雷系统中的接地体和建筑外墙面的钢筋结构进行有效联接，以借此来全面加强防雷系统的防雷性能，提升其屏蔽性，从而可以有效地避免建筑内部的电气设备遭受雷击灾害，防范外来电磁所引发的各种干扰。
        （三）直接接地
        随着信息技术和自动化控制技术的发展，智能楼宇中通常会存在大量的计算机、自动化设备和通讯设备，所以在电气设备接受和传送相关信息的时候，相应的能量会在不同系统间进行相互转换，并最终转化为控制信号，相应的逻辑动作控制信号和输出信息大都在微电位和微电流中进行，且全体电气设备最终都需要接入互联网网络方才可正常工作。因此，为了提升系统运行的准确性和稳定性，需要确保电源供电的稳定性和基准电位的准确性。另外，在选择引线的过程中，要尽量多选用大截面的铜芯，并且需要确保其处于绝缘状态；电子设备的两端需要分别连接电位和接地；该引线不可与PE线进行连接，更不可与N线进行连接。
        结语
        由于电气自动化的诸多优点，科学技术不断更新和发展，其未来的作用越来越明显。我们都知道,电气接地和电气保护技术有其复杂性和特殊性,我们的电力工人需要认识到责任。在保证安全的基础上，应尽可能完善接地和电气保护技术，使其能够用于实际生产。
        参考文献：
        [1]曹成,李文锋.阐述电气自动化中电气接地及电气保护技术分析[J].名城绘,2018.