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电气自动化中电气接地及电气保护技术分析宣彬彬

发表时间：2020/9/3 来源：《基层建设》2020年第13期作者：1宣彬彬 2韩闯

[导读] 摘要：防雷接地是一种过电压保护设备的接地，主要作用是防止雷电过电压损害电气设备或人体。

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        摘要：防雷接地是一种过电压保护设备的接地，主要作用是防止雷电过电压损害电气设备或人体。在应用中常见的有避雷针和避雷器的接地等。工作接地是电力系统的某部位与大地的连接，能够确保电气设备或电力系统正常运行，常见的电力系统的中性点接地。
        关键词：电子自动化；电气接地；电气保护
        电力系统在近年发展迅速，因此对电气设备的要求也越发的提高，将电力系统中的电气设备接地是一种最为原始也是应用最为广泛的安全措施。电气设备接地技术的发展，对电气设备本身的运行和国家的财产以及人们的人身安全都有着重要的意义。选择正确合理的电气设备接地技术是电气设备使用前需要完成的重要环节。本文对电气自动化中电气接地及电气保护技术进行了分析。
        1接地类型
        保护接地是指通过接地线将电气设备的金属外壳与大地进行连接。若电气设备的绝缘发生损坏，保护接地能够使金属外壳对地电压降低到安全电压范围里，从而防止人体电击事故的发生。常见的保护接地有：电气设备发的传动装备；照明器具、电压器、电击、移动或手持式用电器具以及其他电器的外壳和金属底座；控制、配电与保护用的台框架；室内、外配电装备的钢筋混凝土构架的钢筋、金属框架以及靠近带电位置的金属门与金属遮拦；交直流电力电缆的框架、电缆的金属保护层、终端盒与接线盒的金属外壳以及穿线的钢管等。重复接地主要应用于低压配电系统的TN-C系统中，对中性线进行重复接地，若中性线发生故障，无法进行进行接地保护时，重复接地能够防止电击，保护设备不受损坏。TN-C系统中的重复接地包括：四芯电缆的中性线；架空线路中的适当点与终端；对于大型车间中的中性线，可采用环形布置，同时展开多点重复接地；架空线路或电缆在车间或建筑物的进线位置。屏蔽接地的主要作用是保护电气设备不受电磁的干扰。屏蔽接地将电气电磁的干扰引至地下，防止外来电磁对电气设备的进行干扰。防静电接地是防止静电对设备或人体的损害，常见的有把某些气体或液体的车辆或金属输送管道进行接地。
        2接地作用
        众所周知，接地能够避免人体受到电击的危害，这只是接地的其中一个作用，接地还有很多作用，它还可以防止雷击、保护电气设备及线路、防止静电、预防火灾等，从而确保电力系统能够运行正常。
        2.1防止电击
        人体具有一定的阻抗，然而这种阻抗极易受到所处环境的影响，若环境潮湿时，阻抗将会降低，从而人体就易受到电击危害。接地能够有效防止电击，电气设备运用接地技术，可使自身的电位接近大地的电位。
        2.2防止雷击与静电
        在发生雷电时，不仅会出现直接雷，而且还将产生感应雷，而感应雷又包括电磁感应雷与静电感应雷。雷击和静电都将对电气设备带来非常大的损害，接地是所有防雷措施中最有效、最主要的手段。
        2.3防止干扰
        通常情况下，电气设备的工作电源是交流供电系统，而该供电系统运行时会存在对地分布电容，此电容会干扰电气设备的稳定运行，在电气设备中运用接地技术能够最大限度地防止干扰。此外，电气设备应用过程中，还会受到频率的干扰，频率会对电压进行干扰，经由交直流电源线侵入，对低电平信号作业产生很大的影响，采用功率接地可以防止频率的干扰，从而保障电气设备的稳定、安全运行。
        3接地技术原则
        在应用接地技术时应该遵守以下原则：
        （1）根据国家标准GB14050《系统接地的形式及安全技术要求》，所有电气设备都需要展开保护接地，并且保护接地不能用以其他用途，必须达到规定的保护接地或工作接地的要求。

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        （2）根据等电位连接要求进行接地。通常情况下，除了特殊要求外，各类电气设备需要运用一个总的接地体，以等电位连接要求为依据，使建筑物的金属构件以及金属管道连接总接地体，而输送易燃易爆物的金属管道则不需要连接总接地体。
        （3）在建筑物中不适合设置人工总接地体，总接地体的接地电阻应该小于其他所有接地电阻。
        （4）对于具有特殊要求的接地，以中压系统、计算机系统以及弱电系统为例，其接地是经小电阻接地或中性点直接接地，需要根据相关专项规定展开接地。
        4接地装置的技术要求
        4.1直流设备的接地
        直流电流对金属具有非常大的腐蚀作用，从而将增大接触电阻，故对直流线路进行接地时，需要对接地装置进行充分考虑：一方面，对直流系统进行人工接地体时，厚度应该大于5毫米，与此同时，必须对人工接地体进行定期检查，观测腐蚀状况；另一方面，对直流设备进行接地时，不可以采用自然接地体，自然接地体不能作为重复接地的接地体和接地线或PE线，并且不能连接自然接地体。
        4.2易燃易爆场所的电气设备的保护接地
        首先，易燃易爆场所内的电气设备、金属管道、机械设备以及建筑物的金属构件都应该接地，并且将跨接线敷设与管道接头的位置。然后，在低于1kV的中性点接电线路内，若线路过电流保护为熔断器，则保护装备的动作安全系统应该大于4；若为断路器，则动作安全系数应该大于2。最后，接地干线和接地体的连接点应该大于2个，且在建筑物的两边分别连接接地体。
        4.3变电所的接地装置
        变电所的接地装置应满足以下要求：首先，接地体必须水平敷设。此外，接地体宜使用直径大于12毫米、2.5米长的圆钢，或厚度大于4毫米的钢管，或厚度大于4毫米的角钢，同时还需连接截面大于25mm*4mm的扁钢形成闭合环形，并且各角应为弧形。
        其次，接地体敷设的位置应处于变电所的墙外，且距离应大于3米；接电网的埋设深度不能小于当地冻土层厚度，最小敷设深度应大于0.6米。然后，主变压器的保护接地与工作接地应分别连接人工接地网。
        最后，避雷针或避雷线最好有单独敷设接地装置。
        4.4接地装置的运行
        接地装置在运行时，接地体与接地线将会受到外力的腐蚀或破坏，从而出现断裂或损伤，同时土壤变化会影响接地电阻，因而，必须定期试验与检查接地装置。通常情况下，变电所的接地装置需每年检查一次；依据建筑物或车间的实际状况，每年对接电线进行1至2次的检查；对于各类防雷装置的接线，需每年在雷雨季前进行一次检查；若接地装置处于具有腐蚀性土壤，则需依据运行具体状况每3至5年检查一次地面下的接地体；对于移动式、手持式电气设备的接地线，需每次使用前都检查一次；每1至3年对接地装置的接地电阻进行一次检测。
        结语
        将电力系统中的电气设备进行接地是为了保证电力系统能够更加安全和稳定的运行。电气设备接地技术可以将外界电磁干扰对电气设备的干扰降到最低，也能使电气设备自身的电磁波辐射有效的降低，因此对电力系统中电气设备接地技术进行研究是极有必要的。
        参考文献:
        [1]刘启龙．高层建筑电气安装接地技术探究[J]．广东建材，2017．
        [2]李冬梅.变电站电气接地技术探析[J].黑龙江科技信息，2017.
        [3]李传伟.电子电气设备接地探讨[J].中国化工装备,2018.