贾得洋
金泥集团公司干法二厂 甘肃 金昌 737100
摘要：近年来，我国水泥工业电气自动化水平显著提高，生产管理模式逐渐从粗放型转向集约型，无人化智能工厂已成为发展趋势。电气自动化系统接地问题关系到整个供配电及自动化系统的安全，正确的接地系统设计方案与严谨规范的现场接地施工是确保水泥厂安全平稳生产的重要前提。
关键词：水泥厂；电气自动化；接地模式
引言
电气自动化系统的应用是需要借助电力资源的能源驱动，借助部分高压设备保证电气自动化系统稳定运行，因此借助接地系统对电气设备组进行运行安全保护极为重要。电气自动化系统运行过程中系统发生故障问题后，自动化系统会自动切断系统电源的情况，但由于系统运行故障问题电气设备烧毁、人员触点情况等安全事故问题常常发生，因此加强需电气自动化系统的接地管理工作，强化系统接地质量，维护电气自动化系统运行的安全稳定性。
1接地种类
我国电力系统常用的接地方式有中性点有效接地系统（大电流接地系统）和中性点非有效接地系统（小电流接地系统）两大类。大电流接地系统是指中性点直接接地的三相系统。当发生单相接地故障时，会形成较大的接地短路电流，影响系统供电连续性。但系统短时电压的升高不会超过额定电压的80%，对输变电设备所需的绝缘水平和过电压水平要求不高。小电流接地系统是指中性点不接地、经消弧线圈接地或经高阻抗接地的三相系统。该类系统内发生单相接地故障时，不能构成短路回路，故障电流很小，三相电源间线电压基本保持对称，对负载的供电影响不大。系统一般可带故障运行一段时间，可保证供电的连续性，但系统发生单相接地故障后，另外两相对地电压会升高，对用电设备及元器件绝缘水平要求较高。
2电气自动化系统接地问题
2.1电阻单点接地
当前电气自动化系统接地中存在最为普遍的问题，即电阻单点接地，其中存在接地间接性处理与接地电阻发生降低情况，这都会对系统自动化运行造成极大地安全隐患。系统运行过程中，当电阻值相对于直流电压较小的时候，系统配备供电绝缘监测设备则会发出警告，然后，技术人员可以通过绝缘检查仪器进行电阻接地问题位置的检查，及时解决问题，避免发生进一步的电气破坏。值得重视的是，尽管电阻单点接地处理对设备运行状况不会产生影响，但是随着电气设备长周期的运行，其安全风险因素会逐步提升，继而出现双点接地问题。
2.2多分支接地现象分析
电气自动化系统出现的多分支接地现象，主要是由于系统内正负电源接地造成电气自动化系统的接地系统出现多分支接地现象。电气自动化系统的每一项故障分支都已经实现终端系统的实时共享，因此监测维护人员对于多分支接地问题发生查找相对问题发生原因，若出现一条接地线路，其他支路点仍旧存在运行，则需要检测维护人员全面系统对供电系统进行排查，对于检测维护人员而言极为繁琐。
2.3多点高阻接地
多点高阻接地问题的影响同样不可忽视，出现该类状况则会导致整个自动化运行系统的整体接地电阻发生弱化，此时当总电阻接近于设定阀值，系统会发生警告。多点高阻接地同样会导致单个支路中电阻不断提升，为此，技术人员采取拉路法处理该问题时，极容易造成一定数量支路的遗漏，技术人员就需要进行每个支路的对比工作，对故障位置进行集中处理。
3泥厂电气自动化系统接优化措施
3.1优化DCS系统接地
水泥厂中，DCS、PLC及PA仪表等设备的电子器件，大多属于弱电设备，抗雷电及抗干扰能力有限，因此，在水泥厂设计中，DCS系统需采用单独接地系统，避免与保护接地和工频电气接地共用一个接地网。
中央控制室主机房采用防静电地板，主机房内所有设备的金属外壳、金属管道、金属线槽、建筑物金属结构等连接到总接地端子排，再通过一根1×70mm2铜芯电缆与室外单独接地系统可靠连接。各计算机子站以同样的方式连接，最终形成独立于配电系统的全厂DCS系统接地。另外，设计时，信号及控制线采用屏蔽电缆，尽可能减少线间的电磁耦合；电气柜内加装滤波电抗器、信号隔离器以降低干扰程度；布线时，严格遵守网络拓扑设计，尽量使控制电缆和通讯电缆与大电流电缆及变频电缆保持一定距离，DP和PA通讯电缆穿管单独敷设，最大程度上避免因接地或干扰带来的各种总线网络问题。
3.2仪表柜、控制柜接地
对于自动化系统中的仪表柜而言，其中的接地汇流排、端子等需要通过分干线接地与连接板接地进行相互连接，在此之后进行接地体、总干线之间的连通。技术人员需要考虑分干线、汇流排的材料绝缘特征是否满足相关规准，且三种连接方式(接地板与总干线之间的连接、分干线接地连接、支线接地连接)都需要进行铜接线片设置，并且铜制材料进行紧固处理，其中，开关、熔断器的接入不得发生在接地连线中;除此之外，自然接地方法是通常采取的接地措施，接地网的构建则需要同工人工、自然两种接地办法相互匹配结合，做到人工为次，自然为主。自动化系统需要保证采取统一的接地网、接地方案，其中的接地电阻需要控制在最小电阻值附近。
3.3严格控制系统设备的接地电阻
检测维护人员保证交流接地、直流接地的电阻值要高于4?。电子自动化系统中的共有接地体系统包括DCS系统、联合接地系统以及仪表系统等，需要保证系统的接地电阻低于1?，保证防雷保护电路在10?以内，防静电接地电阻在100?以内。2
3.4工作接地保护策略
工作接地保护策略主要是指在电气自动化系统的设计安装环节中，借助变压器中线对系统进行合理接地。第一，工作接地保护策略的基本要素在于接线端子，主要是为了屏蔽以及防止系统内静电的产生，因此在工作接地过程中将接线端子存储在柜中，大程度保证工作接地的安全可靠性。第二，开展电气自动化系统工作接地过程中，需要从电气设备的导电体入手，将电气设备中不带电的金属配件作为接地连接的连接要素。需要保证接地端子与地线不能连接，避免接地故障发生。如对于高压系统可采用中性点接地方法，有效改善高压系统的接地电压状态。
3.5三级雷电防护
对于系统中的电源系统而言，通常需要进行三级雷电防护，其中，以及雷电防护主要为系统运行中高通容量防雷电设备安装于总配电各相高压端中;二级雷电防护则主要是相关防雷器安装于配电低压进线位置处;三级雷电防护为防浪涌设备安装于分配箱配出回路附近。如果电气企业需要考虑等级更高的雷电防护措施，就需要进行不同类型级别防护手段的相互结合，比如可以将防雷器在电源位置输出处进行安装、一些关键自动化电气设备电源输入端进行防雷器安装设置等。
结束语
电气自动化系统的稳定运行对水泥厂的安全生产运营至关重要，合理的接地系统是确保电气自动化系统安全稳定运行的重要一环，因此，在设计和施工时需要高度重视接地系统。另外，接地系统在项目建设中属于隐蔽工程，接地网络设计应先于土建施工，应充分利用建筑物内钢筋等来减少接地网络金属需要量，土建开挖的同时进行接地网络预埋施工，以提高效率，降低建设成本。
参考文献
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