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摘要: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。本文结合笔者的研究实践,探讨电气设备接地技术在电力设备中的应用,以供参考。
关键词:电气设备;接地技术;电力设备;实践应用
随着我国社会经济的迅速发展,人民生活水平的普遍提高,人们生产、生活用电不断增加,用电安全问题越来越受到人们的重视。“接地”是最原始也是应用最为广泛的电气安全保护措施。在电气设备安装使用过程中,“接地”是不可或缺的重要环节,电气设备是否接地直接决定着电气设备能否安全使用,显示出电气设备接地的重要性。
1.电气设备及其接地类型分析
电气设备主要是指电力系统中的:发电机、变压器、断路器等设备。电气设备的保护主要有两种方式:保护接零和保护接地,这两种保护方式的选择主要是要考虑以下三个方面:中性点是否接地、电气设备的电压等级、低压配电网的性质。在中性点不接地的低压配电网络中需要进行接地保护,再有就是高压电气设备一般也是需要进行接地保护[1]。其类型主要包括三种:(1)安全保护接地。在电气设备的使用过程中,可能会由于很多外界因素或是人为因素使得电气设备的绝缘外壳被损坏,内部金属构件裸露在表面,造成安全隐患。为防止安全问题的产生,就需要对电气设备外壳做接地处理。(2)重复接地。为了防止低压配电系统中性线产生故障而对电气设备造成的电击损坏。所以在接地过程中,要对低压配电系统中的中性线重复进行接地,以确保达到最大的保护效果。(3)屏蔽接地。目的是为了电气设备免受电磁信号的干扰而造成的电气系统故障问题。屏蔽接地可以有效的减少电气设备的电磁干扰问题,提高电气系统的精准率。此外还有系统接地、重复接地和防静电接地等[2]。
2.电气设备接地技术的应用要求及接地应用
2.1接地技术在易燃易爆设备中的应用
在很多易燃易爆场所,做好其电气设备的接地工作非常重要,可有效的杜绝危险事故的发生。在进行接地时,应将该场所内的各电气设备、金属结构、金属管道等外部接头处铺设跨接线;当保护装置是一千伏以下的中性点的接地线路且电流保护方式是熔断器保护时,保护装置的安全系数应严格控制在4以内,当电流保护方式是断路器是,安全系数应严格控制在2以内;在建筑物的两端设置不少于两个的连接点分别与接地体相连接。
2.2接地技术在直流设备中的应用
直流电流在电力使用中有很广泛的作用,但是也存在一定的不足。比如,直流电流会对金属构建造成严重腐蚀,使得金属构件的接触电阻变的很大。因此,在直流线路及设备接地时要注意这几个问题:首先是接地体的选择。直流设备在接地时要注意接地体和接地线的选择,在接地时,应选择人工接地体作为重复接地的接地体,不能使用自然接地体且不能让接地体、接地线与自然接地体进行连接;其次应使用厚度不低于五毫米的人工接地体进行直流电流系统的接地工作,并定期组织相关技术人员对接地设备的腐蚀情况进行检查,及时发现问题,及时组织维修。
2.3接地技术在变电所与配电所中的应用
在变电所、配电所接地装置的安装上要注意这几点:首先是接地体的选择上,一般会选用厚度大于或等于四毫米的钢管、直径大于或等于十二毫米的圆钢、材料厚度大于或等于四毫米的角钢这三种,并且用横截面积大于或等于4mm×25mm的扁钢与其相连组成一个闭合环路;其次,接地体应埋在三米以外的变电所、配电所墙外,其埋藏深度应大于60cm,以避免环境因素对其产生影响;最后对变电所、配电所总变压器的工作接地和保护接地做适当的调整,将其分别与人工接地的接地网保持连接,以保证变电所、配电所内电气设备的正常工作和使用[3]。
3.电气设备接地技术应用过程存在的问题
3.1技术相对落后
电气设备的接地在电力系统的使用和维护过程中起着重要的作用,但就目前来看,一部分设备接地技术人员由于自身技术水平比较低、综合素质比较差的原因,在实际的技术操作过程中,经常会出现设备安装错误的问题或考虑欠缺的问题,比如不同的施工工程其施工地区的土质情况也会大不相同,一些地区土壤的温度以及含水量都相应偏高,其电阻率也会相应增加,然而施工技术人员在施工之前并没有对土质情况进行正确的测量,只是进行接地设备的安装,这就造成接地设备能否正常使用的问题,而且很多地区的接地保护并没有起到保护电气设备或是保护人身的作用,而是造成了不少安全隐患。
3.2接地电阻问题
目前人们对于接地电阻的测量依然使用万能表,由于万能表测量电阻时测的是环路电阻,包括两个连接点以及中间夹杂着的土壤的电阻,存在很大的测量误差,不能为接地提供准确的电阻测量数据。再者电磁干扰、静电等因素也会影响测量信号的稳定性。
3.3雷电流入导致变电设备局部电位升高
在遭遇雷电天气时,变电设备有被雷电袭击的可能,一旦雷电袭击,可能会造成接地系统短时间内注入大量的高频电流,这就会使得变电设备的接地系统呈现出复杂多变的暂态特性,造成变电设备局部电位升高的问题,对这一地区电气设备的正常运行和工作人员的安全造成一定程度的威胁。
4.电气设备接地技术在电力设备中的应用分析
4.1减小接地地区电阻误差,定期对设备开展检修工作
控制电阻方法主要有三种:一种是增大接地区域的接地面积;这种方法使用的前提是土壤的电阻率在可控的范围之内且是均匀分布的,因为设备接地电阻和设备接地网面积的平方成反比关系,即接地面积不断增加,其相应的接地电阻值就会相对减小,因此,增大接地区域的接地面积是有效降低接地电阻的重要措施。另一种是长接地极降低接地电阻;这种方法的原理是在设备接地网中钻孔设置长接地极以此来加强接地体的流散效果,达到降低接地电阻的目的。此外还有化学降阻剂方法[4]。最后,还要注重对设备进行维修和检查工作。在电气设备的使用过程中,应定期组织对接地装置的检查工作,在检查过程中,应着重检查设备各连接点的连接情况,来确定连接是否完好,绝缘外壳有无损坏,设备表面有无裂痕。另外,还应加强对电气设备与设备接地线之间的连接情况的检查,以此来保证设备的正常工作和运行,杜绝设备安全隐患的产生。
4.2加强防雷接地的保护
针对雷电流入造成变电设备局部电位升高的问题,应在变电设备保护体上加装一些避雷设备,当雷电击中避雷设备时,避雷设备可以及时将雷电中的大量电荷导入到地下,保护变电设备免受毁坏,并以此来解决雷电灾害造成的局部电位过高问题,保证变电设备的正常使用和现场相关人员的安全。
4.3提高技术人员的技术水平与能力
各相关部门应定期组织电气设备安装人员进行专业知识和综合素质的培训工作,以增强各相关技术人员的专业知识储备,加快自身综合素质的提高。在电气设备接地工程施工过程中,各相关机构应加大对施工工程的监管和审查力度,及时发现施工中、施工后接地设备出现的问题,并及时通知技术人员进行相应的处理。
5.结束语
综上所述,为了降低人们日常生活中用电事故发生率,电气设备安全接地工作非常重要,在具体实施中必须不断提高从业人员的技术水平与综合素质,考虑到各种影响因素,及时做好防范工作,才能确保电气设备使用安全。
参考文献:
[1]赖佩坤.论电气自动化控制技术在电力系统中的应用[J].通讯世界,2014,11(14):53-54.
[2]吴卫刚,任艺.电气设备接地在电力系统中的应用探讨[J].科技致富向导,2013,2(36):239-253.
[3]陈建贵,郭冬雪.电力系统中电气设备接地技术分析[J].电子技术与软件工程,2019,2(4):51-52.
[4]张友国.浅析电气接地技术的发展及应用[J].电脑知识与技术,2012,9(25):61-62.