探究电气自动化中电气接地及电气保护技术分析

发表时间:2021/8/6   来源:《建筑实践》2021年3月(下)9期   作者:曹泽泉
[导读] 在整个电气自动化技术系统的运行中,需要许多的电能装置进行驱动,还需要一些高压设备,提高了电气自动化技术系统的安全运行性。

        曹泽泉
        杭州德联科技股份有限公司,浙江 杭州 310000
        摘要:在整个电气自动化技术系统的运行中,需要许多的电能装置进行驱动,还需要一些高压设备,提高了电气自动化技术系统的安全运行性。接地系统是保证用电设备机组稳定运行的重要手段之一。作为一个庞大的自动化设备,发生短路等相关故障时系统会自动断开电源,但仍会造成设备的烧毁和触电等事故。基于以上原因,分析了系统接地的优化措施,希望能为相关电气企业提供科学合理的参考。
        关键词:电气自动化;电气接地;电气保护技术
        1 电气接地的概念及作用
        1.1 电气接地的概念
        接地是指电力系统和电气装置的中性点、电气设备的外露导电部分和装置外导电部分经由导体与大地相连。
        主要分为:保护接地、工作接地、防静电接地和防雷接地。
        1.2 电气接地的作用
        1.2.1 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|生更大。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,也有以遭受电击。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。
        1.2.2 保证系统正常运转
        电力系统的接地,又称工作接地,一般在变电站或变电所对中性点进行接地。工作接地的接地电阻要求很小,对大型的变电站要求有一个接地网,保证接地电阻小而且可靠。工作接地的目的是使电网的中性点与地之间的电位接近于零。低压配电系统无法避免相线碰壳或相线断裂后碰地,如果中性点对地绝缘,就会使其他两相的对地电压升高到3倍的相电压,其结果可能把工作电压为220的电气设备烧坏。对中性点接地的系统,即使一相与地短路,另外二相仍可接近相电压,因此接于其他二相的电气设备不会损坏。此外可防止系统振荡,电气设备和线路只要按相电压考虑其绝缘水平。
        2 电气自动化中电气接地系统的主要类型
        目前电气自动化中电气接地系统的类型主要有:
        2.1  TT系统
        TT系统很少被智能建筑采用,其常用于来自公共电网的建筑供电,TT系统一般被称为三相四线接地系统。TT系统的中性点接地与PE线接地是分开的。系统在正常运行时,不管三相负荷平衡与否,在中性线N带电情况下,PE线不会带电。但是因为公共电网的电源质量不高,不能满足智能化设备的要求。
        2.2  IT系统
        IT系统不适用于拥有大量单相设备的智能建筑。IT系统被称为是三相三线式接地系统,该系统变压器中性点不接地或经阻抗接地,无中性线N,只有线电压(380V),无相电压(220V),保护接地线PE独立接地。
        2.3  TN系统
        电气自动化系统中,结合组成形式差异,TN-N-S系统可以分为TN-C、TN-S系统。实践证明,电气自动化系统中TN-S在中性线和接地线接地后,不可与电气连接。系统作业时,中性线一般不会带电。所以,TN-S 系统的应用能够保证系统安全性,为电气自动化系统稳定运行基于技术支持,保证人员及设备安全。此外,对特殊设备接地引线的利用,引出接地体且结合具体要求选择适当的接地电阻,保证电子设备得到对应基准为。现阶段,TN-N-S系统应用较多并得到了企业的高度关注。
        3 当前电气工程及其自动化的不足之处
        各企业在电气工程及自动化应用中存在水平参差不齐的问题。

如果自动化水平不够,会对后期企业的发展造成很大影响。其次,我国部分企业在应用电气工程及自动化的过程中仍然存在成本投资的问题。由于不同类型的企业有不同的发展特点,它们所需要的生产设备也不同,对相应的技术要求也有不同的要求,再加上专业高素质人才的招聘困难,所以一些企业在电气工程和自动化方面的成本一直居高不下。此外,我国在电气工程和自动化方面的人才还存在很大的差距。虽然针对这方面技术开设了许多高效的课程,但由于理论和实践基础薄弱,人才培养质量不能得到保证,这反映了在具体工作中工作能力不足的普遍现象。最后,还有污染问题。许多企业过分强调经济效益,忽视环境问题,违背了我国建设生态文明社会的初衷。
        4 电气自动化中电气接地系统保护技术分析
        4.1 合理化整合接地系统
        在接地系统管理的过程中,要对系统运行结构和控制体系予以全面重视,尤其要整合三大接地系统。其中,IT系统和TN系统不能同时安装。TN系统运行过程存在三种基础性方式,且相关适用范围并不一致,要对不同情况进行集中处理。第一,TN-C-S系统在应用过程中,对于这个电力系统的供电水平和质量要求较高,要确保安全性能稳定,才能适用该系统,从而有效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,要系统对于线路没有较为繁琐的要求,能简化线路并且提高安全性,爆炸问题非常少,因此,在工作环境较为简单的区域应用该系统较为常见。
        4.2 电气设备防雷技术要点分析
        (1)对待以柱筋为引上线的接地网,施工人员要标明白珠子的位置及焊接根数,这样可以减少漏焊或错焊位置等问题的发生。同时,要严格检查引上点和跨钢筋焊接质量,对焊接引上线也要进行标记,防止向上焊接时焊错主筋,导致接地中断的问题。
        (2)针对要实施等电位焊接、重复接地的部位,例如是设备室、变配电室、消防机房、空调机房、电梯机房、给水管、冷却塔、风机等部位的接地焊接要在施工记录上标注明白,以备查看。
        (3)地基接地焊接是防雷设备接地施工中的首要环节。在防雷施工中,不论哪个部分的焊接,都要严格按照基础图和接地点的要求进行——检查,特别是对缝隙处的焊接要特别注意。在完成整个工程的焊接之后,要进行电阻值的测试,确认施工质量是否符合设计稿件的要求,如果电阻值不符合设计的需要就要再次进行焊接或者按照设计稿件的要求进行补救。
        (4)对于玻璃幕墙的防雷施工,在等电位接地的时候要采用预埋铁作法,施工的过程中要在主筋上来进行符合规定的焊接施工,如果是后期添加的玻璃幕墙,那么就要依据建筑物的面积以及其他的数据设计出详细的防雷设计。
        (5)如果是在屋顶上安装防雷设备就要跟房顶和金属物连接成为一个整体。
        4.3 重复接地
        重复接地是指在中性点直接接地的系统中,零线的一处或多处通过金属导线与接地装置相连。在低压三相四线制中性点直接接地线路中,施工单位在安装时,应将配电线路的零线干线和支线的终端接地,零线干线每1公里接地一次。距离接地点50米以上的配电线路,接用户的零线仍应重复接地,重复接地电阻不大于10欧姆。
        4.4 要做好屏蔽安全接地的工作
        屏蔽接地的工作主要目的就是为了能够有效的消除电磁辐射的影响,将人体和设备所受到电磁场的损害和影响控制到最低的限度,从而将屏蔽装置进行安全接地工作,将相关的电磁辐射引入到大地,避免对电子设备的操作人员产生不利的影响,同时,还避免了电气设备受到电磁的干扰,影响其正常、稳定的工作。
        5 结语
        随着现代科学技术的不断进步,电气自动化技术在重要场所建筑自动化控制系统和屏蔽机房建设中具有很好的应用价值。为确保电气系统的安全和稳定运行,电气自动化系统应完全设计和安装接地系统。工作中,通过优化利用各种资源,提高电气自动化系统运行的稳定性和安全性。因此为了有效减少隐患,有必要加强对电气接地和电气保护技术的研究。
        参考文献:
        [1]樊建红.电气自动化中电气接地及电气保护技术探析[J].建筑工程技术与设计,2017(10).97-98
        [2]武义林.电气自动化中电气接地及电气保护技术分析[J].技术与市场,2016,23(10):96-96.
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