淺談電力系統(tǒng)幾種接地技術(shù)的特點(diǎn)與重要作用

周健

摘 要：電力系統(tǒng)中接地技術(shù)的運(yùn)用具有著十分重要的意義，接地技術(shù)運(yùn)用是否合理，設(shè)備接地設(shè)計(jì)是否科學(xué)都可能會(huì)影響到電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與可靠性，如接地情況出現(xiàn)問題，很有可能會(huì)造成嚴(yán)重設(shè)備損壞及安全事故，造成人身及經(jīng)濟(jì)的損失，也會(huì)給社會(huì)生產(chǎn)及人們正常生活帶來不便，因此，結(jié)合電力系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際需求情況，對(duì)當(dāng)前主要的幾種接地技術(shù)展開研究，明確其技術(shù)特點(diǎn)及作用，具有重要的實(shí)踐作用。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；接地技術(shù)；特點(diǎn)；作用

中圖分類號(hào)：TM862 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）08-0118-02

社會(huì)發(fā)展步伐的不斷加快，使得社會(huì)生產(chǎn)及人們生活對(duì)于電氣設(shè)備的需求不斷增加，對(duì)于電力系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)水平也提出了更高的要求，接地技術(shù)作為保障電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性與安全性的關(guān)鍵性技術(shù)，近年來也受到了社會(huì)各界越來越多的關(guān)注與重視，而準(zhǔn)確把握電力系統(tǒng)主要接地技術(shù)的特點(diǎn)及作用是良好運(yùn)用接地技術(shù)的必要前提和基礎(chǔ)，基于此，本文將針對(duì)當(dāng)前電力系統(tǒng)的幾種接地技術(shù)的特點(diǎn)與作用進(jìn)行分析與探究。

1 電力系統(tǒng)接地技術(shù)的主要分類

電力系統(tǒng)接地主要發(fā)揮著防止安全事故發(fā)生，保障人身安全與電氣設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定的功能。根據(jù)當(dāng)前電力系統(tǒng)接地技術(shù)的主要作用，可以將接地技術(shù)分為三大類，即工作接地、保護(hù)接地與防雷接地，其中工作接地是以滿足電力系統(tǒng)運(yùn)行工作的需求作為技術(shù)運(yùn)用的目的與出發(fā)點(diǎn)的，而保護(hù)接地技術(shù)則主要是為了保護(hù)人身安全及系統(tǒng)設(shè)備安全而應(yīng)用的，防雷接地技術(shù)主要是針對(duì)雷擊所造成的危險(xiǎn)進(jìn)行防范，三種接地技術(shù)的共同作用，為電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全穩(wěn)定提供了必要的保障。

2 工作接地的主要特點(diǎn)及作用

前面已經(jīng)提到，工作接地是以滿足電力系統(tǒng)運(yùn)行工作的需求作為技術(shù)運(yùn)用的目的與出發(fā)點(diǎn)，因此，工作接地的主要特點(diǎn)與作用表現(xiàn)為要根據(jù)不同電氣設(shè)備運(yùn)行接地的需要，采取相應(yīng)的人為技術(shù)手段，將系統(tǒng)中性點(diǎn)與設(shè)備接地部分與大地直接或間接相連，當(dāng)系統(tǒng)或電器設(shè)備發(fā)生故障或事故時(shí)，接地系統(tǒng)能夠通過自身作用的發(fā)揮，提高系統(tǒng)及電氣設(shè)備運(yùn)行的可靠性，避免人體接觸過高電壓的威脅，并能夠及時(shí)切斷故障設(shè)備。

工作接地根據(jù)實(shí)際需求不同可分為交流接地與直流接地兩種方式。交流接地方式主要應(yīng)用與建筑物內(nèi)的交流配電系統(tǒng)中，一般在變電所進(jìn)行區(qū)域性供電前，便已經(jīng)在變電所內(nèi)完成了。建筑物類型不同的情況所使用的接地體也有一定的差異，一般高度的建筑物使用的通常是獨(dú)立接地體，其要求是接地電阻小于4 Ω，而大多數(shù)的高層建筑物以及部分普通建筑物也使用共用接地體，其要求是接地電阻小于1 Ω。

直流接地方式主要應(yīng)用于通信機(jī)房、監(jiān)控機(jī)房、計(jì)算機(jī)機(jī)房、消防控制機(jī)房、廣播音響機(jī)房、電梯機(jī)房、BA機(jī)房以及其它使用電子設(shè)備集中的場(chǎng)所中，其根據(jù)實(shí)際要求不同也分別會(huì)應(yīng)用接地電阻不同的獨(dú)立接地體或共用接地體，弱電系統(tǒng)設(shè)備則一般被要求設(shè)置單獨(dú)接地。由于當(dāng)前城市建筑密度不斷提高等實(shí)際情況限制，一般建筑難以實(shí)現(xiàn)通過兩個(gè)接地系統(tǒng)有效分開不同的電氣，因而加強(qiáng)對(duì)共同接地體及接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)完善與合理應(yīng)用成為了解決電力系統(tǒng)工作接地問題的有效途徑。

3 保護(hù)接地的主要特點(diǎn)及作用

保護(hù)接地關(guān)鍵在于“保護(hù)”二字，這也決定了保護(hù)接地技術(shù)的應(yīng)用必須要能夠有效保障人身及電氣設(shè)備的安全，作為現(xiàn)代電力系統(tǒng)重要的接地技術(shù)類型，保護(hù)接地技術(shù)也受到人們相當(dāng)?shù)闹匾暋，F(xiàn)階段廣泛應(yīng)用的典型保護(hù)接地系統(tǒng)包括以下幾種。

3.1 TN系統(tǒng)

該系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是將電氣設(shè)備所有外露導(dǎo)電線路包括N線、PE線、PEN線等全部連接到接地點(diǎn)，即配電系統(tǒng)的相應(yīng)中性點(diǎn)，形成一種單個(gè)中性點(diǎn)接地的三相五線系統(tǒng)。TN系統(tǒng)中T主要是指電力系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地，N則主要指負(fù)載設(shè)備接零保護(hù)。TN系統(tǒng)的主要工作原理是：通過故障產(chǎn)生時(shí)在電氣設(shè)備外殼與電路之間形成回路所產(chǎn)生的較強(qiáng)單相短路電流，使保護(hù)系統(tǒng)中的熔絲發(fā)生熔斷，進(jìn)而對(duì)電源起到有效的保護(hù)作用，防止電氣設(shè)備重要元器件的損壞，并避免對(duì)人身安全造成威脅。根據(jù)保護(hù)線的組合接入形式，可以將TN系統(tǒng)劃分為TN-C系統(tǒng)、TN-S系統(tǒng)和TN-C-S系統(tǒng)三種類型。

3.2 TT系統(tǒng)

TT系統(tǒng)與TN系統(tǒng)有著很明顯的差異，即TT系統(tǒng)的中性點(diǎn)是直接接地的，其所構(gòu)成的是一種三相四線形式的電網(wǎng)系統(tǒng)。TT系統(tǒng)的主要特點(diǎn)就是負(fù)載設(shè)備外露的金屬導(dǎo)電部分中，不與帶電體相接部分與大地直接聯(lián)接，在這樣的情況下，一旦電氣設(shè)備故障發(fā)生導(dǎo)致外部金屬部分帶電的情況出現(xiàn)，就能夠直接在電源工作裝置與保護(hù)接地裝置之間形成接地電流回路，以此來實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備外部金屬部分電壓、電流的分散與減少，使其電流量低于對(duì)人體造成傷害的范圍，從而防止嚴(yán)重安全傷害事故的發(fā)生。TT系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中也存在著一定的不足，即系統(tǒng)自身作用的發(fā)揮要依賴漏電保護(hù)開關(guān)等裝置的配合來實(shí)現(xiàn)，而對(duì)于電流腳下的漏電故障反應(yīng)及時(shí)性不足，易造成電氣設(shè)備外部金屬部分電壓超出安全范圍，產(chǎn)生事故隱患，這也一定程度上限制了TT系統(tǒng)的推廣與應(yīng)用。

3.3 IT系統(tǒng)

該系統(tǒng)與上述兩種系統(tǒng)都有著很大的差異性，其最明顯的表現(xiàn)在于IT系統(tǒng)中并非中性點(diǎn)直接接地，其中性點(diǎn)存在不接地或經(jīng)1 000 Ω阻抗后接地兩種情況，其構(gòu)成的是一種三相三線形式的系統(tǒng)。IT系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用尤為適合于在短距離供電的狀態(tài)下對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行接地保護(hù)，其在安全性、可靠性、工作的持續(xù)能力方面能夠展現(xiàn)出十分強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于一些電氣設(shè)備長期連續(xù)運(yùn)行要求較高的工作環(huán)境如礦井井下作業(yè)環(huán)境、醫(yī)院重癥監(jiān)護(hù)式、手術(shù)室等重要的作業(yè)環(huán)境中的保護(hù)作用發(fā)揮具有著令人滿意的效果。但與之相對(duì)，IT系統(tǒng)對(duì)于供電距離要求較長的工作條件與環(huán)境則不能夠完全有效的適應(yīng)，過長的輸電距離會(huì)導(dǎo)致IT系統(tǒng)的漏電保護(hù)裝置相應(yīng)出現(xiàn)延遲，當(dāng)發(fā)生漏電故障時(shí)，不能夠及時(shí)斷開故障設(shè)備及電源，可能導(dǎo)致電壓超出安全范圍，使保護(hù)接地系統(tǒng)的安全性下降。

4 防雷接地的主要特點(diǎn)及作用

防雷接地系統(tǒng)也是電力系統(tǒng)接地技術(shù)中十分重要的一大類型，由于雷擊對(duì)于電力系統(tǒng)中的設(shè)備及線路所造成的影響是十分巨大的，雷電作為一種自然現(xiàn)象，能夠在瞬間產(chǎn)生極高的電壓及巨大的電流量，如不能采取可靠而有效的防范措施，極有可能對(duì)電氣設(shè)備造成毀滅性的打擊，甚至造成設(shè)備自身燃著、爆炸，尤其在一些存放有較高危險(xiǎn)性的易燃易爆物品的環(huán)境中，如油庫、爆破設(shè)備材料倉庫、化學(xué)原料倉庫等，其所造成安全危害及經(jīng)濟(jì)損失是不可估量，在每年所發(fā)生的電力系統(tǒng)安全事故中，雷擊所引發(fā)的事故都占有著一定的比重，防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有著極為重要的意義。我國對(duì)于建筑物的防雷保護(hù)等級(jí)主要分為三個(gè)級(jí)別，這也是防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)與運(yùn)用的主要依據(jù)，一般對(duì)于防雷接地系統(tǒng)的要求，包括建筑表面外露的金屬構(gòu)件和管道要與避雷帶相連接，建筑上的接閃器要同下線焊接相連通，對(duì)于高層建筑物的引下線要盡量利用鋼筋混凝柱的鋼筋作為引下線，選為當(dāng)做引下線的柱內(nèi)兩根主鋼筋的直徑應(yīng)大于12 mm。對(duì)外引連接板同引下線的連接要使用焊接。引下線上端要同建筑的避雷裝置焊接，下端要同接地體焊接等。

5 結(jié) 語

無論是工作接地、保護(hù)接地還是防雷接地，任何一種技術(shù)的應(yīng)用在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中都至關(guān)重要，而要想充分確保電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與可靠性，還需要相關(guān)技術(shù)人員不斷加強(qiáng)對(duì)接地技術(shù)的創(chuàng)新研究，將更多新的科技成果應(yīng)用到電力系統(tǒng)接地技術(shù)當(dāng)中，使現(xiàn)代電力設(shè)備與系統(tǒng)為社會(huì)生產(chǎn)與人們生活提供更多的便利與保障。

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