關于工廠電氣設備的接零和接地保護探討

劉宇 陜西華電榆橫煤化工有限公司

關于工廠電氣設備的接零和接地保護探討

劉宇 陜西華電榆橫煤化工有限公司

現代化工廠的日常生產對電能具有較高的依賴性，所以就必須確保供電的安全可靠，而要落實這一點，做好電氣設備的接零和極地保護就至關重要。本文分別從高壓、低壓以及弱電和防雷這三個方面對工廠電氣設備的接零和接地保護進行了探討，希望對相關工作能夠有所借鑒。

工廠電氣設備 接地保護 接零保護

引言

現代化工廠的日常生產和經營管理對電能具有較高的依賴性，所以為了保障工廠的正常生產進行，就必須確保供電的安全可靠，而要落實這一點，做好電氣設備的接零和極地保護就至關重要。現實中，工廠供配電系統分為高壓和低壓兩種。其中，供電電壓在交流1kV以上為高壓，1kV以下為低壓，據此也可以將工廠的電氣設備劃分為高壓設備和低壓設備。

在實際工作中，工廠供配電系統中的高壓設備(10kV/6kV)一般采用中性點不接地系統，而低壓設備通常為380V/220V設備，主要采用中性點直接接地系統。工廠中的電氣設備主要為三相負荷設備，在設計施工中通常要平均分配到三相電源上，所以工廠的電力負荷基本維持三相平衡。本文分別從高壓、低壓以及弱電和防雷這三個方面對工廠電氣設備的接零和接地保護進行了探討，希望對相關工作能夠有所借鑒。

一、設備保護接地的必要性

對于電氣設備而言，接地是防止人身受到電擊以及保護供配電設備免遭損壞的重要舉措。一般接地作用根據分類有兩大類：第一，保護性接地。保護性接地又可以進一步細分為保護接地、防雷接地、防靜電接地和防電蝕接地四類。第二，功能性接地。功能性接地也可以細分為接零保護、邏輯接地、屏蔽接地和信號接地四類。

就目前而言，工廠和民用建筑的電氣供配電線路設備保護主要有以下三個方面：第一，采用輸電保安器或漏電斷路器；第二，對設備外殼進行接地或接零保護；第三，采用雙層絕緣導線。對于工廠電氣設備的保護，應根據工廠的設計以及實際生產需求選擇正確的接地保護方式。所謂接地就是將電氣設備線路及設備某一部分經接地線連接到地極上，目的是為了在設備因絕緣老化或產生漏電時，可以及時將外露導體部分的帶電引入到地極上，進而避免發生觸電事故。

目前，工廠的高低壓供配電線路及設備基本是根據國家標準進行設計、施工和驗收的，并且都設有相應的接地或接零保護，其作用主要體現在以下幾個方面：第一，避免人身受到漏電電擊、雷擊以及因靜電感應而產生的損害等；第二，保護供配電設備正常運行，避免電氣設備因短路、過流或過壓等問題而產生損毀；第三，預防電擊、火災等事故發生。

二、高壓電氣設備的接地

對于工廠中的高壓電氣設備而言，其主要為大容量高壓電動機供電系統，采用中性點不接地系統，即通常意義上的IT系統。該系統的特點是變壓器的中性點不接地，一旦某項絕緣發生損壞與外殼金屬部分出現接觸時，故障電流會通過其余相形成回路。此時的故障電流往往都比較小，所以保護裝置一般不會立即動作切斷故障電流，而是會帶故障繼續運行一段時間。在這期間，因為設備外殼與故障相接觸的緣故，所以一些金屬外殼或構件就可能帶電，容易引發觸電事故，所以有必要將設備的金屬外殼及其相連的金屬構件進行接地保護。

這里需要注意的一點是，高壓電氣設備的接地保護應獨立設置，不能直接與防雷接地體相連，同時也不能用廠房的金屬架構作為接地體。當接地電阻不超過4Ω時，可以在條件允許的情況下多設置一些接地體，這樣可以最大限度的降低危險系數。

三、低壓電氣設備的接零、接地

對于工廠中的380V/220V電氣設備，其供電變壓器中性點一般采用直接接地的方式，供電方式為三相四線制，即TN-C系統(如圖1所示)。此系統的特點是必須確保三相負荷維持基本平衡，優點是實現簡便，并且具有較高的經濟性。同時，當該系統發生短路時，因為短路電流往往比較大的緣故，所以可以使保護裝置立即動作，進而就能實現對故障電流的及時切斷，這對保護人身和設備安全意義重大。

現實中，工廠中的IT系統和TN-C系統的保護方式實施都是在各自獨立的系統中進行的，不允許兩種系統間存在任何電氣連接。

四、防雷與弱電的接地保護

對于工廠中的防雷接地保護，應根據廠房的具體情況進行設置。當防雷接地體采用獨立設置方式時，宜采用獨立接地體，接地電阻不應超過10Ω；當防雷接地體不能進行獨立設置時，也可以和其他接地體共用，但接地電阻應維持在0～1Ω的范圍之內。

現代化工廠中都普遍安裝了閉路、電信等弱電系統，而這些弱電系統的工作接地主要采用獨立接地的方式，接地電阻的設置則應根據弱電設備的要求進行確定。當與強電接地、防雷接地難以進行分離時，也可以采用統一接地的方式，但應確保接地電阻小于等于1Ω，并且所有接地引下線應該進行分離，只允許在接地體一點存在共同連接。

[1]姜博,鄭君.保護接地和保護接零技術探討[J].黑龍江科技信息,2015,(35)：24.

[2]李杰.電力系統中的接地和接零研究[J].工程技術(引文版),2016,(12)：183

[3]劉永亭.芻議化纖企業電氣設備保護接地研究[J].電子技術與軟件工程,2015,(18)：244.

[4]蘇茂勝.電氣系統接地與接零保護的探討[J].機電技術,2010,33(1)：110-112.