電氣設(shè)備的接地作用與技術(shù)應(yīng)用

由坤

摘 要：接地是一種重要的保護措施，其主要作用是保證電氣設(shè)備能夠正常運行，接電是指電氣設(shè)備的某一部位和大地之間的電氣連接，然而，它并不是簡單的工程接電，在進行接地時，必須了解并熟知接地的工作機理以及其構(gòu)造，并綜合考慮電氣設(shè)備運行現(xiàn)場的實際狀況，科學(xué)合理的接地在電氣設(shè)備運行中發(fā)揮了極其重要的作用。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備；接地；作用；接地技術(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.04.138

1 前言

社會經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，大大促進了電氣設(shè)備的廣泛應(yīng)用，然而在應(yīng)用過程中，電氣設(shè)備存有一定的危險性，若出現(xiàn)使用不當(dāng)?shù)那闆r，將損壞設(shè)備，甚至帶來人身傷害，因此，應(yīng)加強接地技術(shù)的應(yīng)用。接地既包括電氣設(shè)備或線路帶電部分的某一點和大地的連接，也包括電氣設(shè)備或其他設(shè)備不帶電部分的某一點和大地的人為連接，此外，還表現(xiàn)為桿塔、電氣設(shè)備或過電壓保護裝備經(jīng)過將接地線埋在大地里，同時直接和大地接觸的金屬導(dǎo)體和大地相連接。

2 接地類型

（1）防雷接地。防雷接地是一種過電壓保護設(shè)備的接地，主要作用是防止雷電過電壓損害電氣設(shè)備或人體。在應(yīng)用中常見的有避雷針和避雷器的接地等。

（2）工作接地。工作接地是電力系統(tǒng)的某部位與大地的連接，能夠確保電氣設(shè)備或電力系統(tǒng)正常運行，常見的電力系統(tǒng)的中性點接地。

（3）保護接地。保護接地是指通過接地線將電氣設(shè)備的金屬外殼與大地進行連接[1]。若電氣設(shè)備的絕緣發(fā)生損壞，保護接地能夠使金屬外殼對地電壓降低到安全電壓范圍里，從而防止人體電擊事故的發(fā)生。常見的保護接地有：電氣設(shè)備發(fā)的傳動裝備；照明器具、電壓器、電擊、移動或手持式用電器具以及其他電器的外殼和金屬底座；控制、配電與保護用的臺框架；室內(nèi)、外配電裝備的鋼筋混凝土構(gòu)架的鋼筋、金屬框架以及靠近帶電位置的金屬門與金屬遮攔；交直流電力電纜的框架、電纜的金屬保護層、終端盒與接線盒的金屬外殼以及穿線的鋼管等。

（4）重復(fù)接地。重復(fù)接地主要應(yīng)用于低壓配電系統(tǒng)的TN-C系統(tǒng)中，對中性線進行重復(fù)接地，若中性線發(fā)生故障，無法進行進行接地保護時，重復(fù)接地能夠防止電擊，保護設(shè)備不受損壞[2]。TN-C系統(tǒng)中的重復(fù)接地包括：四芯電纜的中性線；架空線路中的適當(dāng)點與終端；對于大型車間中的中性線，可采用環(huán)形布置，同時展開多點重復(fù)接地；架空線路或電纜在車間或建筑物的進線位置。

（5）屏蔽接地。屏蔽接地的主要作用是保護電氣設(shè)備不受電磁的干擾。屏蔽接地將電氣電磁的干擾引至地下，防止外來電磁對電氣設(shè)備的進行干擾。

（6）防靜電接地。防靜電接地是防止靜電對設(shè)備或人體的損害，常見的有把某些氣體或液體的車輛或金屬輸送管道進行接地。

3 接地作用

眾所周知，接地能夠避免人體受到電擊的危害，這只是接地的其中一個作用，接地還有很多作用，它還可以防止雷擊、保護電氣設(shè)備及線路、防止靜電、預(yù)防火災(zāi)等，從而確保電力系統(tǒng)能夠運行正常。

（1）防止電擊。人體具有一定的阻抗，然而這種阻抗極易受到所處環(huán)境的影響，若環(huán)境潮濕時，阻抗將會降低，從而人體就易受到電擊危害。接地能夠有效防止電擊，電氣設(shè)備運用接地技術(shù)，可使自身的電位接近大地的電位。

（2）防止雷擊與靜電。在發(fā)生雷電時，不僅會出現(xiàn)直接雷，而且還將產(chǎn)生感應(yīng)雷，而感應(yīng)雷又包括電磁感應(yīng)雷與靜電感應(yīng)雷[3]。雷擊和靜電都將對電氣設(shè)備帶來非常大的損害，接地是所有防雷措施中最有效、最主要的手段。

（3）防止干擾。通常情況下，電氣設(shè)備的工作電源是交流供電系統(tǒng)，而該供電系統(tǒng)運行時會存在對地分布電容，此電容會干擾電氣設(shè)備的穩(wěn)定運行，在電氣設(shè)備中運用接地技術(shù)能夠最大限度地防止干擾。此外，電氣設(shè)備應(yīng)用過程中，還會受到頻率的干擾，頻率會對電壓進行干擾，經(jīng)由交直流電源線侵入，對低電平信號作業(yè)產(chǎn)生很大的影響，采用功率接地可以防止頻率的干擾，從而保障電氣設(shè)備的穩(wěn)定、安全運行。

4 接地技術(shù)原則

在應(yīng)用接地技術(shù)時應(yīng)該遵守以下原則：

（1）根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB14050《系統(tǒng)接地的形式及安全技術(shù)要求》，所有電氣設(shè)備都需要展開保護接地，并且保護接地不能用以其他用途，必須達到規(guī)定的保護接地或工作接地的要求[4]。

（2）根據(jù)等電位連接要求進行接地。通常情況下，除了特殊要求外，各類電氣設(shè)備需要運用一個總的接地體，以等電位連接要求為依據(jù)，使建筑物的金屬構(gòu)件以及金屬管道連接總接地體，而輸送易燃易爆物的金屬管道則不需要連接總接地體。

（3）在建筑物中不適合設(shè)置人工總接地體，總接地體的接地電阻應(yīng)該小于其他所有接地電阻。

（4）對于具有特殊要求的接地，以中壓系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)以及弱電系統(tǒng)為例，其接地是經(jīng)小電阻接地或中性點直接接地，需要根據(jù)相關(guān)專項規(guī)定展開接地。

5 接地裝置的技術(shù)要求

5.1 直流設(shè)備的接地

直流電流對金屬具有非常大的腐蝕作用，從而將增大接觸電阻，故對直流線路進行接地時，需要對接地裝置進行充分考慮：一方面，對直流系統(tǒng)進行人工接地體時，厚度應(yīng)該大于5毫米，與此同時，必須對人工接地體進行定期檢查，觀測腐蝕狀況[5]；另一方面，對直流設(shè)備進行接地時，不可以采用自然接地體，自然接地體不能作為重復(fù)接地的接地體和接地線或PE線，并且不能連接自然接地體。

5.2 易燃易爆場所的電氣設(shè)備的保護接地

首先，易燃易爆場所內(nèi)的電氣設(shè)備、金屬管道、機械設(shè)備以及建筑物的金屬構(gòu)件都應(yīng)該接地，并且將跨接線敷設(shè)與管道接頭的位置。

然后，在低于1kV的中性點接電線路內(nèi)，若線路過電流保護為熔斷器，則保護裝備的動作安全系統(tǒng)應(yīng)該大于4；若為斷路器，則動作安全系數(shù)應(yīng)該大于2。

最后，接地干線和接地體的連接點應(yīng)該大于2個，且在建筑物的兩邊分別連接接地體。

5.3 變電所的接地裝置

變電所的接地裝置應(yīng)滿足以下要求：首先，接地體必須水平敷設(shè)。此外，接地體宜使用直徑大于12毫米、2.5米長的圓鋼，或厚度大于4毫米的鋼管，或厚度大于4毫米的角鋼，同時還需連接截面大于25mm*4mm的扁鋼形成閉合環(huán)形，并且各角應(yīng)為弧形。

其次，接地體敷設(shè)的位置應(yīng)處于變電所的墻外，且距離應(yīng)大于3米；接電網(wǎng)的埋設(shè)深度不能小于當(dāng)?shù)貎鐾翆雍穸龋钚》笤O(shè)深度應(yīng)大于0.6米。

然后，主變壓器的保護接地與工作接地應(yīng)分別連接人工接地網(wǎng)。

最后，避雷針或避雷線最好有單獨敷設(shè)接地裝置。

6 接地裝置的運行

接地裝置在運行時，接地體與接地線將會受到外力的腐蝕或破壞，從而出現(xiàn)斷裂或損傷，同時土壤變化會影響接地電阻，因而，必須定期試驗與檢查接地裝置。

（1）接地裝置的檢查周期。通常情況下，變電所的接地裝置需每年檢查一次；依據(jù)建筑物或車間的實際狀況，每年對接電線進行1至2次的檢查；對于各類防雷裝置的接線，需每年在雷雨季前進行一次檢查；若接地裝置處于具有腐蝕性土壤，則需依據(jù)運行具體狀況每3至5年檢查一次地面下的接地體；對于移動式、手持式電氣設(shè)備的接地線，需每次使用前都檢查一次；每1至3年對接地裝置的接地電阻進行一次檢測。

（2）檢查項目。首先，檢查接地裝置各連接點的接觸情況；其次，對于腐蝕性較強的土壤地帶，需要對處于地面下500毫米以上的接地體進行檢查，觀察其腐蝕程度；再者，檢查接地裝置的接地電阻，檢查時間通常為雨季前，土壤電阻率最大時，并且對比分析測量結(jié)果；然后，在電氣設(shè)備檢修后，對接地線的連接狀況進行檢查；最后，對電氣設(shè)備和接電線、接地線和接地干線、接地網(wǎng)的連接情況進行檢查。

參考文獻：

[1]杜婕.電氣設(shè)備接地在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].中外企業(yè)家，2014（24）：84-85.

[2]王俊平.接地技術(shù)在電子電氣設(shè)備運行中的應(yīng)用[J].湖北職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2015（03）：103-105.

[3]李政芮.電氣接地和電氣安全問題探析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（01）：172+181.

[4]陳建貴，郭冬雪.電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備接地技術(shù)分析[J].電子技術(shù)與軟件工程，2016（07）：236.

[5]王柯盛.接地技術(shù)在電子電氣設(shè)備運行中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2016（13）：235.