電氣自動(dòng)化中電氣接地及電氣保護(hù)技術(shù)探究

摘 要：現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，電氣自動(dòng)化技術(shù)在建筑樓宇自動(dòng)控制系統(tǒng)及重要場(chǎng)所屏蔽機(jī)房等建設(shè)中都具有良好的應(yīng)用價(jià)值。為保證電氣系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，應(yīng)充分做好電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝工作，通過對(duì)各項(xiàng)資源的優(yōu)化利用，提高電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。為有效降低故障隱患，加大力度研究電氣接地及電氣保護(hù)技術(shù)是非常必要的。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；電氣接地；電氣保護(hù)技術(shù)

中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2018）10-0154-02

Research on Electrical Grounding and Electrical Protection

Technology in Electrical Automation

ZHANG Tao WU Yuan YANG Tao

（Dasheng Microgrid Technology Co.， Ltd，Xuchang Henan 461000）

Abstract： With the continuous progress of modern science and technology， electrical automation technology has good application value in the construction of automatic control system of building and the shield machine room of important places. In order to ensure the safe and stable operation of the electrical system， the design and installation of the electrical automation system should be fully done， and the advantages of various resources should be improved. In order to effectively reduce the potential troubles and increase the intensity， it is necessary to study the electrical grounding and electrical protection technology.

Keywords： electrical automation；electrical grounding；electrical protection technology

電氣設(shè)備的大量使用，在給人們帶來便利的同時(shí)，也容易引發(fā)諸多用電安全隱患。為了更好地實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化，需加強(qiáng)對(duì)電氣接地及電氣保護(hù)技術(shù)的研究。

1 電氣接地概述

接地就是通過使用接地裝置將電氣系統(tǒng)與大地進(jìn)行連接，是一種對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行保護(hù)的方法，同時(shí)也是保障電氣設(shè)備正常運(yùn)行的關(guān)鍵措施。接地系統(tǒng)主要分為兩大類：功能性接地系統(tǒng)和保護(hù)性接地系統(tǒng)。功能性接地系統(tǒng)主要用于滿足電氣設(shè)備正常運(yùn)行中一些實(shí)際功能需求，常見的為中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)。在380V/220V的三相四線制電網(wǎng)系統(tǒng)中，若中性點(diǎn)采用不接地方式運(yùn)行，發(fā)生單相接地故障時(shí)，未接地相電壓升高，過電壓可能會(huì)引發(fā)電器設(shè)備起火等安全隱患，故380V/220V配電系統(tǒng)一般采用TN-C、TN-C-S、TN-S和TT等中性點(diǎn)直接接地方式

2 電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中接地保護(hù)的措施

2.1 直接接地

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步帶動(dòng)了建筑行業(yè)的發(fā)展，部分智能建設(shè)中應(yīng)用的電器設(shè)備往往存在通訊及自動(dòng)化設(shè)備同時(shí)存在的情況，這就對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中電氣接地和電氣保護(hù)技術(shù)提出了更高的要求。為了維護(hù)整個(gè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的安全運(yùn)行，應(yīng)控制好自動(dòng)控制系統(tǒng)中電子設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，維護(hù)設(shè)施系統(tǒng)整體的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。也就是說，在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中，在對(duì)接地保護(hù)進(jìn)行防范時(shí)，應(yīng)結(jié)合不同能量需求將電子設(shè)備中輸入、輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)轉(zhuǎn)換，適當(dāng)放大模擬信號(hào)與邏輯信號(hào)，并以微電流和微電位為平臺(tái)，為輸入輸出信息及其邏輯動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)提供有力條件，確保在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下各項(xiàng)設(shè)備能實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定運(yùn)行。與此同時(shí)，以直接接地方式對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)時(shí)，應(yīng)盡可能選用大截面絕緣狀態(tài)的銅芯作為引線，在連接過程中將電子設(shè)備一端直接接地，另一端與電位連接，通過此種方式保證電源和基準(zhǔn)電位的穩(wěn)定性，降低電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的故障概率。需要注意的是，在確定引線后不可將其與PE線或N線相連，以免造成接地故障。

2.2 工作接地

就電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行來看，所謂工作接地，是指在系統(tǒng)設(shè)計(jì)與安裝過程中，以變壓器中線為對(duì)象進(jìn)行正確接地。接線端子是工作接地中的基本要素，以屏蔽和防靜電為典型代表。在工作接地中，一般在配電過程中將接線端子存儲(chǔ)于柜中，以保證工作接地的可靠性。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)工作接地中，接線端子不可與PE線相連，以免出現(xiàn)接地故障。在高壓系統(tǒng)運(yùn)行過程中，中性點(diǎn)接地方法的科學(xué)應(yīng)用能有效改善接地電壓狀態(tài)，并且在工作接地中便于控制零序電壓偏移問題，對(duì)于電壓平衡的維護(hù)具有重要作用。

2.3 防雷接地措施

①整體結(jié)構(gòu)防雷。將避雷設(shè)備與建筑的鋼筋結(jié)構(gòu)主體進(jìn)行連接，選擇在電氣自動(dòng)化頂層開闊處安裝避雷針，使用扁鐵依次連接避雷針、鋼結(jié)構(gòu)，最后引人地下，通過疏導(dǎo)電流達(dá)到避雷效果。②供電系統(tǒng)接地。供電系統(tǒng)作為電氣自動(dòng)化內(nèi)部各類電氣設(shè)備的主要電能供給來源，供電系統(tǒng)因雷擊而停止運(yùn)行，將會(huì)導(dǎo)致電氣自動(dòng)化癱瘓。針對(duì)供電系統(tǒng)的防雷保護(hù)，主要是帶電設(shè)備外殼接地，其原理類似于整體結(jié)構(gòu)防雷，也是將接地線與鋼筋網(wǎng)相連。

2.4 屏蔽與防靜電

接地設(shè)備在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中具有良好的應(yīng)用價(jià)值。當(dāng)電磁與靜電作用形成干擾時(shí)，接地設(shè)備能有效預(yù)防此種干擾，避免給電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行造成不利影響。為提高電氣保護(hù)效果，降低接地故障發(fā)生率，應(yīng)將接地設(shè)備外殼與PE線進(jìn)行正確連接，找準(zhǔn)PE線與屏蔽管線的兩端位置，于此處連接導(dǎo)線中的屏蔽接地線。為保證室內(nèi)屏蔽效果，應(yīng)充分做好多個(gè)PE線的連接處理。一般情況下，在干燥潔凈的房間內(nèi)，靜電的產(chǎn)生與移動(dòng)摩擦存在密切聯(lián)系。為提高電子設(shè)備防靜電干擾效果，應(yīng)當(dāng)保證接地設(shè)備實(shí)現(xiàn)良性應(yīng)用連接，保證電子設(shè)備芯片處于正常工作狀態(tài)，進(jìn)一步改善電子設(shè)備工作效能。在此基礎(chǔ)上，將接地設(shè)備與PE線進(jìn)行正確連接，盡可能選用電阻較小且防雷接地電阻獨(dú)立的接地設(shè)備，將交流工作節(jié)點(diǎn)電阻控制在4Ω以內(nèi)。需要注意的是，防靜電接地電阻不可超出100Ω，以免影響電子設(shè)備防靜電干擾的整體效果[1]。

3 電氣自動(dòng)化電氣保護(hù)技術(shù)探究

3.1 優(yōu)化設(shè)備的選擇

市場(chǎng)上的繼電保護(hù)裝置種類繁多，個(gè)別設(shè)備存在一定的質(zhì)量問題。而這一方面會(huì)影響設(shè)備安全保護(hù)作用的發(fā)揮；另一方面，還需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查及維修，浪費(fèi)了較多財(cái)力及物力，增加了系統(tǒng)運(yùn)行成本，嚴(yán)重的甚至?xí)l(fā)一系列安全問題。因此，相關(guān)工作人員必須落實(shí)實(shí)用性原則，科學(xué)選擇合適的繼電保護(hù)設(shè)備。具體來說，首先，應(yīng)堅(jiān)持質(zhì)量及技術(shù)原則，選擇質(zhì)量?jī)?yōu)異、技術(shù)性強(qiáng)的繼電保護(hù)產(chǎn)品。其次，應(yīng)選擇具有一定知名度、信譽(yù)條件好的企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備，如此，才能切實(shí)保障繼電保護(hù)裝置更好地發(fā)揮其應(yīng)用價(jià)值。

3.2 科學(xué)安裝調(diào)試

隨著電氣系統(tǒng)的自動(dòng)化發(fā)展，系統(tǒng)運(yùn)行對(duì)繼電保護(hù)裝置的功能性也有了更高的要求。這也使得繼電保護(hù)裝置中各元件單元的類型變得更加豐富，例如：后臺(tái)監(jiān)控、測(cè)量表計(jì)等。對(duì)此，為了保障設(shè)備能正常運(yùn)行，并發(fā)揮出良好的保護(hù)效果，安裝人員必須要具備更加科學(xué)的安裝技術(shù)，以切實(shí)發(fā)揮裝置的安全保護(hù)作用。此外，在設(shè)備安裝之后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行科學(xué)的校驗(yàn)工作。具體方法：可以對(duì)設(shè)備加入80%的額定電壓，觀察其運(yùn)行變化情況[2]。

3.3 設(shè)備驗(yàn)收與運(yùn)行維護(hù)保護(hù)

對(duì)于繼電保護(hù)裝置的使用，需要進(jìn)行及時(shí)的驗(yàn)收與維護(hù)，在了解繼電裝置原理的基礎(chǔ)上，通過科學(xué)的運(yùn)行方式來保證其運(yùn)行安全，提高運(yùn)行壽命。目前，我國(guó)電力系統(tǒng)采取巡檢的方式，取得了一定的效果。此外，制定故障處理預(yù)案，提高對(duì)系統(tǒng)故障的判斷性，加強(qiáng)對(duì)設(shè)備運(yùn)行的巡檢和維護(hù)。另外，在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)過程中，還需要加強(qiáng)對(duì)其運(yùn)行的管理，優(yōu)化發(fā)展機(jī)制，以確保其安全運(yùn)行。

3.4 建設(shè)高素質(zhì)人才團(tuán)隊(duì)

針對(duì)目前電氣自動(dòng)化的運(yùn)行現(xiàn)狀，還應(yīng)強(qiáng)化專業(yè)人員培訓(xùn)，保證管理人員、技術(shù)人員的專業(yè)性。對(duì)其進(jìn)行階段性考核，對(duì)不合格的員工進(jìn)行再培訓(xùn)，以發(fā)揮人才的積極作用，保障電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

4 結(jié)語

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的接地保護(hù)是智能建筑自動(dòng)控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，一旦電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性不足，出現(xiàn)接地故障時(shí)，會(huì)給社會(huì)群體的生命財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重威脅。因此，在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中，應(yīng)積極采取有效措施做好電氣保護(hù)工作，科學(xué)應(yīng)用電氣接地保護(hù)技術(shù)，及時(shí)排除電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的安全隱患，為社會(huì)群體營(yíng)造安全放心的建筑環(huán)境。

參考文獻(xiàn)：

[1]余波.淺談析電氣自動(dòng)化中的接地及保護(hù)[J].信息通信，2015（12）：285-286.

[2]李劍峰.電氣接地故障保護(hù)[J].煤礦機(jī)械，2012（5）：179.