電氣設備接地技術在電力設備中的應用分析

國網山東省電力公司菏澤市定陶區供電公司 王韶華 陳 新 許景昌 程 龍

1 電氣設備接地技術的概念

接地技術就是電氣設備運用時所需要的接地裝置的安裝技術，通過建立電阻通道以達到將電力分散的作用，防止高壓打擊使電氣設備損壞。常見接地技術第一種是將大地作為零電位，利用金屬外援將電氣設備與大地進行連接、利用大地進行電氣疏導，不僅保證了電氣設備可穩定安全運行，同時也保證了周遭人員的生命健康安全；第二種需利用信息技術，通過各個基站間的相互連接為電氣設備制造屏蔽保護，為電氣設備運行時系統內部電磁提供更好的兼容性，以此保證電氣設備能夠安全穩定運行[1]。

2 接地技術的類型及作用

接地技術的類型有兩種：保護接地技術。主要作用是保護防御，包括的技術有防靜電和防電擊技術。其主要原理是將電氣設備外部暴露的導電部分利用金屬外援接地以防出現漏電。這種技術主要是為應對高壓串低壓的情況，遇危險時可直接通過切斷電氣設備電源來解除。通過接地將電氣疏導，防止靜電的過度積累，也能防止在雷雨天雷電對電氣設備的影響；功能性接地技術。相對更為復雜，主要包括邏輯接地、信號接地、屏蔽接地和系統接地四種技術。邏輯接地可使電氣設備電位更加穩定，并能以此作為基準點進行參考。信號接地通過對電氣設備的電氣參數進行檢查保證基準電位的安全穩定。屏蔽接地可將電氣設備的電磁干擾導入地下，防止電磁影響設備正常運行。系統接地是為防止系統運行時的振蕩影響設備運行[2]。

接地技術的作用。主要是為了保證用電安全，在電氣設備運行供電時接地設備是保障設備安全運行必不可少的一項裝置。接地設備能夠控制電氣設備運行時涉及到的頻率，防止頻率對設備的干擾，以此達到維護電氣設備電頻的穩定，防止干擾電壓通過交流和直流的電源線入侵到電氣設備的作用。另一個作用是抑制干擾對設備的影響，由于電氣設備運行時需涉及到很大的交直流供電和功率，在此期間由于電氣設備電容的分布影響，電氣設備很容易會受到影響出現運行故障，接地裝置能夠很好保護電氣設備[3]。

3 影響接地技術的因素和電氣設備接地條件

影響接地技術的因素。電氣設備使用接地技術時可能會受到的影響如：接地設備在安裝時安裝操作不規范，使該電氣設備無法達到很好的保護；在進行接地時，由于接地土壤間的電阻率有所差異，接地效果也會受到一定影響；接地時的電阻并未準確測量，隨意檢測的接地電阻未達到標準，不符合接地時的要求，使接地技術對電氣設備的保護作用受到干擾。

電氣設備接地條件。首先是接地及接地體的要求，接地指電氣設備的一部分與大地進行連接，接地的部分往往由金屬物體組成、被叫做接地極。其中被用于地面裝設的叫做人工接地體。接地安裝方式不同對接地體的要求也不同；其次是對直流設備的接地要求，電力系統中直流設備很容易發生腐蝕，在直流設備進行接地時接地線路不能進行連接，接地體的厚度也要嚴格遵守接地的要求。直流設備使用接地設備就要對接地設備進行定期維護，使腐蝕問題能夠得到及時有效解決，加強設備清理工作，改善設備接地的環境，提高接地設備對電氣設備的保護作用；再次，移動電氣設備中接地技術要使用符合標準的銅線，滿足移動電氣設備的接地需求和接地線的強度，同時為防止接地不良的情況，在接地時需使用專業工具；最后，高危場所對接地設備的要求也十分嚴苛，作為易燃易爆的場所，其所有建筑和金屬物都應接地，同時跨接線需在管道接頭處進行鋪設，注重安全措施應用[4]。

4 接地技術的方式

保護接零方式。進行接地前需提前了解土壤的溫度和特性等方面，因為土壤的不同也會影響到電阻率。同時還需準確測量電阻，根據數據選擇合適的土壤或對當地土壤進行一定改造，使接地設備的效果得到實際保障。保護接零線對于三四環線制的中性線有著重要作用，中性點可進行直接接地，由于這一特點，在中性點接地時需設置一定的保護接零。具體就是將電氣設備的金屬外援與供電零線進行連接，一旦設備發生漏電的情況，這部分連接就會自動短路，使進出的電流變大，最終會觸發保護裝置自動切斷設備的電源。這種方式能使裝備在漏電的情況下，設備的金屬外援并不會產生電，最終達到保護內部系統和人民生命財產安全的作用。需注意在使用保護接零方式時不能斷開中線，不然會導致裝備無法發揮原有的作用[5]。

系統接地方式。系統接地方式是在日常生活中經常能夠看到的接地方式，同時也是電氣設備中最常見的問題。系統接地線往往是各路電流進行融合的用到，在電流進行融合時容易出現各路不同電流間的相互干擾，從而導致設備運行時出錯。為避免這種情況發生，在接地時方法要正確，同時要加強提升系統工作時的精確度。低頻電路要嚴格遵守一點接地的原則，這種方式對串聯和并聯的連接方式有所區分。串聯線路的單點接地可提供參考給多個電路，而并聯電路的單點接地不存在公共阻抗的問題。高頻電路或數字電路接地時采取多點接地方式，可有效降低接地線的阻抗，使電氣設備能夠正常穩定運行。混合電路在接地時融合了一點接地和多點接地的方式。針對電路系統的頻率差異需采取不同接地方式，以保證設備安全。

保護接地方式。最重要的目的是為防止人員觸電危險，通常情況下保護接地的線路間不會產生流動電流，倘若真的產生電流也只是電流漏電，而且這種情況在接地保護線路中是很少出現的，幾乎沒有，這是由于接地設備能夠將電流導入到大地。因此，在進行保護接地線時對于降壓問題可不考慮，正是因為這個原因，保護接地方式能夠維持電氣設備穩定運行，同時能夠保護人身安全，防止出現出現觸電危險，這是這種方式的最大優勢。保護接地方式能夠讓金屬外殼和大地連接出現地點位，相比保護接零方式更加側重對人生安全的保護，而保護接零方式更重視的是電氣設備的安全穩定運行[6]。

5 接地技術的運用

系統地線不接地。在選擇接地方式和接地地點時需根據實際情況進行分析并選擇正確合適的連接方式進行接地裝置安裝。電路系統中的某一部分要隔離接地的地線，這是為了抑制地線對分布在地上的電容干擾。這種方法仍存在一些問題，在復雜多變的環境中就不適用了，因此一些大型電氣設備無法使用這種接地方式，因為這種設備將會產生大量的對地電容、設備的基準電位很容易受到影響和干擾，在這種情況下設備運行會受到嚴重影響，并會積累大量靜電最后產生放電現象，要是遇到暴雨天氣極可能對使用這些設備的人員造成嚴重傷害。

系統地線接地。其與系統地線不接地的優缺點相互對應，適用于一些大型電氣設備而不適用于小型電氣設備，這種接地方式的范圍有限，對于電容分布較大的電氣設備，只需要選擇接地點的位置和數量就能有效降低干擾，但對于分布電容較小的電氣設備這種方式并不實用，兩種設備所需要針對的問題不同，對于接地方式的選擇也是不同[7]。

電容接地。主要是將電氣設備的系統地線與大地相連，這種連接主要通過電容來濾除干擾，從而使干擾無法進行，進而防止前期設備可能對地面分布的電容產生影響。這種方式也有一定的運用局限，一般而言適用在一些低頻電路系統中，且在電容接地方法使用前需要自身電容具備較好的耐壓值和高頻熱點。電容接地方式不僅對電氣設備本身有一定的要求，對接地所使用的電容也有一定的要求，必須嚴格滿足電容接地的要求這種方式才能發揮保護電氣設備安全穩定運行的作用[8]。

從上述不同方式的應用中可看出，不同的電氣設備和不同的環境都有一定適用條件，需要針對實際情況選擇不同接地方式達到接地的作用，以此保證系統的安全穩定運行。