王碩
摘 要:電力產品的大范圍使用,使得用電安全也引起了公眾的廣泛關注,然而在供配電系統中,接地系統的設計對于電氣安全至關重要,不僅對供電系統本身的安全性和可靠性有直接的影響,對人們的安全生產、生活都影響重大。本文首先介紹了電氣接地的基本概念,如定義、分類、基本原則及其作用,并分析了接地中的一些注意事項及各類接地的作用,并總結了電氣接地對電氣安全的意義。
關鍵詞:供配電 接地系統 電氣安全 電氣接地
接地技術為一門綜合技術,涉及到許多學科領域,電氣接地分類較為復雜且作用較多,需不斷探索不斷研究。如,準確的建筑物的電氣接地的設計與施工能有效防止人身傷亡事故與火災事故。供配電系統中接地設計意義重大,關系到供配電系統本身的安全性和可靠性。設計人員與施工者都應該引起足夠的重視,以防引發安全事故。本文從多方面分析了電氣接地,并提出了確保電氣安全的切實可行的措施。
一、電氣接地概念和分類
(1)概念
接地指的是用電裝置和設備的中性點、支架或外殼與接地裝置間用導體連接的電氣連接。接地體分為人工接地體與自然接地體。接地限指的是用于連接電氣設備與接地體的金屬導線。整個的接地裝置可分為接地線和接地體兩個部分。目的是將接地裝置的電位限制為零電位,或者將引下的雷電流通過引下線快速的流散至大地土壤中。
(2)分類
按接地性質可將電氣接地劃分為正常接地和故障接地。正常接地則又可以分為兩類:1)工作接地:此種接地方式的目的是維護系統和電氣設備的安全、正常運行,常將用電裝置的中性點進行接地操作。這樣可以有效提升電氣設備的安全系數,以防工作電流對用電裝置的傷害,確保設備能夠安全可靠運行。2)安全接地,這是為了確保安全的接地保護。對電氣安全影響重大,也是防止雷擊、觸電等事故的有效手段。
故障接地:此種接地時不期望的接地方式,就是電氣設備與裝置等帶電體由于自身故障而和大地直接連接,將極大的影響到電力系統的穩定性。
(3)基本原則為:1)電氣設備的保護接地必須按照國家標準來執行。保護接地限只用于保護接地或工作接地。2)不同的電器設備間應該采用一個總接地體,并將總接地體和各金屬構件相連接。3)總接地體的電阻需為全部接地設備的接地電阻最小的要求。
(4)作用:1)防止電擊。對用電設備和電氣裝置合理接地能夠有效避免電擊。2)防止雷擊。雷電對人身安全和電氣設備安全都有著嚴重威脅,目前最常用的預防雷擊的最有效措施便是接地處理。
二、接地中需要注意的事項
1、接地電阻。
接地電阻為電氣接地的工作核心部分,因而應注重接地電阻的電阻測量工作。
1)電阻測量時需選擇合適的測量儀器。2)需測量電流和電壓兩個回路,再通過有關公式計算出電阻值。3)測量過程中要考慮環境的影響,如接地體的特性、潮濕程度、土壤結構等因素。4)應多方測試電氣設備的輔助接地體,輔助接地體與接地體間應保持一定的距離,以確保數據的準確性。
2.接地裝置
應該根據不同用電裝置的不同特點選擇合適的接地方式:1)變電設備。變電設備應該水平鋪設接地體于建筑物外的凍土層下,再將變電設備的保護接地與工作接地分別和接地體相連接,避雷設備應有獨有的接地設備。2)直流設備。電流對金屬具有較大的腐蝕作用,因此應該選擇符合規定的接地體作為電氣裝置的接地體,且需定期檢查其腐蝕情況,不可與自然接地體連接。3)易燃易爆等場所的電氣設備。易燃易爆等場所也需要配備接地裝置,且需確保接地裝置的數量和接地裝置的保護范圍。
三、電氣接地與電氣安全
保證各類電氣設備的良好接地時確保電氣安全的有效方式之一,還應做好相關保護工作。
1、安全接地:此操作能確保電氣安全,因為安全接地可防止電氣設備損壞、設備漏電等,將電氣設備的外殼進行接地處理。還可消除電氣生產過程中的靜電積累而引發爆炸或觸電等危險因素。還可對設備金屬外殼、屏蔽線外皮或屏蔽罩進行屏蔽接地以防電磁感應。
2、防雷接地:防雷擊措施對電氣設備的電氣安全意義重大,因此必須進行防雷接地。可使用避雷器、避雷針等,其目的是將雷電的強大電流導入大地。目前電氣設備防雷擊措施為采用避雷器。發生雷擊時避雷器將雷電引向自己,雷電電流便通過避雷針和避雷器導入大地。又因為雷電可以引發靜電感應的副效應,常將建筑物內的鋼筋結構、金屬管道和金屬設備等可靠接地。另外,輸電線也需要進行避雷處理。
3、工作接地:目的是確保機械設備正常運行,表現為將電氣設備的中性點可靠接地。還能確保系統及其儀表的可靠運行,確保控制和測量精度。
4、屏蔽接地:作用為消除電磁場,消除其對設備和人的危害。人體長時間的暴露在電磁輻射時會出現一系列的健康問題,而屏蔽接地能夠有效降低其電磁輻射。出發點為增加屏蔽裝置后將輻射導入地下,有效減輕電磁場對人的傷害,同時也確保了設備間的安全性,以防設備間的電磁干擾,確保電氣設備的精度及其安全。
四、做好電氣接地工作保證電氣安全
1、土壤特性方面的問題。為了正確的埋設可靠接地系統,使接地系統可靠工作,施工者施工之前應正確測量土壤的電阻率,以充分了解施工地的土壤特性。準確測得土壤電阻率后,對于一些不符合接地操作的因素,采取對應的有效措施來降低其電阻率,常用方法有:使用接地增效劑、增加一些鹽類物質到土壤中、增加土壤含水量。
2、正確測量接地電阻。為了確保接地系統的可靠安裝,需正確測量氣接地電阻,測量過程中施工人員還需考慮具體環境因素以保證精準化的電阻測量,并選擇合適的測量儀器,使用正確的測量方法測量。通常測量接地電阻時采用將歐姆定律與所測數據相結合的方法來得到電阻值,這樣能有效避免瞬變電流對電氣設備的干擾。
3、提高電器設備的安裝技術
接地方案的正確與否直接影響到電氣設備能否正常運行,而電路地線與機殼地線是安裝電氣設備中非常重要的安裝程序,施工者應確保這兩項地線已經可靠埋設。
4、定期檢查電力設備的接地裝置
對電力設備的接地裝置的定期檢查應由不同地點、不同接地裝置來確定檢查周期。
總結
總之,接地處理是否正確、合適直接影響到電氣設備的正常運行,因此在電氣接地系統的設計及其布設時,工作人員應不斷總結經驗教訓,提升電氣接地技術,以防電氣安全事故的發生。