電氣自動化系統(tǒng)接地問題分析與研究

武林芝

摘 要：當(dāng)前隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，電氣行業(yè)已經(jīng)得到了長足的發(fā)展，且已經(jīng)走入了人們生產(chǎn)生活中的方方面面，人們對電氣工程建設(shè)質(zhì)量要求也在不斷加強(qiáng)，其中電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用對于提升工業(yè)生產(chǎn)效率具有極其重要的意義。然而，電氣相關(guān)設(shè)備安裝中的接地保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)用存在不少問題，這對于電氣系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成了極大的阻礙，引起了相關(guān)企業(yè)的重點(diǎn)關(guān)注。基于此，本文首先介紹了電氣自動化系統(tǒng)接地中存在的主要問題，其次分析了系統(tǒng)接地優(yōu)化措施，以便為相關(guān)電力企業(yè)提供科學(xué)合理的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：電氣;接地保護(hù);優(yōu)化措施

1 緒論

電氣自動化系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，不僅需要消耗大量的能源，而且其中的高壓設(shè)備也在不斷工作，這給整個(gè)系統(tǒng)能否保持安全穩(wěn)定造成了極大的威脅，而目前電氣自動化系統(tǒng)接地措施能有效避免電氣事故，如自動化系統(tǒng)中的相關(guān)設(shè)備發(fā)生短路現(xiàn)象，即便智能處理系統(tǒng)能夠及時(shí)對電源進(jìn)行控制，但是仍舊可能發(fā)生大面積的設(shè)備癱瘓，更有甚者，會引起火災(zāi)。為此，為有效保障整個(gè)自動哈U系統(tǒng)的科學(xué)合理運(yùn)行，就必須加強(qiáng)系統(tǒng)接觸工作。就目前市場上電氣活動而言，大多數(shù)企業(yè)在自動化系統(tǒng)接地工作上存在著明顯的問題，只有針對性的進(jìn)行優(yōu)化處理，才能保障電力企業(yè)良好的社會經(jīng)濟(jì)效益。

2 電氣自動化系統(tǒng)接地問題

2.1 電阻單點(diǎn)接地

當(dāng)前電氣自動化系統(tǒng)接地中存在最為普遍的問題，即電阻單點(diǎn)接地，其中存在接地間接性處理與接地電阻發(fā)生降低情況，這都會對系統(tǒng)自動化運(yùn)行造成極大地安全隱患。系統(tǒng)運(yùn)行過程中，當(dāng)電阻值相對于直流電壓較小的時(shí)候，系統(tǒng)配備供電絕緣監(jiān)測設(shè)備則會發(fā)出警告，然后，技術(shù)人員可以通過絕緣檢查儀器進(jìn)行電阻接地問題位置的檢查，及時(shí)解決問題，避免發(fā)生進(jìn)一步的電氣破壞。值得重視的是，盡管電阻單點(diǎn)接地處理對設(shè)備運(yùn)行狀況不會產(chǎn)生影響，但是隨著電氣設(shè)備長周期的運(yùn)行，其安全風(fēng)險(xiǎn)因素會逐步提升，繼而出現(xiàn)雙點(diǎn)接地問題[1]。

2.2 多分支接地

自動化系統(tǒng)多分支接地也是當(dāng)前常見的問題，該狀況的產(chǎn)生主要?dú)w因于電源，電源正負(fù)接地極容易發(fā)生多分支接地。考慮到單個(gè)問題分支都與終端系統(tǒng)相連，技術(shù)人員在進(jìn)行多分支接地處理工作時(shí)，極不容易查找出多分支接地問題所在。即便技術(shù)人員排查出單挑問題接地，但是其余支點(diǎn)仍舊會對系統(tǒng)設(shè)備造成安全威脅，由此開展多分支接地問題處理，需要耗費(fèi)較多的人工技術(shù)成本。

2.3 多點(diǎn)高阻接地

多點(diǎn)高阻接地問題的影響同樣不可忽視，出現(xiàn)該類狀況則會導(dǎo)致整個(gè)自動化運(yùn)行系統(tǒng)的整體接地電阻發(fā)生弱化，此時(shí)當(dāng)總電阻接近于設(shè)定閥值，系統(tǒng)會發(fā)生警告。多點(diǎn)高阻接地同樣會導(dǎo)致單個(gè)支路中電阻不斷提升，為此，技術(shù)人員采取拉路法處理該問題時(shí)，極容易造成一定數(shù)量支路的遺漏，技術(shù)人員就需要進(jìn)行每個(gè)支路的對比工作，對故障位置進(jìn)行集中處理。

3 電氣自動化系統(tǒng)接地優(yōu)化措施

3.1 接地電阻及共用接地與等電位接觸

電阻值的設(shè)定對于交流、直流接地，獨(dú)立安全接地而言，控制在4歐以上;聯(lián)合基地系統(tǒng)、DS系統(tǒng)、儀表設(shè)備系統(tǒng)等共用接地體，接地電阻值設(shè)置在1歐以上。對于防雷保護(hù)裝置而言，其電阻控制在10歐以上，電氣設(shè)備靜電防護(hù)接地電阻控制在100歐以上。其中，共用接地主要是將電氣建筑物整個(gè)接地設(shè)備進(jìn)行等位電體考慮，其中包括防雷設(shè)施接地、靜電防護(hù)設(shè)施接地、直流電交流電接地、電氣自動化系統(tǒng)接地等，通過自動化系統(tǒng)、電氣建筑內(nèi)部的金屬結(jié)構(gòu)、零線、線路等采用等電位接地措施連接，即可實(shí)現(xiàn)自動化系統(tǒng)空間化的等電位體。在此情況下，即便整個(gè)解體系統(tǒng)中的某條支線出現(xiàn)了接地危險(xiǎn)因素，也很難產(chǎn)生對等電位體的危害[2]。

就我國目前的電氣自動化系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀，多采取tn-c-s接地系統(tǒng)，其可根據(jù)結(jié)構(gòu)組成的區(qū)別分為如下兩種接地系統(tǒng)，即tn-c系統(tǒng)、tn-s系統(tǒng)。根據(jù)相關(guān)研究資料表明，自動化系統(tǒng)中tn-s接地系統(tǒng)在接地線接地、中心線接地之后，其不會再次與電氣連接，由于系統(tǒng)運(yùn)行當(dāng)中，中心線極少存在電流，這里選取tn-s系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過三相四線、pe線之間的次序連接，能實(shí)現(xiàn)多種電氣接地質(zhì)量性能要求，其在自動化系統(tǒng)接地應(yīng)用方面具有良好的應(yīng)用前景。當(dāng)前的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)也表明，tn-s接地系統(tǒng)能夠有效促進(jìn)電氣設(shè)備的安全穩(wěn)定可靠運(yùn)行，如在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，電氣設(shè)備出現(xiàn)了漏電等情況，則通過tn-s可以實(shí)現(xiàn)電流模式的轉(zhuǎn)換（漏電轉(zhuǎn)成短路電流），以此形成單相對地短路故障，之后短路電流造成熔斷絲斷開，系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)備停電，這就能有效避免系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)備漏電造成的火災(zāi)等嚴(yán)重危害，保證未受影響的設(shè)備的質(zhì)量性能、人與物的相對安全。通常而言，如果企業(yè)對于電氣設(shè)備運(yùn)行情況、環(huán)境沒有特別要求，那么對于電氣自動化系統(tǒng)接地處理一般采取tn-s設(shè)置，這有助于保證系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行[3]。

3.2 三級雷電防護(hù)

對于系統(tǒng)中的電源系統(tǒng)而言，通常需要進(jìn)行三級雷電防護(hù)，其中，以及雷電防護(hù)主要為系統(tǒng)運(yùn)行中高通容量防雷電設(shè)備安裝于總配電各相高壓端中;二級雷電防護(hù)則主要是相關(guān)防雷器安裝于配電低壓進(jìn)線位置處;三級雷電防護(hù)為防浪涌設(shè)備安裝于分配箱配出回路附近。如果電氣企業(yè)需要考慮等級更高的雷電防護(hù)措施，就需要進(jìn)行不同類型級別防護(hù)手段的相互結(jié)合，比如可以將防雷器在電源位置輸出處進(jìn)行安裝、一些關(guān)鍵自動化電氣設(shè)備電源輸入端進(jìn)行防雷器安裝設(shè)置等。

3.3 儀表柜、控制柜接地

對于自動化系統(tǒng)中的儀表柜而言，其中的接地匯流排、端子等需要通過分干線接地與連接板接地進(jìn)行相互連接，在此之后進(jìn)行接地體、總干線之間的連通。技術(shù)人員需要考慮分干線、匯流排的材料絕緣特征是否滿足相關(guān)規(guī)準(zhǔn)，且三種連接方式（接地板與總干線之間的連接、分干線接地連接、支線接地連接）都需要進(jìn)行銅接線片設(shè)置，并且銅制材料進(jìn)行緊固處理，其中，開關(guān)、熔斷器的接入不得發(fā)生在接地連線中;除此之外，自然接地方法是通常采取的接地措施，接地網(wǎng)的構(gòu)建則需要同工人工、自然兩種接地辦法相互匹配結(jié)合，做到人工為次，自然為主。自動化系統(tǒng)需要保證采取統(tǒng)一的接地網(wǎng)、接地方案，其中的接地電阻需要控制在最小電阻值附近。

3.4 電纜屏避層接地

對于大多數(shù)電氣自動化系統(tǒng)接地方式來說，信號屏蔽電纜屏蔽層都是采用單點(diǎn)接地方法，結(jié)合信號源、接地儀表特性針對性選擇接地方法。如果信號源浮空，此時(shí)屏蔽層需要在計(jì)算機(jī)側(cè)接地。如果信號源接地時(shí)，此時(shí)屏蔽層需要在信號源側(cè)接地。如果屏蔽新阿蘭通過接地盒分段、合并，需要將把兩端電纜在接地盒內(nèi)進(jìn)行屏蔽層連接。此外，通訊系統(tǒng)盡可能采用光纖或無線，減少金屬導(dǎo)線的應(yīng)用，這樣也可以降低通訊系統(tǒng)接地故障。

3.5 安全防護(hù)

安全接地保護(hù)需應(yīng)用到強(qiáng)弱電設(shè)備及不帶電的設(shè)備及配件上，在電氣自動化系統(tǒng)中一旦電氣設(shè)備安全保護(hù)接地不到位，且絕緣部分遭到破壞，直接導(dǎo)致電氣設(shè)備外殼帶電，若人體與設(shè)備漏電外殼接觸，電擊會給人體造成嚴(yán)重?fù)p傷，甚至出現(xiàn)生命危險(xiǎn)。因此在電氣自動化系統(tǒng)安全保護(hù)中，接地電阻的大小，直接影響著壓降值，通過控制接地裝置接地電阻的方式，能夠合理控制壓降值，為建筑設(shè)備及社會群體的生命安全提供可靠保證。

4 小結(jié)

總而言之，電氣自動化系統(tǒng)接地措施的優(yōu)化對于整個(gè)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有極其重要的意義。技術(shù)人員需要采取針對性的措施進(jìn)行接地故障的排查處理，對接地電阻值、接地類型方案等都需要明確，最終保證系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量與性能。

參考文獻(xiàn)：

[1]汪洋，羅光明.電氣自動化中電氣接地及電氣保護(hù)技術(shù)探究[J].居舍，（15）：191.

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[3]劉躍.建筑電氣自動化系統(tǒng)安裝的施工技術(shù)探討[J].建材與裝飾，2018（8）.