電氣自動化系統接地問題研究

劉巖

摘要：在電氣自動化系統中，接地保護是十分重要的一環，它能夠有效提升相關電力設備的運行安全性，使之保持更為穩定的運轉工作。但是從當前實際接地處理的情況來看，其中卻表現出較多的問題，對電氣自動化系統的安全性造成影響。因此，本文主要結合實際情況，首先分析了電氣自動化系統存在的常見接地問題，然后研究具體的改善策略，希望能夠促進接地的規范性。

關鍵詞：接地保護;單點接地;接地電阻

電氣自動化系統在運行過程中，不僅需要消耗大量的能源，而且其中的高壓設備也在不斷工作，這給整個系統能否保持安全穩定造成了極大的威脅，而目前電氣自動化系統接地措施能夠有效避免電氣事故，如自動化系統中的相關設備發生短路現象，即使智能處理系統能夠及時對電源進行控制，但是仍舊可能發生大面積的設備癱瘓，更有甚者會引起火災[1]。為此，為有效保障整個自動化系統的科學合理運行，就必須加強電氣自動化系統接地的規范性。

一、電氣自動化系統接地問題

現階段，電氣自動化系統在線路接地連接中常常表現出電阻單點接地、多分支接地、多點高阻接地等故障類型，使得電氣自動化系統的安全性、穩定性受到較大的影響。

（一）電阻單點接地

電阻單點接地是自動化系統接地問題常見故障，無論是間接性接地還是接地電阻直接接地，都會對自動化的系統運行造成影響。如果電阻值低于直流電壓，供電系統絕緣監測裝置就會發出警報，采用絕緣檢測儀，分析哪個電阻部位存在接地問題，提升接地問題解決效率。雖然電阻單點接地問題不會影響設備的正常運行，但會增加運行隱患，需要及時發現問題、及時解決問題，避免出現雙點接地問題[2]。

（二）多分支接地

所謂多分支接地指的是因為正負電源接地而引起的多個分支接地故障，此類故障在排出和查找上顯得較為困難，因為在自動化系統中各個故障分支都存在共享終端系統的情況，如果出現一條接地線路，其他支路點依然存在。因此，在對之進行排查時，整個過程顯得較為繁瑣。

（三）多點高阻接地

多點高阻接地問題出現時，自動化系統總接地電阻會下降，如果電阻值達到了自動化系統運行閾值時，會發生警報。在多點高阻接地故障中，自動化系統中的每個支路電阻會隨之升高，如果使用拉路法會難以排除故障，最終可能造成支路遺漏問題。

二、電氣自動化系統接地問題措施

為有效避免上述接地問題的出現，在當前電氣自動化系統中應采取科學有效的接地控制措施，如：控制接地電阻、三級雷電防護接地、信號電纜屏蔽層接地等，下文將對這些措施做具體的分析。

（一）控制接地電阻

對于獨立安全接地、交流接地、直流接地，其電阻值必須要不低于4Ω。共用接地體，包括DCS系統、聯合接地系統、儀表系統等，接地電阻不得超過1Ω。獨立防雷保護電阻不得超過10Ω，防靜電接地電阻不得超過100Ω[3]。

（二）共用接地與等電位接地

共用接地是將整個建筑物不同性質接地裝置，包括電氣自動化系統接地、防雷接地、弱電系統接地、防靜電接地、交直流接地、屏蔽接地等線路相連接，成為一個等電位體。之后將等電位體連接，將整個電氣系統以及建筑物內金屬、電力系統線路、零線、電氣接地系統采用等電位接地方法連接起來，這樣即可讓整個電氣自動化系統空間成為一個等電位體，即使某個支線出現了接地問題，也不會對整個等電位體造成影響。

（三）三級雷電防護

對于系統中的電源系統而言，通常需要進行三級雷電防護，其中，雷電防護主要為系統運行中高通容量防雷電設備安裝于總配電各相高壓端中;二級雷電防護則主要是相關防雷器安裝于配電低壓進線位置處;三級雷電防護為防浪涌設備安裝于分配箱配出回路附近。如果電氣企業需要考慮等級更高的雷電防護措施，就需要進行不同類型級別防護手段的相互結合，比如，可以將防雷器在電源位置輸出處進行安裝，一些關鍵自動化電氣設備電源輸入端進行防雷器安裝設置等[4]。

（四）儀表柜、儀表盤、控制柜接地

儀表柜和儀表盤接地端子以及接地匯流排，通過接地分干線直接連接到接地連接板上，之后接地總干線和接地體相連。匯流排、分干線要保證絕緣性能符合系統要求。接地直線連接、接地分干線連接以及總干線和連接板連接，都要增設銅制的接線片，采用銅材制造的緊固件固定。需要注意一點，每個接地連線當中都不得接入熔斷器和開關。除此之外，自然接地方法是通常采取的接地措施，接地網的構建則需要同工人工、自然兩種接地辦法相互匹配結合，做到人工為次，自然為主[5]。自動化系統需要保證采取統一的接地網、接地方案，其中的接地電阻需要控制在最小電阻值附近。

（五）信號電纜屏蔽層接地

一般情況下，信號電纜屏蔽層在進行接地時應用單點接地的方式，而如果存在信號源浮空的情況，此時對屏蔽層進行接地時則需要在計算機一側完成接地。如果信號源處于接地狀態，此時信號電纜屏蔽層接地應在信號源側實現接地。此外，整個通訊系統的連接盡量采用光纖連接或者無線連接方式，降低金屬導線的應用，這樣能夠在很大程度上預防接地故障發生。

四、結語

綜上所述，電氣自動化系統在運行的過程中應進行科學的接地處理，這有助于保障相關設備運行的安全性。與此同時，也應當預防一些接地故障的出現，這也可能對電氣自動化系統的正常運轉造成不良影響。

參考文獻：

[1]盧道通，李緯，劉志才.淺談水泥廠電氣自動化系統接地問題[J].科學技術創新，2019（11）：177-178.

[2]王瑤，余唯揚，馬婷.淺談接地技術和防雷技術在水泥廠電氣自動化系統的應用[J].四川水泥，2018（09）：18.

[3]張濤，吳遠，楊濤.電氣自動化中電氣接地及電氣保護技術探究[J].河南科技，2018（10）：154-155.

[4]張軍.電氣自動化中電氣接地及電氣保護技術探究[J].電子制作，2018（Z1）：98-99.

[5]張方輝.水泥廠電氣自動化系統的接地與防雷技術[J].科技傳播，2016，8（03）：143-144.