探討電氣自動化中電氣接地及電氣保護技術

劉偉思

摘要：隨著科學技術的不斷發展，電力工業發展迅速，社會各界對電氣安裝工程質量提出了更高的要求。電氣設備接地保護系統在特定應用的設計、安裝、應用中容易出現接地故障，嚴重影響電氣系統的正常運行，所以針對電氣接地及電氣保護技術開展討論與研究顯得格外重要。

關鍵詞：電氣接地;電氣自動化;電氣保護

一、電氣接地技術

1、tn-s系統

就電氣自動化中電氣接地系統的整體情況來看，tn-s系統作為一種接零保護系統，在接地系統中具有良好的應用價值，通過PE線與三相四線的有序相加，滿足電氣接地的綜合要求。tn-s系統的最大優勢在于，當電氣自動化系統中設施設備出現外殼漏電的情況，基于tn-s系統可以將漏電電流轉換為短路電流，此種狀況下形成單相對地短路故障，當熔斷絲被熔斷時故障設備斷電，此時可避免漏電設備對人員造成的傷害，保證系統整體安全。一般情況下，若電子設備對接地技術無特殊要求，電氣自動化系統接地一般運用tn-s系統，以促進安全目的的有效實現，減少不必要的人員傷亡。

2、tn-c-s系統

在電氣系統的正常工作過程中，不帶電的則為中性線。因此，對于有效提高設備的穩定性、為人員和電氣系統各種設備提供強有力的安全保障以及保證電氣系統在一個安全、穩定的環境中運行等方面，tn-s系統起到了重要了作用。此外，對于某些特殊的設備，我國還要求充分利用接地引線，將接地體引出，并且對于接地電阻需要根據實際的應用情況進行選擇，經過上述操作，就可以使電氣設備的基準位得到有效的保證。當前，tn-c-s系統在智能樓房電氣自動化系統的選擇中已經得到了認可，并憑借其穩定的性能和可靠的安全保證，受到了高度重視。

二、電氣自動化系統中接地保護技術措施

1、安全保護接地

在一座建筑工程中，具備很多的安全保護接地的設備，包括弱電設備和強電設備，還有就是一些個具有帶電和導電功能的設備和構件，對于這些設備和構件需要進行安全保護接地措施，從而保證建筑工程的用電安全。如果建筑電氣設備的接地系統沒有進行有效的安全保護接地措施，那么建筑接地的絕緣很容易受到損害，所以其的外殼可能會帶電，如果有人不小心碰到了該電氣設備的外殼，那么就會有生命安全的風險。在中性點對接地進行直接的電力系統中，接地短路的電流會經過人的身體和大地媒介回流到中中性點;但如果中性點的接地電力系統采用的是非直接的防方式，那么接地短路中的電流會經過人的身體流入到大地中，并經線路對地電容構成通路，但是這兩種情況都會很容易引發觸電身亡的安全事故。

2、屏蔽與防靜電保護

在現代建筑中，屏蔽及其正確接地是防止電磁干擾的最佳保護方法。可將設備外殼與PE線連接;導線的屏蔽接地要求屏蔽管路兩端與PE線可靠連接;室內屏蔽也應多點與PE線可靠連接。防靜電、干擾也很重要。在潔凈、干燥的房間內，人的走步、移動設備，各自磨擦均會產生大量靜電。例如在相對濕度10-20%的環境中人的走步可以積聚3.5萬伏的靜電電壓、如果沒有良好的接地，不僅僅會產生對電子設備的干擾，甚至會將設備芯片擊壞。將帶靜電物體或有可能產生靜電的物體（非絕緣體）通過導靜電體與大地構成電氣回路的接地叫防靜電接地。防靜電接地要求在潔靜干燥環境中，所有設備外殼及室內（包括地坪）設施必須均與PE線多點可靠連接。智能建筑的接地裝置的接地電阻越小越好，獨立的防雷保護接地電阻應≤10Ω;獨立的安全保護接地電阻應延≤4Ω;獨立的交流工作接地電阻應≤4Ω;獨立的直流工作接地電阻應≤4Ω;防靜電接地電阻一般要求≤100Ω。

3、防雷保護

在對智能化樓宇的設計中，存在著很多諸如保安系統、通信系統以及消防報警系統在內的很多布線系統，一般來看，這一類的系統最為主要特征就是耐壓能力比較低，對于有關的干擾因素也是比較的敏感，對于這一類的系統進行保護最為重要的是防護雷擊。如果發生雷擊就會嚴重的損壞。對于智能建筑來講通常是屬于一級負荷，所以在進行設計的過程中應該根據國家有關一級負荷的相關規定進行設計，在進行閃光器的設計中將針帶組合進行應用，而且對于屋面相應的金屬設備應該是與網格進行相應的連接。此外，在進行大樓鋼筋的設計中應該注意與有關的防雷系統進行連接，并且，墻面中的所有金屬設備都應該與防雷設施進行連接，將有關的鋼筋與接地系統進行連接，這樣不僅能夠加強防雷系統，還能夠有效的確保防雷的屏蔽性。對于這種設計來講，不僅能夠有效的避免雷擊還能夠避免電磁干擾。

4、保護接零

常用的低壓電網是中性點直接接地的，低壓電氣設備又與人們接觸最多，使用不當，往往造成嚴重的觸電事故。觸電事故的統計資料表明，多數發生在低壓設備和電路上，所以對低壓系統的安全保護應有較多的要求：一旦發生設備漏電、碰殼故障，最好能迅速切斷電源。由上面對保護接地的分析可知，在中性點接地的低電壓網中，保護接地一般是達不到這一點的。如果采用降低保護接地電阻Rb和中性點接地電阻R0來提高故障電流達到保護切斷，從理論上來說雖然可以，但不經濟。為了達到保護切斷，簡單有效的方法是將電氣設備的金屬外殼、構架與電路的零線作良好的連接——即保護接零。

設備一旦發生漏電碰殼故障，即形成單相金屬性短路，一般都有足夠大的短路電路，能使保護裝置達到自動切斷。根據保護裝置的特性，要使自動開關迅速動作，短路電流應達其整定值的1.25倍;要使熔絲（保險或自動開關），短路電流應達熔絲（保險）額定值的3倍。當電路中零線的容量不小于相線容量的一半時，通常能達到上述要求。

保護接零是中性點直接接地的低壓電網中較為可靠的保護方式，但采取這種方式必須具備下述兩個條件。

（1）電源中性點必須是直接接地的。即保護接零方式不能用在中點不接地的低壓系統中。如果在中點不接地的系統中，采用保護接零方式，當電路發生一相接地故障時，電源的中性點、中性線和所有接零設備的外殼上將呈現相電壓數值的對地電壓，這是非常危險的。

（2）采取保護接零方式時，零線一定要牢固可靠，有足夠的機械強度，不能斷線，一旦零線因故斷線便失去了作用。

結語

綜上所述，電氣自動化系統的接地保護是智能建筑自動控制系統中的關鍵環節，一旦電氣自動化系統運行穩定性不足，出現接地故障時，會給社會群體的生命財產安全造成嚴重威脅。因此在電氣自動化系統中應當積極采取有效措施做好電氣保護工作，科學應用電氣接地保護技術，及時排除電氣自動化系統中的安全隱患，為社會群體營造安全放心的建筑環境。

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