電氣自動(dòng)化中電氣接地及電氣保護(hù)技術(shù)分析

王曉晨

摘要：為了給所有人帶來便利，并為所有人創(chuàng)造一個(gè)安全舒適的電氣系統(tǒng)供電條件，建筑設(shè)計(jì)師就使用了符合電氣安裝有關(guān)要求的接地設(shè)備，以提升電氣系統(tǒng)安全的可能性并降低潛在的危險(xiǎn)性。電氣系統(tǒng)安全操作已成為高層建筑的關(guān)鍵方面。所以說，電氣系統(tǒng)的安全程度就已成為最重要的建筑規(guī)范之一，需要強(qiáng)化對保護(hù)性接地系統(tǒng)的研究。本篇文章就將重點(diǎn)分析電氣自動(dòng)化中的電氣接地和電氣保護(hù)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化;電氣接地;電氣保護(hù)

引言

電氣設(shè)備在目前社會(huì)已被積極使用。并且，電氣設(shè)備的安全運(yùn)用也越來越受到重視，其最關(guān)鍵的就是電氣設(shè)備接地技術(shù)。針對這項(xiàng)技術(shù)，接地技術(shù)的核心目的就是確保系統(tǒng)的穩(wěn)定工作，主要有：設(shè)備的安全工作，有關(guān)操作者和其他部件的安全。在設(shè)計(jì)和安裝接地設(shè)備的階段中，就應(yīng)討論有關(guān)的影響因方面，如特定的組成部分，例如：土壤電阻率，接地體的表面和接地網(wǎng)的形狀。本篇文章就主要分析了有關(guān)弱電機(jī)房接地保護(hù)的實(shí)際施工規(guī)范，并分析了目前的接地保護(hù)技術(shù)。

1 電氣自動(dòng)化中電氣接地系統(tǒng)

1.1TN-C系統(tǒng)

這一接地系統(tǒng)通常用于全部接地系統(tǒng)?；旧?，它使用適當(dāng)?shù)腜E設(shè)備末端和四根三相電線。在許多建筑物的電氣設(shè)計(jì)中一般都選用這種設(shè)計(jì)方法。該系統(tǒng)的特性主要體現(xiàn)在穩(wěn)定的參考點(diǎn)上，主要是因?yàn)樵O(shè)計(jì)選擇PE接地線和N中性線展開接地操作，從而使其他設(shè)備和兩根線間不建立具體的介入關(guān)系，這也會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的零線負(fù)載，而PE線則不具有電力。因此，該系統(tǒng)的運(yùn)用就更加廣泛和重要。通常來說，若是在設(shè)計(jì)相關(guān)的電子設(shè)備時(shí)不具有特殊要求，則基本上采用該設(shè)計(jì)系統(tǒng)。

1.2TN-C-S系統(tǒng)

TN-C-S系統(tǒng)有兩個(gè)接地系統(tǒng)構(gòu)成。一部分為TN-C系統(tǒng)，第二部分為TN-S系統(tǒng)。接口位于N線和PE線二者連接點(diǎn)。這一系統(tǒng)通常用于從區(qū)域變電站汲取建筑物電源的位置。進(jìn)入房屋前使用TN-C系統(tǒng)，并在入口處進(jìn)行重復(fù)接地，進(jìn)入房屋后成為TN-S系統(tǒng)。TN-C系統(tǒng)已經(jīng)過分析。TN-S系統(tǒng)特征主要為，進(jìn)入房屋時(shí)，將中性線N和保護(hù)性接地PE接地后，就無法再進(jìn)行電氣連接了。在此系統(tǒng)中，通常會(huì)加載中性N線，而PE保護(hù)性接地線不具有電源。通過PE線連接的設(shè)備箱和金屬組件在正常系統(tǒng)工作期間就永遠(yuǎn)不帶電，所以TN-S接地系統(tǒng)極大地提升了人員和物體的安全程度。并且，只要接好接地線，每根線都從接地體的一個(gè)點(diǎn)開始，并選擇有用的接地電阻值，這樣電子設(shè)備就可以一起獲得等電位參考點(diǎn)，從而使TN-CS系統(tǒng)能夠用作智能建筑的一種接地系統(tǒng)。

2 電氣自動(dòng)化中電氣保護(hù)技術(shù)

2.1安全保護(hù)接地

在一個(gè)建設(shè)項(xiàng)目中，有許多安全接地設(shè)備，其中就有：低電流設(shè)備、高電流設(shè)備，以及一些帶電和導(dǎo)電功能的設(shè)備與組件。針對這類設(shè)備與組件，就必須采取保護(hù)性接地方法。確保建設(shè)項(xiàng)目用電穩(wěn)定與安全。如果建筑物的電氣設(shè)備接地系統(tǒng)中沒有有效的安全保護(hù)接地措施，則建筑物的接地絕緣層很容易損壞，外殼也可能會(huì)出現(xiàn)帶電的情況。一旦有人觸摸了電氣設(shè)備的外殼，則將會(huì)對其的生命安全造成威脅，在中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng)中，接地短路電流通過人體和地球介質(zhì)流回到中性點(diǎn)。但是，如果中性點(diǎn)接地電源系統(tǒng)采用間接預(yù)防方法，則接地短路電流將通過人體流到大地，從而形成一條通過線路電容的路徑，但在這兩種情況下都很容易出現(xiàn)電擊致死事故。

2.2屏蔽與防靜電保護(hù)

在當(dāng)前建筑中，屏蔽層及其適當(dāng)?shù)慕拥厥潜苊怆姶鸥蓴_的最佳保護(hù)措施，設(shè)備外殼可以連接到PE線路，為了屏蔽和接地電線，屏蔽管線的兩端必須牢固地連接到PE線路，室內(nèi)屏蔽層還需要在多個(gè)點(diǎn)牢固地連接到PE線路。抗靜電干擾也十分重要，在干凈干燥的房間里，人的移動(dòng)以及設(shè)備的移動(dòng)及其摩擦?xí)斐纱罅快o電 出現(xiàn)。例如，在濕度為10%至20%的環(huán)境中，人的行走會(huì)積聚35，000伏特的靜電，沒有足夠的接地會(huì)干擾電子設(shè)備，嚴(yán)重的情況下會(huì)損壞設(shè)備芯片。通過將靜電物體或可能通過靜電導(dǎo)體接地的物體或可能會(huì)產(chǎn)生靜電的物體（非絕緣體）接地而形成電路的過程稱為抗靜電接地。防靜電接地需要在干凈干燥的位置進(jìn)行，將全部設(shè)備外殼和室內(nèi)（包括地板）設(shè)備可靠地連接到PE線路的多個(gè)點(diǎn)。智能建筑的接地設(shè)備的接地電阻應(yīng)盡可能小，獨(dú)立雷電保護(hù)的接地電阻必須為10Ω或更小，用于獨(dú)立安全保護(hù)的接地電阻應(yīng)擴(kuò)展到4Ω或更小。獨(dú)立的交流工作接地電阻應(yīng)≤4Ω;獨(dú)立的直流工作接地電阻應(yīng)≤4Ω;防靜電接地電阻通常要求≤100Ω。

2.3防雷保護(hù)

智能建筑設(shè)計(jì)包括許多布線系統(tǒng)，例如安全系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，通常來說，此類系統(tǒng)的最重要特征是其相對較低的耐壓，也對相關(guān)的干擾因較為較敏感，保護(hù)此類系統(tǒng)最重要的是防護(hù)雷擊，發(fā)生雷擊時(shí)，會(huì)造成巨大的破壞。對于智能建筑，普遍屬于一流負(fù)荷，因此在設(shè)計(jì)期間，必須按照國家有關(guān)一流負(fù)荷的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)，并且必須結(jié)合使用針形安全帶進(jìn)行設(shè)計(jì)，屋頂應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，同時(shí)金屬設(shè)備應(yīng)相應(yīng)地連接到電網(wǎng)。另外，在建筑進(jìn)行鋼筋的設(shè)計(jì)期間，需要重視與相關(guān)避雷針的連接，墻壁上的所有金屬設(shè)備均應(yīng)與避雷針連接，相關(guān)鋼筋也需要連接到接地系統(tǒng)，這不單單可以起到加強(qiáng)防雷系統(tǒng)的作用，而且有效保證了防雷屏蔽性，這種設(shè)計(jì)能夠在最大程度上避免了雷擊和電磁干擾。

2.4保護(hù)接零

大多數(shù)低壓電網(wǎng)直接在中性點(diǎn)接地，低壓電氣設(shè)備與人的接觸較多，不正確的使用通常會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的電擊情況，電擊的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，大多數(shù)電擊發(fā)生在低壓設(shè)備和電路中，因此需要更多的要求來保護(hù)低壓系統(tǒng)。一旦發(fā)生設(shè)備漏電、碰殼故障，最好能迅速切斷電源。由上面對保護(hù)接地的分析可知，在中性點(diǎn)接地的低電壓網(wǎng)中，保護(hù)接地一般是達(dá)不到這一點(diǎn)的。如果采用降低保護(hù)接地電阻Rb和中性點(diǎn)接地電阻R0來提高故障電流達(dá)到保護(hù)切斷，從理論上來說雖然可以，但不經(jīng)濟(jì)。為了達(dá)到保護(hù)切斷，簡單有效的方法是將電氣設(shè)備的金屬外殼、構(gòu)架與電路的零線作良好的連接——即保護(hù)接零。設(shè)備一旦發(fā)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(hù)裝置達(dá)到自動(dòng)切斷。根據(jù)保護(hù)裝置的特性，要使自動(dòng)開關(guān)迅速動(dòng)作，短路電流應(yīng)達(dá)其整定值的1.25倍;要使熔絲（保險(xiǎn)或自動(dòng)開關(guān)），短路電流應(yīng)達(dá)熔絲（保險(xiǎn)）額定值的3倍。當(dāng)電路中零線的容量不小于相線容量的一半時(shí)，通常能達(dá)到上述要求。保護(hù)接零是中性點(diǎn)直接接地的低壓電網(wǎng)中較為可靠的保護(hù)方式，但采取這種方式必須具備下述兩個(gè)條件。

2.4.1電源中性點(diǎn)必須是直接接地的，即保護(hù)接零方式不能用在中點(diǎn)不接地的低壓系統(tǒng)中。如果在中點(diǎn)不接地的系統(tǒng)中，采用保護(hù)接零方式，當(dāng)電路發(fā)生一相接地故障時(shí)，電源的中性點(diǎn)、中性線和所有接零設(shè)備的外殼上將呈現(xiàn)相電壓數(shù)值的對地電壓，這是非常危險(xiǎn)的。

2.4.2采取保護(hù)接零方式時(shí)，零線一定要牢固可靠，有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，不能斷線，一旦零線因故斷線便失去了作用。

結(jié)語

我們必須承認(rèn)電氣施工確實(shí)有其復(fù)雜性和特殊性，無形中增加了施工難度。但是也必須重視作為電氣工作者肩負(fù)的責(zé)任。在保證其安全性的基礎(chǔ)上，要盡可能地實(shí)現(xiàn)多元化。既要安全又要美觀實(shí)用，這就是我們最終追求的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]曹成，李文鋒.闡述電氣自動(dòng)化中電氣接地及電氣保護(hù)技術(shù)分析[J].名城繪，2018，000（005）：P.335-335.

[2]李玲，趙輝.電氣自動(dòng)化中電氣接地及電氣保護(hù)技術(shù)分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2017，（30）：1426-1426

[3]曾麗.李子才.闡述電氣自動(dòng)化中電氣接地及電氣保護(hù)技術(shù)[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2016，15（07）.

[4]王新宇.電氣接地保護(hù)安全技術(shù)下的安全管理問題探討[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì).2014（12）

[5]余波.武義林.電氣自動(dòng)化中電氣接地及電氣保護(hù)技術(shù)分析[J].技術(shù)與市場，2016，23（10）.

[6]劉春青.民用建筑電氣施工接地保護(hù)問題研究[J].江西建材，2017，（10）：204

大連市沙河口區(qū)中山路692號(hào)2801 遼寧大連 116000