建筑電氣低壓配電接地系統(tǒng)探析

李建明

（山西省安裝集團(tuán)股份有限公司，山西 太原 030000）

1 電氣接地保護(hù)措施

1.1 工作接地保護(hù)

工作接地保護(hù)是指在工業(yè)生產(chǎn)的電氣系統(tǒng)中將變壓器的中心點(diǎn)接地，在變壓器的中性線接地過程中配有相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的電氣系統(tǒng)接線盒，電氣系統(tǒng)接線盒在生產(chǎn)供電過程中起到了屏蔽作用，有效抵抗外來系統(tǒng)的干擾，工作接地保護(hù)也是電氣生產(chǎn)保護(hù)的常見工作方式。在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)供電系統(tǒng)中，供電保護(hù)裝置的反應(yīng)一般設(shè)置在配電箱內(nèi)，其目的就是減少外界信號(hào)的干擾，提高工業(yè)生產(chǎn)供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在對(duì)工業(yè)生產(chǎn)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)接地保護(hù)裝置進(jìn)行安裝的過程中，要注意相應(yīng)的電氣連接裝置不能接觸接地線路，防止發(fā)生電氣裝置接地事故。在進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)電氣供電的過程中，要保證電氣接地方案的可靠性，充分利用變壓器工作接地保護(hù)對(duì)整個(gè)電氣供電系統(tǒng)進(jìn)行合理的安全規(guī)劃，有效調(diào)整零序電壓，使整個(gè)系統(tǒng)的電壓達(dá)到平衡，充分發(fā)揮變壓器中性點(diǎn)接地的保護(hù)優(yōu)勢(shì)[1]。

1.2 直接接地保護(hù)

隨著工業(yè)生產(chǎn)的供電需求不斷提高，電氣自動(dòng)化供電系統(tǒng)變得更加復(fù)雜，同時(shí)增加了工業(yè)生產(chǎn)電氣供電系統(tǒng)的直接接地保護(hù)難度，為了滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要，保證工業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定供電，就要優(yōu)化供電系統(tǒng)的直接接地保護(hù)，對(duì)電氣自動(dòng)化供電系統(tǒng)進(jìn)行精細(xì)化管理，調(diào)整供電系統(tǒng)的濾波器及信號(hào)變頻器，提供直觀的觀察方式，為電氣自動(dòng)化設(shè)備的安全運(yùn)行提供有力支持。在電氣供電系統(tǒng)進(jìn)行電力連接時(shí)，注意不能將接地線和中性點(diǎn)直接連接，供電設(shè)備一端接在電位線上，另一端準(zhǔn)確直接接地，避免供電系統(tǒng)安全事故的發(fā)生[2]。

1.3 接地保護(hù)

在對(duì)接地裝置進(jìn)行安裝的過程中，從絕緣子使用的角度來看，必須做好對(duì)接工作，塔桿存在一定的隱患也是阻礙輸電線路接地措施有效實(shí)施的一個(gè)重要因素。絕緣子是能夠?yàn)閷?dǎo)線和橫擔(dān)之間提供絕緣功效的構(gòu)件，在實(shí)際應(yīng)用的過程中，經(jīng)常使用陶瓷絕緣子，絕緣層不會(huì)被過電壓擊穿，在實(shí)際運(yùn)行的過程中一些塔桿主要是由混凝土制成，可以通過降低桿塔的接地電阻來實(shí)現(xiàn)，通過在橫擔(dān)末端架設(shè)側(cè)向針，要結(jié)合實(shí)際情況對(duì)絕緣子做重點(diǎn)保護(hù)工作[3]。因?yàn)榻^緣子數(shù)量少的線路電阻率低，為了降低輸電線路遭遇雷擊時(shí)的跳閘率，在實(shí)際施工的過程中，對(duì)接地裝置有著嚴(yán)格的質(zhì)量控制，可以采用不平衡絕緣方式來降低雷擊造成的危害。技術(shù)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，可以采用小型爆破的方式來進(jìn)行接地體布置，在垂直插入接地體之前，要確認(rèn)接地體需要插入的深度，做好相應(yīng)的接地電阻測(cè)試和設(shè)備的焊接工作，保護(hù)變電系統(tǒng)和輸電系統(tǒng)，做好輸電系統(tǒng)的保護(hù)工作就變得尤為重要。

2 接地系統(tǒng)不同類型的實(shí)際運(yùn)行特點(diǎn)

2.1 TN-C 接地系統(tǒng)

接地系統(tǒng)中的TN-C 系統(tǒng)就是在設(shè)計(jì)時(shí)結(jié)合其中性線N 和保護(hù)線PE，并且將中性線和保護(hù)線的兩種功能用一根線體現(xiàn)出來，并且將這根線接入大地，在實(shí)際的接地操作過程中，需要將電氣設(shè)備的金屬外殼與p線和n 線進(jìn)行連接，這樣打造的接地主線不僅能夠有效降低運(yùn)行過程中的電流負(fù)擔(dān)，也可以提升接地系統(tǒng)的施工效率，在TN-C 系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，PNE 線不僅能夠有效實(shí)現(xiàn)復(fù)雜電流的疏導(dǎo)和運(yùn)行，也可以對(duì)諧波電流進(jìn)行疏導(dǎo)，在實(shí)際應(yīng)用的過程中，由于大地電阻較低、電容較大，在經(jīng)過高電流時(shí)，可以維持低電位水平，能夠有效降低電氣設(shè)備本身的電壓，從而起到保護(hù)設(shè)備本身運(yùn)行性能的目的。建立在TN-C 接地系統(tǒng)本身特點(diǎn)的角度，能夠發(fā)現(xiàn)TN-C 接地系統(tǒng)更適用于三相負(fù)荷較為均衡的體系中，能夠有效提升整體系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性，但是，該種系統(tǒng)類型在使用過程中也存在部分缺點(diǎn)，例如，保護(hù)線和中性線共同使用，會(huì)導(dǎo)致保護(hù)線中的實(shí)際運(yùn)行電流影響中性線的運(yùn)行穩(wěn)定性，在較為精密的電力系統(tǒng)內(nèi)，若中性線本身的運(yùn)行穩(wěn)定性下降，會(huì)影響整體系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量，因此在進(jìn)行供電系統(tǒng)接地設(shè)計(jì)的過程中，通常不采用該種方式進(jìn)行混用設(shè)計(jì)[4]。

2.2 TN-S 系統(tǒng)

TN-S 系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是保護(hù)線和中性線獨(dú)立運(yùn)行并沒有合成一體，直接由設(shè)備電氣系統(tǒng)接觸，并且結(jié)合相關(guān)規(guī)定直接導(dǎo)入大地，所以在正常的運(yùn)行狀態(tài)下，電氣設(shè)備的外殼是不帶電的，另外，中性線也不會(huì)受到保護(hù)線本身電流的干擾，就會(huì)大大提升運(yùn)行的穩(wěn)定性，這是一種對(duì)對(duì)電氣安全有著比較高的維護(hù)水平，也正是因?yàn)檫@一特點(diǎn)，當(dāng)前大部分的民用住宅利用該種接地系統(tǒng)進(jìn)行電氣系統(tǒng)的安全維護(hù)，同時(shí)，在部分具有精準(zhǔn)性以及穩(wěn)定性要求的電子設(shè)備中，也利用該種接地系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行維護(hù)。

2.3 TN-C-S 系統(tǒng)

TN-C-S 主要指的是保護(hù)線和中性線，在整體系統(tǒng)中合二為一，同時(shí)也具有一定的獨(dú)立性，主要適用于分布較為分散的住宅體系，涉及配點(diǎn)活動(dòng)的系統(tǒng)優(yōu)化。在民間應(yīng)用的比較廣泛的主要原因就是其自身明確的接地原理，以及自身簡(jiǎn)單的接線方式，能夠有效提升建筑電氣系統(tǒng)的安全防護(hù)質(zhì)量，在實(shí)際應(yīng)用的過程中，保護(hù)線以及中性線，其中有部分位置是相連的，另一部分相對(duì)獨(dú)立，因此，PEN 線本身的降壓能力有所提升[5]。在實(shí)際應(yīng)用期間，會(huì)將電壓重新作用到建筑電氣設(shè)備的外殼上，理論上來講，會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生一定的性能影響，在此基礎(chǔ)上需要進(jìn)行性能優(yōu)化，與此同時(shí)，沿線要進(jìn)行重復(fù)接地作業(yè)，PE 線和中性線要打造完善的責(zé)任體系，這樣才可以增強(qiáng)接地系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性，為整體的電氣系統(tǒng)提供安全保障。

2.4 TT 系統(tǒng)

該系統(tǒng)是具備較強(qiáng)獨(dú)立性的接地系統(tǒng)，在建筑電氣系統(tǒng)中具有較好的應(yīng)用效果，在運(yùn)行期間，每個(gè)單獨(dú)的設(shè)備外殼都連接了一條接地線，獨(dú)立于電源接地線之外，每個(gè)設(shè)備都能夠和大地單獨(dú)相連，這樣能夠從源頭上避免不同接地線之間的電流相互影響，同時(shí)杜絕了設(shè)備本身保護(hù)線和中性線之間的影響。這種方式能夠有效提升保護(hù)線與設(shè)備之間的運(yùn)行狀態(tài)，避免電壓重新作用到設(shè)備上，影響設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性。需要注意的是，利用該種系統(tǒng)進(jìn)行接地線施工，要確保每個(gè)設(shè)備都能夠安全接地，同時(shí)，接地線之間不能單純從電氣意義上避免接觸，還需要提升規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)。因此，這種模式增加了接地系統(tǒng)的作業(yè)壓力，在成本控制方面，也會(huì)產(chǎn)生較高的前期投入。但是，綜合該種系統(tǒng)在我國當(dāng)前的應(yīng)用概率來看，使用的項(xiàng)目具有較強(qiáng)的專業(yè)性和獨(dú)特性特點(diǎn)，例如，對(duì)電力穩(wěn)定性要求較高的科研機(jī)構(gòu)，通常會(huì)利用這種方式來維持電力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性。另外，在實(shí)際應(yīng)用過程中，由于大地本身的電位為零，而所有的中性線與大地直接連接，在用電設(shè)備大范圍集中工作的過程中，可能會(huì)出現(xiàn)絕緣擊穿等情況，因此，要提前制定風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控方案，落實(shí)好風(fēng)險(xiǎn)影響因素的分析。

3 提升建筑電氣安裝工程接地施工技術(shù)水平的措施

3.1 強(qiáng)化前期的準(zhǔn)備工作

在建筑電氣接地安裝前，施工人員應(yīng)熟悉運(yùn)用的建材與機(jī)械規(guī)格，對(duì)接地裝置進(jìn)行全面檢查，看其是否存在表面毀壞和開裂問題。為確保電氣安裝過程中接地技術(shù)的效果，作業(yè)人員與建筑企業(yè)有關(guān)人員應(yīng)注重初期的準(zhǔn)備工作，確保接地技術(shù)效果的有效發(fā)揮。在進(jìn)行準(zhǔn)備的過程中，施工企業(yè)應(yīng)事先準(zhǔn)備好腳手架與爬梯，確保作業(yè)人員迅速裝設(shè)引下線，防止后期發(fā)生安全風(fēng)險(xiǎn)。另外，建筑企業(yè)應(yīng)采用適宜的模式調(diào)整鍍鋅圓鋼，確保后期安裝活動(dòng)的順暢進(jìn)行。在建筑電氣接地設(shè)施裝設(shè)前，作業(yè)人員應(yīng)對(duì)接地體的有關(guān)電阻指標(biāo)進(jìn)行檢查，確保接地體可以順利安裝且性能正常。建筑企業(yè)還需保證施工場(chǎng)地有施工人員了解腳手架等設(shè)施的使用方法，從而盡可能提高施工安全水平[6]。另外，建筑企業(yè)應(yīng)確認(rèn)底板的鋼筋與人工接地體的鋼筋的敷設(shè)情況，以確保接地體能夠運(yùn)用到后期的作業(yè)活動(dòng)中。

3.2 提升接地系統(tǒng)的智能化水平

由于接地系統(tǒng)的重要性越發(fā)凸顯，故而企業(yè)需要全面確保建筑電氣安裝工程的質(zhì)量與安全水平，不斷提高接地系統(tǒng)的智能化水平。在對(duì)建筑電氣進(jìn)行安裝的過程中，施工人員必須全方位地考慮智能化接地系統(tǒng)的組織方式及設(shè)計(jì)手法，全面考慮其實(shí)現(xiàn)過程中的具體作用，從而更好地實(shí)現(xiàn)有效。同時(shí)，在對(duì)其進(jìn)行管理的過程中，管理人員還應(yīng)注意智能化管理技術(shù)對(duì)接地工作帶來的影響，并從各種角度出發(fā)對(duì)技術(shù)手段進(jìn)行升級(jí)。建筑工程的通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)和設(shè)備監(jiān)控等方面進(jìn)行連接，提高系統(tǒng)的配合度和有效性，從而進(jìn)一步提高建筑電氣安裝工程的水平。在建筑工程項(xiàng)目中，電子設(shè)備容易受到打擊，從而對(duì)建筑物的運(yùn)營等造成負(fù)面影響。為了避免雷擊帶來的安全隱患，建筑企業(yè)需要不斷完善接地系統(tǒng)，并完善和優(yōu)化接地引線的方法，以提高建筑電氣安裝工程的質(zhì)量與安全。

3.3 支架安裝

技術(shù)裝設(shè)支架是接地施工活動(dòng)開展過程中十分關(guān)鍵的內(nèi)容。在安裝期間，擁有專業(yè)技能的工作人員應(yīng)依照事先繪制的圖紙完成安裝，通常是運(yùn)用側(cè)位打眼法；如果碰到真實(shí)施工狀況與設(shè)計(jì)圖不一致等情況，需要向有關(guān)負(fù)責(zé)人進(jìn)行咨詢，以保證施工工藝的精準(zhǔn)性。此外，施工人員應(yīng)在建筑外側(cè)大約10cm 處逐一打眼，運(yùn)用電錘將支架固定住，然后進(jìn)行水泥灌注，在水泥完全凝固后對(duì)現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生的垃圾進(jìn)行全面清潔，最后將清水噴灑在上面。

3.4 接收裝置的應(yīng)用

是否運(yùn)用質(zhì)量上乘的接收設(shè)施是接地技術(shù)能否起到相應(yīng)功能的重點(diǎn)。優(yōu)質(zhì)的接收裝置能夠在一定程度上減少給構(gòu)筑物造成的毀壞。通常來說，接收設(shè)置具體包含帶、線和針。接收設(shè)備的技術(shù)方式大致有兩種，即網(wǎng)絡(luò)式和滾球式。在安裝實(shí)踐中，建筑企業(yè)應(yīng)基于建筑物的特征與周邊環(huán)境要素決定運(yùn)用何種設(shè)置模式。

3.5 加強(qiáng)施工技術(shù)管理

企業(yè)需要不斷強(qiáng)化施工技術(shù)管理力度，發(fā)揮施工技術(shù)的作用和價(jià)值，從而最大限度地提升建筑電氣安裝工程質(zhì)量。首先，建筑企業(yè)要做好柱內(nèi)鋼筋引出點(diǎn)的處理工作，即全面意識(shí)到柱內(nèi)鋼筋引出點(diǎn)在整個(gè)工程安裝過程中的關(guān)鍵作用，采取合理有效的措施提升工作質(zhì)量和工作效率。其次，建筑企業(yè)要做好接地極連接工作。為了保證建筑電氣安裝工程的安全性和穩(wěn)定性，建筑企業(yè)需要嚴(yán)格按照實(shí)際的標(biāo)準(zhǔn)和要求進(jìn)行施工。在具體的施工過程中，引下線需要以鋼筋為主要原料，并合理降低外界因素的影響和干擾，從而保證焊接水平符合建筑電氣安裝工程的實(shí)際需求。最后，建筑企業(yè)要強(qiáng)化監(jiān)督和檢查力度，將監(jiān)督和檢查工作全面落實(shí)到各個(gè)環(huán)節(jié)中，不斷提升施工技術(shù)管理的有效性和科學(xué)性，為后續(xù)各項(xiàng)工作的開展提供關(guān)鍵基礎(chǔ)。

3.6 提高施工人員的安全意識(shí)

安全生產(chǎn)是任何建筑工程施工與建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，也是提升建筑工程建設(shè)水平的重要前提。在建筑電氣安裝工程中，建筑企業(yè)需要不斷提升施工人員的安全意識(shí)和責(zé)任意識(shí)，嚴(yán)格按照建筑電氣安裝工程的相關(guān)規(guī)定和制度完成施工，并對(duì)施工行為進(jìn)行約束和規(guī)范，提高施工的安全性和穩(wěn)定性。同時(shí)，建筑企業(yè)需要就建筑電氣安裝工程的實(shí)際情況，定期組織專業(yè)的教育培訓(xùn)活動(dòng)，旨在提升施工人員的專業(yè)技能水平并加強(qiáng)對(duì)建筑電氣安裝工程施工技術(shù)的學(xué)習(xí)和掌握，從根本上提升建筑電氣安裝工程質(zhì)量。在具體的施工過程中，所有施工人員都要做好安全防護(hù)工作，加強(qiáng)對(duì)施工繩索的檢查，避免出現(xiàn)安全隱患。另外，為了合理降低外界因素對(duì)建筑電氣安裝工程帶來的負(fù)面影響，建筑企業(yè)需要不斷強(qiáng)化施工人員的理論知識(shí)儲(chǔ)備，提升施工人員的綜合能力，從而提高建筑電氣安裝工程質(zhì)量。

4 結(jié)語

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的接地保護(hù)是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。要結(jié)合周邊的實(shí)際環(huán)境和外部影響因素，進(jìn)一步提高電子自動(dòng)化技術(shù)的水平，不斷完善電氣接地和電氣保護(hù)方案，科學(xué)運(yùn)用電氣接地保護(hù)技術(shù)，增強(qiáng)電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。在接地設(shè)備的安裝過程中，應(yīng)積極采取措施做好電氣保護(hù)工作，特別是提高電氣系統(tǒng)工作的效率和質(zhì)量，科學(xué)選取導(dǎo)體材料，消除電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的安全隱患，從而提高相關(guān)設(shè)備的應(yīng)用水平，充分發(fā)揮出接地保護(hù)的優(yōu)勢(shì)，滿足社會(huì)發(fā)展需要，實(shí)現(xiàn)電氣工程領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展。