电气自动化中电气接地及电气保护技术分析

电气自动化中电气接地及电气保护技术分析

王洁

（陕西新元洁能有限公司陕西省榆林市719400）

摘要：为了方便大家，给大家营造一个安全舒适的电气系统供应环境，建筑设计者在电气的安装上采用了符合相关标准的接地设备，为提高电气系统的安全概率，减少电气的安全隐患，电气系统的安全运行就成为了高层建筑中的主要因素，因此电气系统的安全性成为了最主要的施工标准之一，必须加强接地保护系统建设研究。本文将围绕电气自动化中电气接地及电气保护技术进行分析。

关键词：电气自动化；电气接地；电气保护

引言

电气设备在当今的社会已经得到了广泛的应用，与此同时关于电气设备的安全使用问题也是逐渐的被人所重视，其中比较重要的就是电气设备的接地技术。对于这种技术而言，接地技术主要是为了能够保证系统运行中的安全，包括设备的安全运行，相关操作人员的安全等几个部分。在对接地设备进行设计安装的过程中必须对相关的影响因素进行探讨，包括土壤的电阻率以及接地体的面积、接地网形式等的具体组成成分。本文主要是结合相关的弱电机房接地保护的具体施工要求展开讨论，对于当下的接地保护技术进行研究。

一、电气自动化中电气接地系统

1、TN-C系统

这种接地系统是所有接地系统中使用比较普遍的，基本上采用的是将有关的PE设备端与三相四线进行相加，在很多的建筑电气设计中经常会选择这样的设计方式。这种系统的特点主要表现在具有稳定性较强的基准点位，主要是由于该设计是选择将接地线PE与中性线N选择进行接地操作，这样其他的设备与两线之间是没有建立一定的连接关系的，这样也就导致了系统中的中性线带电而PE线不带电。所以这种系统的应用就比较的广泛，也比较的重要。一般来讲，如果在对有关的电子设备进行设计时没有比较特别的要求基本上采用的是这种设计系方式。

2、TN-C-S系统

TN-C-S系统由两个接地系统组成，第一部分是TN-C系统，第二部分是TN-S系统，分界面在N线与PE线的连接点。该系统一般用在建筑物的供电由区域变电所引来的场所，进户之前采用TN-C系统，进户处做重复接地，进户后变成TN-S系统。TN-C系统前面已做分析。TN-S系统的特点是：中性线N与保护接地PE在进户时共同接地后，不能再有任何电气连接。该系统中，中性线N常会带电，保护接地线PE没有电的来源。PE线连接的设备外壳及金属构件在系统正常运行时，始终不会带电，因此TN-S接地系统明显提高了人及物的安全性。同时只要我们采取接地引线，各自都从接地体一点引出，及选择正确的接地电阻值使电子设备共同获得一个等电位基准点等措施，因此TN-C-S系统可以作为智能型建筑物的一种接地系统。

二、电气自动化中电气保护技术

1、安全保护接地

在一座建筑工程中，具备很多的安全保护接地的设备，包括弱电设备和强电设备，还有就是一些个具有带电和导电功能的设备和构件，对于这些设备和构件需要进行安全保护接地措施，从而保证建筑工程的用电安全。如果建筑电气设备的接地系统没有进行有效的安全保护接地措施，那么建筑接地的绝缘很容易受到损害，所以其的外壳可能会带电，如果有人不小心碰到了该电气设备的外壳，那么就会有生命安全的风险。在中性点对接地进行直接的电力系统中，接地短路的电流会经过人的身体和大地媒介回流到中中性点；但如果中性点的接地电力系统采用的是非直接的防方式，那么接地短路中的电流会经过人的身体流入到大地中，并经线路对地电容构成通路，但是这两种情况都会很容易引发触电身亡的安全事故。

2、屏蔽与防静电保护

在现代建筑中，屏蔽及其正确接地是防止电磁干扰的最佳保护方法。可将设备外壳与PE线连接；导线的屏蔽接地要求屏蔽管路两端与PE线可靠连接；室内屏蔽也应多点与PE线可靠连接。防静电、干扰也很重要。在洁净、干燥的房间内，人的走步、移动设备，各自磨擦均会产生大量静电。例如在相对湿度10-20%的环境中人的走步可以积聚3.5万伏的静电电压、如果没有良好的接地，不仅仅会产生对电子设备的干扰，甚至会将设备芯片击坏。将带静电物体或有可能产生静电的物体（非绝缘体）通过导静电体与大地构成电气回路的接地叫防静电接地。防静电接地要求在洁静干燥环境中，所有设备外壳及室内（包括地坪）设施必须均与PE线多点可靠连接。智能建筑的接地装置的接地电阻越小越好，独立的防雷保护接地电阻应≤10Ω；独立的安全保护接地电阻应延≤4Ω；独立的交流工作接地电阻应≤4Ω；独立的直流工作接地电阻应≤4Ω；防静电接地电阻一般要求≤100Ω。

3、防雷保护

在对智能化楼宇的设计中，存在着很多诸如保安系统、通信系统以及消防报警系统在内的很多布线系统，一般来看，这一类的系统最为主要特征就是耐压能力比较低，对于有关的干扰因素也是比较的敏感，对于这一类的系统进行保护最为重要的是防护雷击。如果发生雷击就会严重的损坏。对于智能建筑来讲通常是属于一级负荷，所以在进行设计的过程中应该根据国家有关一级负荷的相关规定进行设计，在进行闪光器的设计中将针带组合进行应用，而且对于屋面相应的金属设备应该是与网格进行相应的连接。此外，在进行大楼钢筋的设计中应该注意与有关的防雷系统进行连接，并且，墙面中的所有金属设备都应该与防雷设施进行连接，将有关的钢筋与接地系统进行连接，这样不仅能够加强防雷系统，还能够有效的确保防雷的屏蔽性。对于这种设计来讲，不仅能够有效的避免雷击还能够避免电磁干扰。

4、保护接零

常用的低压电网是中性点直接接地的，低压电气设备又与人们接触最多，使用不当，往往造成严重的触电事故。触电事故的统计资料表明，多数发生在低压设备和电路上，所以对低压系统的安全保护应有较多的要求：一旦发生设备漏电、碰壳故障，最好能迅速切断电源。由上面对保护接地的分析可知，在中性点接地的低电压网中，保护接地一般是达不到这一点的。如果采用降低保护接地电阻Rb和中性点接地电阻R0来提高故障电流达到保护切断，从理论上来说虽然可以，但不经济。为了达到保护切断，简单有效的方法是将电气设备的金属外壳、构架与电路的零线作良好的连接——即保护接零。

设备一旦发生漏电碰壳故障，即形成单相金属性短路，一般都有足够大的短路电路，能使保护装置达到自动切断。根据保护装置的特性，要使自动开关迅速动作，短路电流应达其整定值的1.25倍；要使熔丝（保险或自动开关），短路电流应达熔丝（保险）额定值的3倍。当电路中零线的容量不小于相线容量的一半时，通常能达到上述要求。

保护接零是中性点直接接地的低压电网中较为可靠的保护方式，但采取这种方式必须具备下述两个条件。

（1）电源中性点必须是直接接地的。即保护接零方式不能用在中点不接地的低压系统中。如果在中点不接地的系统中，采用保护接零方式，当电路发生一相接地故障时，电源的中性点、中性线和所有接零设备的外壳上将呈现相电压数值的对地电压，这是非常危险的。

（2）采取保护接零方式时，零线一定要牢固可靠，有足够的机械强度，不能断线，一旦零线因故断线便失去了作用。

结语

我们必须承认电气施工确实有其复杂性和特殊性，无形中增加了施工难度。但是也必须重视作为电气工作者肩负的责任。在保证其安全性的基础上，要尽可能地实现多元化。既要安全又要美观实用，这就是我们最终追求的目标。

参考文献

【1】曾丽.浅析电气设备接地保护的重要性[J].通讯世界.2015（03）

【2】王新宇.电气接地保护安全技术下的安全管理问题探讨[J].内蒙古煤炭经济.2014（12）

【3】余波.浅谈析电气自动化中的接地及保护[J].信息通信，2015，12：285-286.