低压电气接地故障及其防护措施

低压电气接地故障及其防护措施

徐嘉徽

新疆圣雄能源股份有限公司热电厂 新疆吐鲁番 838000

摘要：这些年，各界的总体水平不断的进步，人们对生活质量的要求也越来越高。近年来，建筑的质量问题一直是社会舆论的一个热点，每当有建筑出现问题，一定会第一时间出现在大众的视角中。对建筑的质量问题，相关企业也采取了密切的关注。而对建筑的用电系统，目前因建筑的安全，大部分地区采用的是低压电器系统，低压配电接电接地系统也一直是技术上设计的一个难关。

关键词：低压电气；接地故障；防护措施

引言

建筑电气低压配电接地系统和人们的生命安全和财产安全息息相关，随着人们生活水平的不断提升，人们对电的需求量也变得越来越高，传统建筑电气配电设备已经无法很好满足人们日常生活的需求，在进行现代建筑建设的过程中要注意对建筑供配电设备的完善以及改进，特别是供电系统中的接地系统要能够根据设备不断化进行变动和调整，普通的低压接地系统分为系统接地和保护接地，接地系统可以维持整个建筑电气低压配电系统的稳定。当前社会发展和科技的进步为建筑电气低压配电接地系统的建设提供了更多思路和方法，电气设备和系统的设计的质量标准对设备运转和用电安全是一种保障。

1建筑电气低压配电设计中的接地系统概述

在电气低压系统接地系统之中，主要就是多个导体在大地内部形成的一个网络，随着低压系统的普及，现在的接地系统有了非常广泛的使用，它是将建筑中的低压配电系统与大地相连接的一个过程，从而将整个用电系统与用电公司之间形成一个闭合的回路，而成功的给用户供电。在接地系统与供电公司之间，所有的路面可以看成零电阻电路，但是类似于山之类的自然景观会有一个电容作用。在进行低压用电系统配置到建筑的过程之中，一定要注意整个用电系统的安全性、可靠性，保障用户能够安全用电，也能够直接降低接地系统与供电公司连接过程中的安全性问题。在接地系统之中，有很多字母所表示的意义，可以根据相关的手册或者说明了解具体含义，在施工之中加以有效的应用。

2低压电气接地故障的防护举措

2.1未接地系统故障的防护

市政工程电力施工中的未接地系统，可以在产生接地故障时维持系统的正常运行。低压电气接地故障的形成，会导致接地系统跳闸的现象，但若缺少电气系统接地，那么故障电流值过低，只能支持电容通过，所以也不会影响设备正常运行以及工作人员安全。未接地系统在运行过程中出现第二次故障，会停止供电运行，随后引发相间故障，开启过流保护运行。该系统在运行过程中存在的不足是，未接地操作初始故障可能会带来线路电压，并且作用于相电压设计，如若故障系统长期维持在运行状态下，便会引发相应的故障。固体接地是工作中比较常见的系统之一，主电源变电站中性线与地下低电阻桩、埋入式分布式网、MEN系统内部供电公用设施中性导体相连接，顺延电力线路，间隔若干个极点与地桩连接。在一般地球质量条件下，通过对比接地桩、接地电流，可以发现额外接地路径获得的总接地电阻耕地，且可靠性较高。该类型的低接地电阻MEN连接为系统提供运行需要的高故障电流，提高保护作业效率。

2.2接地变压器故障的防护

接地变压器是三角形连接绕组系统内部不可缺少的接地装置，该设备内部的中性点不能以接地的形式完成接地连接。接地变压器可以作为三角形变压器，其中带有一接地中性线、短路三角形，使未接地三角形绕组故障电流有对应的接地路径。此外，保护接地主要用于市政工程现场工作人员人身安全保护，通过触摸、步进电位大小的限制达到这一要求，如果施工现场出现电气故障，且工作人员在该电位范围内接触接地导体，或是接地导体周围接触暴露金属，那么该工作人员的身体受到接触电压与阶跃电压的冲击，会转移到其他接地点。为此，工作人员需要做好接地电路阻抗的设计优化工作，确保电位低于发生故障时暴露带电部件接触人员受到的电击数值。为了能够有效降低电位，建议采用阻抗低的电位连接接地电路，使接地电路系统内部电压差能够控制在安全范围内，不会对现场工作人员带来电击攻击。另外，要展开接地电极系统的测量工作，通过可行性高的对地电阻故障防护方案，降低典型负载对地电阻。在市政工程施工中，如果现场存在电子负载，典型负载对地电阻值会因此降低。针对这一问题，可以制定敏感电子负载防护方案，定期测量接地电阻，并且积极使用接地电阻表，测量初期建议每隔半年测量1次，后期测量时间可调整至一年测量1次，详细记录测量结果。根据记录数据的对比与分析，判断接地电阻与接地系统是否存在问题，如果确定有故障可以先通知电气设计人员分析原因，再结合实际情况决定是否需要降低接地电阻。

2.3接地棒故障的防护

NEC对于接地棒间隔有明确要求，其中还需要对棒边缘可能造成的影响予以考虑。那么在防护接地棒相关故障时，需要将接地杆分开大约杆长的2倍。如果是山区与岩石等地形，可以考虑采用具有深度驱动、化学增强功能的接地棒，优化现场的土壤条件。结合市政工程施工规范，现场的金属水管道、钢筋材料、混凝土包裹电极等的外部连接铜接地环，同时以驱动接地棒作为辅助，这是市政建筑比较常用的解决方法。地面环的位置一般设置在建筑物、建筑结构附近以及现场沟槽内部霜线以下，可以发挥出最佳效果。如果施工现场必须要配备低接地阻抗，可以在建筑、建筑结构所有角落的中点配置补充接地环、驱动接地棒。其中，接地环尺寸要满足规范。导体尺寸与导体的长度为正比例关系，地面接触表面积与对地抵抗力则为反比例关系。此外，施工人员要将现场所有接地电极黏结起来。

2.4配电装置故障的防护

（1）配电板作为市政工程配电系统中的一个装置，负责划分电力馈送，以此获得分支电路，也可以有效地保护熔断器与断路器，维持公共外壳内电路正常运行。其实配电板在市政工程与相关设施当中应用，在分配电力环节，也可以规避电气过载、短路等故障。（2）配电盘内部包括外壳、电路保护装置与填充板等部件，其中外壳是所有配电板组件必不可少的壳体，主要材料为镀锌、涂漆钢，在电气工程施工中可以保护工作人员与内部设备的安全。（3）可拆卸端板也是配电系统中的重要元件，负责导管安装。安装工作人员按照实际需求进行定位、切割孔等操作。（4）安装断路器电路保护装置，与总线连接器连接，可以起到防护低压电气接地故障的作用。总线连接器中的母线是电路连接点导体，一般设置在内部导轨绝缘体中。（5）工作人员在现场安装中性杆，通常安装位置在系统内与天沟这2处，与系统内部的距离越近，获得的低压电气接地故障防护效果越明显，同时也可以作为来电服务、负载电路中性线的终端点。（6）面板上方设置标签，并标明额定电压、部件更新、载流量、中断额定值等信息，工作人员通过了解标签上的信息判断电气设备是否安全。

结语

新时期人们对建筑质量的要求越来越高，而且建筑之内各种线路的配备也越来越完善、健全，能够给人们提供最优质的居住环境。相关的电力系统是非常重要的一环，而电力系统之中的接电系统，其技术设计一直也是相关人员的重点攻克难题。相信在不断的探索以及进步的基础上，未来的用电系统接地系统，会满足人们日常生活中对于低压用电的要求，并且保障其安全性、可靠性，为居民提供最优质的居住环境。

参考文献

[1]杨云娜.建筑电气低压配电设计中各种接地系统的探讨[J].电子技术与软件工程,2019(6):138-139.

[2]师科峰,程开嘉.建筑电气低压配电设计中各种接地系统的分析[J].低压电器,2019(10):33-37.