电气自动化的接地保护研究

电气自动化的接地保护研究

杨静

身份证号： 12010619850711****

摘要：在电力系统中，电气设备接地主要是确保用户的用电安全。实际上，电气设备接地涉及的是工频系统，但是电力系统中大部分电子设备属于高频，因此需要对电气设备自身运行要求和电力系统的相互影响给予综合考虑。通过对电气设备接地进行分析发现，参考电位并不是常见的工程接地，不可以将所有电气设备统一接地，如果接地不合理将有可能产生安全问题，因此本文将会对电气设备的接地问题进行分析。

        关键词：电气设备；接地问题；直流设备

  引言

        随着社会科学技术水平的不断提高，电气自动化得以不断地发展，在许多方面有较大的应用空间，所以我们需要做好电气系统的维稳工作，也就是需要相关的工作人员做好设计与安装上的把控，有效合理的利用各项资源，进而提高电气自动化系统的稳定运行。纵观当前电气系统故障中发现，电气接地及电气保护工作需要投入更多的时间精力去解决。

        1电气自动化中的电气接地系统概述

        在安装电力设备时，要高度重视接地系统的设计，并将雷电感应和故障电流引向大地。因此，只有从根本上确保电气接地系统的科学合理性，才能为整个系统的运行提供较低阻抗的电力运行通道。在安装过程中，操作人员应根据规范的连接方法和操作机制，选择特定材料作为系统导体，综合控制不同的土壤条件和问题，确保土壤特性的有效利用。另外，由于土壤含水量和温度等参数会影响土壤电阻率，所以工作人员必须对接地电阻的阻值进行全面分析，以提高测量和应用水平。

2 电气自动化系统接地问题

2.1 电阻单点接地

当前电气自动化系统接地中存在最为普遍的问题，即电阻单点接地，其中存在接地间接性处理与接地电阻发生降低情况，这都会对系统自动化运行造成极大地安全隐患。系统运行过程中，当电阻值相对于直流电压较小的时候，系统配备供电绝缘监测设备则会发出警告，然后，技术人员可以通过绝缘检查仪器进行电阻接地问题位置的检查，及时解决问题，避免发生进一步的电气破坏。值得重视的是，尽管电阻单点接地处理对设备运行状况不会产生影响，但是随着电气设备长周期的运行，其安全风险因素会逐步提升，继而出现双点接地问题[1]。

2.2 多分支接地

自动化系统多分支接地也是当前常见的问题，该状况的产生主要归因于电源，电源正负接地极容易发生多分支接地。考虑到单个问题分支都与终端系统相连，技术人员在进行多分支接地处理工作时，极不容易查找出多分支接地问题所在。即便技术人员排查出单挑问题接地，但是其余支点仍旧会对系统设备造成安全威胁，由此开展多分支接地问题处理，需要耗费较多的人工技术成本。

2.3 多点高阻接地

多点高阻接地问题的影响同样不可忽视，出现该类状况则会导致整个自动化运行系统的整体接地电阻发生弱化，此时当总电阻接近于设定阀值，系统会发生警告。多点高阻接地同样会导致单个支路中电阻不断提升，为此，技术人员采取拉路法处理该问题时，极容易造成一定数量支路的遗漏，技术人员就需要进行每个支路的对比工作，对故障位置进行集中处理。

3电气自动化系统接地优化措施

3.1 严格控制系统设备的接地电阻

检测维护人员保证交流接地、直流接地的电阻值要高于4Ω。电子自动化系统中的共有接地体系统包括DCS系统、联合接地系统以及仪表系统等，需要保证系统的接地电阻低于1Ω，保证防雷保护电路在10Ω以内，防静电接地电阻在100Ω以内。

3.2 三级雷电防护

生产建筑内配备的高压端高通容量防雷装置为一级雷电防护；低压配电进线部位安装的阀型防雷装置为二级雷电防护；分配箱配出回路位置安装放浪涌装置为三级雷电防护。若电气自动化系统需要更高级别防护，则需要安装更多级别的防护措施。

3.3 仪表柜、仪表盘及控制柜的接地

第一，可将接地风分干线可与接地连接板直接连接，同时需要保证汇流排、分干线的绝缘性能满足电气自动化系统的应用要求。

第二，在进行接地连接过程中需要增设铜制接线片，对铜制制造的紧固件进行再次界定。

第三，接地线连接中不能接入熔断器和开关，在接地过程中尽可能采用自然接地技术与人工接地技术相结合的方法构建完善的接地网，同时需要确保接地电阻值满足接地电阻值标准。

3.4 信号电缆屏蔽层的接地

电气自动化系统接地方法中信号电缆屏蔽层的主要接地方法为单点接地手段。若是信号源呈现浮空状态，需要在计算机侧进行接地连线。对于通讯系统需降低金属导线的应用，利用光纤或是无线，进而降低通讯系统接地故障的发生。

4电气自动化系统中接地保护策略

4.1 工作接地保护策略

工作接地保护策略主要是指在电气自动化系统的设计安装环节中，借助变压器中线对系统进行合理接地。

第一，工作接地保护策略的基本要素在于接线端子，主要是为了屏蔽以及防止系统内静电的产生，因此在工作接地过程中将接线端子存储在柜中，最大程度保证工作接地的安全可靠性。

第二，开展电气自动化系统工作接地过程中，需要从电气设备的导电体入手，将电气设备中不带电的金属配件作为接地连接的连接要素。需要保证接地端子与地线不能连接，避免接地故障发生。如对于高压系统可采用中性点接地方法，有效改善高压系统的接地电压状态。

4.2 直接接地保护策略

智能建筑对于电气设备的应用存在通讯设备与自动化设备同时存在的情况，给电气自动化系统的电气接地技术提出的挑战。

第一，为了保证电气自动化系统能够安全平稳运行，需要对系统设备的运行情况进行把控，确保整体电气自动化系统的运行稳定性。在进行电气自动化系统接地保护防范工作时，需要结合实际运行情况，对电子设备的相关数据进行计量转化，对模拟信号以及逻辑信号进行目的性放大，结合微电流以及微电位为电子设备的信息输入输出提供对应的条件，实现各个电子设备的安全运行。

第二，借助直接接地手段对电气系统进行保护时，需选取截面最大的绝缘状态铜芯作为接地引线。在实际操作过程中，电子设备的一端接地另一端则与电位进行连接，将系统电源与基准电位始终保持在稳定运行的状态之中，最大程度降低故障发生的机率。

   5建筑电气基地的保护技术

        5.1防雷接地

        高层建筑中会安设大量的电气设备。对已建成投入使用的高层建筑为例，在建筑内部各楼层之间的顶板、底板、吊顶灯都是通过多种电线进行连接的。这些电线的外材料都很脆弱，不能受到高压冲击，不能受到强磁场干扰，最重要的还是避免遭受雷击。雷击给电气设备带来的伤害是致命的，一旦受到雷击，那么之间相互串联、并联的设备都将会遭受毁灭性的打击。

        5.2交流工作接地

        在工作接地当中，变压器的接地网络系统中要采用的是铜芯绝缘线，并且要将等电位的接线端子设置在专门的配电箱中。主要注意的是，等电位接线端子切勿裸露在空气当中，并且在进行接地的过程中，不能与其他接地系统之间产生混接现象。

        5.3安全保护接地

        在一栋高层建筑当中，需要进行安全保护的电气设备种类繁多。例如强电设备、弱点设备和一些其他的电设备结构。这些电气设备都要进行接地处理，才能够保证电气设备的安全正常使用。如果电气设备没有进行安全保护接地操作，一旦电气设备损坏，电气设备自身就会带有强大的电流。如果此时人不小心接触了带电的设备，那么人就会被电击中，严重的甚至可能会有生命危险。进行接地操作时，首先要将中性点作为接地系统中的重要回路环节，如果接地电流直接通过人的身体流向大地，那么人作为回路中的一部分，就会形成一定的伤害，从而发生电击事故。

   6 结语

        综合来说，电气自动化系统的接地保护是智能楼宇自动化控制系统的关键环节。一旦电气自动化系统不稳定，当发生接地故障时，社会团体的生命和财产安全将受到严重威胁。因此，在电气自动化系统中，应积极采取措施，做好电气保护工作，科学运用电气接地保护技术，消除电气自动化系统的安全隐患，为社会群体营造安全可靠的生产与生活环境。

        参考文献

        [1]余波.浅谈析电气自动化中的接地及保护[J].信息通信，2018（12）.

        [2]盘昱兵.电气工程自动化在建筑设计领域的应用解析[J].好家长，2018（21）.