电气自动化中电气接地及电气保护技术

电气自动化中电气接地及电气保护技术

谷友彬

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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

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，高层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，提高了电气系统的安全概率，减少了电气的安全隐患。

1、工作接地、保护接地和保护接零的区别

工作接地是指为保证电气系统正常的工作和稳定、安全地运行，将电气系统中的某一点与大地做可靠的电气连接。如果不采用接地的方式，电力系统很容易由于多方面的因素而导三相工作电压和工作电流的不平衡，为调节三相平衡，工作电接地通常设置于电气系统中发电设备或输变电设备的中性点。采用工作接地能很好地稳定电气设备运行工作参数，避免电气装置受到工作电流不平衡带来的损害，有效保障电气系统可靠、安全地运行。保护接地是指为维护电气设备免遭电的原因而导致的损毁或为防止人身遭受电击和电伤，确保人员的安全，指将电气设备外露可导电部分与接地装置做可靠地电气连接。保护接地的目的是保障供用电的安全，对于电气系统的安全性具有重要影响。例如为保护建筑设施设备免遭雷击的危害而采用的防雷接地就是一种保护接地；TN-C-S接地系统和TN-S系统中的PE线的接地也是一种防触电的保护接地；IT接地系统和TT接地系统中，对用电设备的金属外壳所采用的接地也是为防止设备漏电对人身造成伤害的保护接地；另外，在电子设备中为防电磁干扰而采用的屏蔽接地也是一种保护接地。保护接零是指为防止人体接触漏电的电气设备引起触电，在终端变压器中性点直接接地的低压配电系统中，将电器设备正常情况下不导电的可导部分与配电系级中的零线做可靠的电气连接。保护接零的工作原理是：当设备漏电引起外壳带电时，电流流经外壳形成相对零线的短路电流，该短路电流能推动线路上的过流熔断器或漏电断路器动作，切断故障电流，消除人身触电危险。例如380/220V的三相四线制低压配电系统中，采用保护接零的方式作为防漏电和防碰壳保护，即TN-C接地系统中，零线N线既当工作零线用，也作保护零线用。

2、电气自动化系统中接地保护的防范措施

为维护整个电气自动化系统的安全运行，应当控制好自动控制系统中电子设备的运行状态，维护设施系统整体稳定性和准确性。也就是说，在电气自动化系统中对接地保护进行防范时，应当结合不同能量需求将电子设备中的输入输出数据进行科学转换，适当放大模拟信号与逻辑信号，并以微电流和微电位为平台，为输入输出信息及其逻辑动作的实现提供有力条件，确保在网络环境下各项设备能够安全稳定运行。与此同时，以直接接地方式对电气自动化系统进行保护时，应尽可能选用大截面绝缘状态的铜芯作为引线，在连接过程中将电子设备一段直接接地，另一端与电位连接，通过此种方式保证电源和基准电位的稳定性，降低电气自动化系统的故障几率。应当注意的是，在确定引线后不可将其与PE线或N线相连，以免造成接地故障。

就电气自动化系统运行来看，所谓工作接地，是指在系统设计与安装过程中以变压器中线为对象进行正确接地。接线端子是工作接地中的基本要素，以屏蔽和防静电为典型代表，在工作接地中一般在配电过程中将接线端子存储于柜中，以保证工作接地的可靠性。电气自动化系统工作接地中，接线端子不可与PE线相连，以免出现接地故障。在高压系统运行过程中，中性点接地方法的科学应用能够有效改善接地电压状态，并且在工作接地中便于控制零序电压偏移问题，对于电压平衡的维护具有重要作用，科学的工作接地是保障电气自动化系统安全运行的重要措施。

建筑行业的飞速发展使得智能化设备在建筑工程中得到广泛应用，比如电子监控、通信自动化及报警系统等的应用，其对防干扰和防雷击的要求较高，但就电子设备自身及其布线系统来看，其耐压力等级较低。为保证智能化设备在建筑中的应用价值得到最大程度发挥，应当充分认识到防雷接地的重要性，科学安装防雷接地系统，积极完善防雷结构，在电气自动化系统中依照智能建筑的特殊要求，依据建筑接地保护的相关要求开展防雷设计安装，运用针带组合对接闪器进行处理，通过屋面金属设备器材与网格的有效连接，降低电气自动化系统中雷电安全隐患。待内部防雷接地处理妥当后，应于建筑外墙面与楼层钢筋中所有金属设备器材进行防雷接地处理，如图1所示，通过防雷设计确保其屏蔽性满足建筑电气自动化系统相关标准，通过防雷接地来保障电气自动化系统的安全运行。

3、电气接地保护要点分析

制度要求其实是一种约束系统，它是一种保护电气接地的规范，限制了施工过程中的各种动作，保证了接地保护等专业项目的同步，保证了接地施工质量保护。在相关的电气接地保护系统中，应参照《建筑电气工程质量验收规范》，落实系统要求，优化接地保护。在系统中，电气接地保护的施工有以下要求:一是严格按照规范的要求，不能随意减少该有的要求，保证电气接地质量，消除不良因素的干扰;其次，控制接地焊接，特别是电导体的焊接，避免影响接触面的导电面积，并消除接地电阻的增加。第三，严格控制接地材料。一旦存在被发现质量问题，那么它必须退出。

在接地施工过程中，要严格按照设计要求和相关标准进行执行。如果施工过程中有任何与设计图不一致或不能满足施工计划的地方，施工人员必须及时与各方沟通。对现场进行优化，并对施工方案进行了合理调整。协调完成并通过各方协商后，按照调整后的方案进行施工。未经设计机构许可，不得进行消除未经授权的设计更改。在施工准备阶段，要确保建筑材料的充足性，确保建筑材料和设备的质量。因此，为防止安全事故的发生，建筑公司必须建立健全的安全管理制度，定期对施工设备进行检查和维修。一旦发现安全隐患，必须立即停止，直至完成检修，然后才能再次投入施工。

结束语

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：

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