工廠接地系統的重要性分析

摘 要：隨著社會的發展，人們對安全生產的意識越來越高，對人身安全和設備安全的重視程度越來越高，接地系統作為保護電器、電子設備以及人身安全的重要措施，在工廠安全生產中具有重要作用。文章就工廠接地系統作了簡要的探討。

關鍵詞：工廠；接地系統；重要性

1 接地系統

1.1 接地的概念

所謂接地就是通過接地線使電力系統或建筑物中的電氣裝置和設施的電壓保護裝置與接地極相連，而接地所需要的裝置是接地極和接地線的總和。接地極是指埋入地中同大地直接接觸的金屬導體，接地極的種類很多，除了金屬管道、建筑物基礎的鋼筋、與大地直接接觸的其他各種金屬構件。接地裝置中的接地線，是指電力系統或建筑物中的電氣裝置和設施的接地端與接地極相連接說用的金屬導電部分。接地裝置中有接地電阻，包括接地極的對地電阻或自然接地極的對地電阻和接地線電阻兩部分組成。

1.2 接地的類別

接地的分類方式不同其類別也不同，按照用途接地一般可分為四類。這四類分別是工作接地、保護接地、防雷接地和防靜電接地。工作接地也稱之為系統接地，主要是電力系統處于系統運行需要而設置的接地，在工作接地中常采用的接地有中性點直接接地等。保護接地，在電氣裝置中，其金屬外殼、配電裝置的構架、線路桿塔等如果防止漏電絕緣體破損，則有可能危及人身安全和設備安全，為了保護人身安全和設備安全而采用的接地就是保護接地。防雷接地為避雷針、避雷線等雷電保護裝置向大地泄放雷電流而設的接地。防靜電接地，由于靜電與易燃油性物質、天然氣儲罐或天氣管道接觸可能引發安全事故，為了防止靜電的危險作用產生而采用的接地裝置稱為防靜電接地。

1.3 接地系統簡介

接地系統是為了保護人身安全或者電氣、電子設備安全，而通過接地極使過電壓產生的過電流導入大地的一種保護措施，通常有中性點直接接地系統和中性點不接地系統。接地的形式主要有中性點直接接地、經消弧線圈接地、經電阻器接地、不接地等，中性點經電阻器接地由于接地電流有大有小，所以根據電流大小可分為高阻接地和低阻接地。低壓系統的接地系統主要有TN系統、TT系統、IT系統三種。其中TN系統又有TN-C系統、TN-S系統和TN-C-S系統三個類別。

2 工廠的接地系統

工廠企業電氣系統、電子設備的接地系統保護措施關系到工廠企業的供電安全，如果接地系統保護措施落實不到位，一旦發生事故，則會給工廠企業帶來嚴重的損失，為了提高工廠企業的供電安全，保證人生安全和電氣、電子設備安全，需要加強接地保護措施的落實。在工廠供電設備有高壓設備和低壓設備之分。工廠供電電壓分高壓供電和低壓供電，其分界線是交流1000V，在交流1000V以上的電壓為高壓，在交流1000V以下的電壓為低壓，據此工廠的電氣設備也分為高壓設備和低壓設備。由于高壓設備和低壓設備其電壓有較大差距，一般高壓設備是10kV（6kV）設備，而低壓設備是380V/220V設備，因此在對高壓設備和低壓設備設置接地系統時也有所區別，高壓設備一般采用中性點不接地系統，而低壓設備相應采用中性點直接接地系統。

2.1 高壓電氣設備的接地

對于高壓電氣設備，即10kV（6kV）大容量高壓電動機供電系統，為了保護設備安全和人身安全一般采用中性點不接地系統，或者稱為三相線制系統。由于相絕緣在使用過程中可能會造成損壞，此時如果與設備外殼金屬部分接觸或者該相對地短路，則發生故障的這一相電流會通過其余相形成回路，或者通過未接地二相的對地電容形成回路，發生故障的這一相電流一般不是很高，不會觸動繼電保護或其他保護電器從而使該相電流被切斷，所以整個供電系統仍會在這種故障下繼續運行，而這種帶故障運行會使電氣設備的外殼以及和故障相接觸的金屬導體都會產生電流，容易引起觸電事故，威脅著人身安全和電氣設備的安全，因此，必需對故障相外殼或者與之接觸的金屬構件實行接地保護。對于高壓設備的接地保護應該單獨設置，而不能與其他接地保護中的接地體混為一體，特別是建筑物防雷接地體或者建筑物金屬構架接地體。高壓設備的接地電阻一般要小于4歐姆，在接地體的設置方面，可根據條件，多設置一些接地體，通過多個接地體，使接地電阻大大減少，使故障相的危險威脅程度大大降低。

2.2 低壓電氣設備的接地

工廠低壓電氣設備，一般采用的供電設備是380/220V供電的設備，供電方式采用的是TN-C系統，也稱之為三相四線制系統。三相四線制系統要求工廠的380/220V低壓用電系統滿足負荷平衡的要求。這種系統造價低廉、結構簡單，而且在某相電發生短路時，故障相產生的電流較大，能使繼電保護裝置或其他保護電器動作，從而使故障相切斷電流，以此來保證人身安全和電氣設備安全。但是，這種系統也采用設備外殼的直接接地系統，無法觸動繼電保護裝置切斷電流。如，低壓設備的外殼保護接地的接地電阻是4歐姆，而變壓器中性點接地的接地電阻也是4歐姆，此時相接地短路電流為Id=220v/（4+4）Ω=27.5A。而繼電保護裝置或者其他保護電器的動作電流一般大于40A小于110A，而相接地電流與繼電保護裝置的動作電流相比，相接地電流遠遠達不到繼電保護裝置的動作電流，因此故障電流仍然會繼續運作，其設備外殼的有27.5Ax4Ω=110v的危險電流，一旦與人體接觸則會造成觸電事故，而且對設備本身也會帶來不同程度的損傷。對于這種情況，對設備外殼采取接零保護措施。此時相線電阻為0.5歐姆，而中性線的阻抗為0.5歐姆，故障相產生的故障電流就有220v/（0.5+0.5）Ω=220A，此時的故障電流與繼電保護裝置的動作電流相比，則故障電流足以觸動繼電保護裝置，使故障相電流切斷，從而達到保護的目的。但是如果相負荷電流較大或者相線較長，則意味著中性線的阻抗或相線電阻增大，此時故障電流Id相對減小，這時就要靠增大接地故障電流，來實現保護作用。在低壓設備的接地系統中，設備金屬外殼、金屬框架等都要與中性線連接。在中性點直接接地的接地體設置張，要與重復接地體分開，同時要與保護接地體分開，從而保證接地系統的安全性和可靠性。

2.3 防雷與弱電的接地保護

工廠防雷接地是工廠接地系統中的重要組成部分，在對工廠設置防雷接地時，需要根據工廠建筑物的實際情況來確定。防雷接地體的設置應采用獨立分離設置的方式進行設置，防雷接地電阻一般要小于10歐姆。特殊情況下，防雷接地體也可以與其他接地體共用，但是對接地電阻有要求，需要接地電阻不大于1歐姆。此外，諸如閉路系統、電信系統等“弱電”采用直接接地時，需要和防雷接地分開，如果難以分開設置時，也要對接地體接地電阻進行限制，接地電阻不得大于1歐姆。

3 結束語

完善的接地系統在工廠的電力安全方面具有重要作用，是保障生產設施、生產設備以及人身安全的重要保護措施。為了使新設備、新設施持續安全可靠地運行，工廠應加強工廠接地系統的設置，使之形成一個完善的接地體系，為工廠安全生產提供重要的基本保障。

參考文獻

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