電氣接地技術(shù)在選煤廠的應(yīng)用分析

吳麗崗

（中煤科工集團(tuán)北京華宇工程有限公司,河南 平頂山 467000）

電氣接地技術(shù)在選煤廠的應(yīng)用分析

吳麗崗

（中煤科工集團(tuán)北京華宇工程有限公司,河南 平頂山 467000）

近年來(lái)，隨著選煤設(shè)備的不斷創(chuàng)新，我國(guó)的選煤行業(yè)實(shí)現(xiàn)了進(jìn)一步的發(fā)展與進(jìn)步，選煤廠的規(guī)模也是越來(lái)越大，生產(chǎn)設(shè)備數(shù)量也越來(lái)越多。選煤廠生產(chǎn)采用集中控制，一旦發(fā)生用電事故將造成選煤廠停產(chǎn)，選煤廠發(fā)生用電事故往往與接地系統(tǒng)有關(guān)，可見(jiàn)合理的電氣接地系統(tǒng)突顯的更為重要。因此，本文就針對(duì)電氣接地技術(shù)在選煤廠的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，以供參考。

電氣接地技術(shù);選煤廠;應(yīng)用

接地設(shè)計(jì)是選煤廠低壓配電設(shè)計(jì)的重要工作，對(duì)配電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠和安全具有直接的影響作用。目前選煤廠低壓設(shè)備主要采用的電壓等級(jí)為380V和660V，380V低壓配電系統(tǒng)主要采用TN接地系統(tǒng)，660V低壓配電系統(tǒng)主要采用IT接地系統(tǒng)。

1　接地與共用接地的基本概述

（1）接地的類型分析。接地類型一般按照功能性進(jìn)行分類，主要分為：保護(hù)接地、工作接地、防雷接地、屏蔽接地、防靜電接地、重復(fù)接地等。一般來(lái)說(shuō)，在電氣設(shè)備上應(yīng)用的金屬外殼在接地后被稱之為保護(hù)接地，對(duì)于降低電位差、減少點(diǎn)擊危害具有明顯作用。在電源中性點(diǎn)上的接地一般被稱為工作接地，也成為系統(tǒng)接地。電氣設(shè)備及建筑物為了免遭雷擊特地設(shè)計(jì)的避雷接地，我們一般稱之為防雷接地。屏蔽接地，從兩個(gè)方面來(lái)理解，一個(gè)是屏蔽即避免外來(lái)干擾、電磁波侵入等，或是防備高頻能量外泄，采取的措施就是接地。防靜電接地，就是說(shuō)為了防止靜電引發(fā)出事故，這樣就要通過(guò)接地措施，來(lái)釋放靜電防止事故發(fā)生。重復(fù)接地，一般指的是三相四線制的零線多次接地的情況。

（2）共用接地的基本概述。隨著城市化、工業(yè)化的不斷發(fā)展，很多的工廠趨于了規(guī)模化生產(chǎn)，建筑物功能復(fù)雜，因此在接地等工作上無(wú)法完成獨(dú)立的防雷和安全接地系統(tǒng)，不同接地之間也無(wú)法保障具有安全距離。考慮到現(xiàn)實(shí)的需求，當(dāng)前采取的接地方式往往是綜合了防雷、安全、工作三種類型為一體，這種組合方式也被稱之為共用接地系統(tǒng)。要進(jìn)一步保障系統(tǒng)的安全性，還要采取等電位聯(lián)接措施。這種措施一般是說(shuō)，將暴露在外的導(dǎo)電及裝置進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪B接，就算出現(xiàn)故障，人體在接觸到電流時(shí)也是等電位的，這樣就大大降低了電擊的危險(xiǎn)程度。在TN系統(tǒng)中進(jìn)行等電位聯(lián)結(jié)，還能有效消除電源側(cè)故障，降低電擊事故發(fā)生率。重復(fù)接電中的電阻往往存在電壓降，因此重復(fù)接電對(duì)該故障起不到徹底消除作用。

2　電氣接地技術(shù)在選煤廠的應(yīng)用

（1）選煤廠的接地形式的選擇。當(dāng)前我國(guó)低壓配電遵循的是《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》中要求的標(biāo)準(zhǔn)，并明確了具體的接地形式為：IT系統(tǒng)、TT系統(tǒng)、TN系統(tǒng)三種。這三種系統(tǒng)中，TN系統(tǒng)和TT系統(tǒng)中性點(diǎn)都是可以直接接地的，TN系統(tǒng)中，外露導(dǎo)電部分實(shí)現(xiàn)了與電源中性點(diǎn)的連接。TT系統(tǒng)中，外露導(dǎo)電實(shí)現(xiàn)了直接接地。IT系統(tǒng)則與上面兩種不同，其中性點(diǎn)不接地，或通過(guò)高阻抗接地，但外露部分卻實(shí)現(xiàn)了直接接地。

低壓供電系統(tǒng)的電壓等級(jí)為380V時(shí)，采用TN接地系統(tǒng)。其中TN系統(tǒng)包括了TN-S、TN-C、TN-C-S三種系統(tǒng)形式。TN-C系統(tǒng)，具有簡(jiǎn)便、靈敏度高、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了中性線（N）與（PE）線全部合為一根PEN線，但鑒于選煤廠內(nèi)設(shè)備很大部分都是單相負(fù)荷的，因此采取TN-C系統(tǒng)難以達(dá)到三相負(fù)荷平衡的要求。PEN線會(huì)導(dǎo)致不平衡電流的出現(xiàn)，另外電焊機(jī)、變頻器等設(shè)備的多次使用也會(huì)導(dǎo)致高次諧波電流出現(xiàn)在線路中，這樣PEN線在正常運(yùn)行下就出現(xiàn)電壓疊加，出現(xiàn)波動(dòng)現(xiàn)象。這樣會(huì)導(dǎo)致設(shè)備外殼帶電情況出現(xiàn)，不僅會(huì)嚴(yán)重威脅到人身安全，還對(duì)PLC控制、計(jì)算機(jī)等設(shè)備有嚴(yán)重影響，導(dǎo)致其無(wú)法實(shí)現(xiàn)順利運(yùn)行。這樣看來(lái)，TN-C系統(tǒng)只能適用于變頻器少的小型選煤廠的接地要求。TN-S系統(tǒng)中性線（N）和（PE）線是全部分開(kāi)的，因此這種系統(tǒng)相對(duì)而言安全性更大，單相負(fù)荷占比大的可以采用這種系統(tǒng)，但三相平衡難以實(shí)現(xiàn)，設(shè)備多且信息設(shè)備多的大中型選煤廠可采用這種系統(tǒng)。TN-C-S系統(tǒng)是TN-C系統(tǒng)和TN-C系統(tǒng)綜合體，具備了TN-C系統(tǒng)和TN-S系統(tǒng)的特點(diǎn)，適用于中小型選煤廠的接地系統(tǒng)。

低壓供電系統(tǒng)的電壓等級(jí)為660V時(shí)，采用IT接地系統(tǒng)。該系統(tǒng)當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，其故障電流很小，可以不切斷故障線路，保證供電連續(xù)性。但這個(gè)系統(tǒng)中缺乏中性線（N）配置，因此必須采取一定的安全措施加以補(bǔ)充，單相設(shè)備要求380v配電系統(tǒng)。這種系統(tǒng)在大型選煤廠比較適用，保證了大功率的設(shè)備需求，對(duì)于成本投資節(jié)約、連續(xù)供電應(yīng)用有一定的保障。

（2）共用接地裝置和等電位連接的設(shè)計(jì)。TN系統(tǒng)中，PE線可以實(shí)現(xiàn)重復(fù)接地，此時(shí)PE線出現(xiàn)故障時(shí)更易接地排除故障。等電位聯(lián)結(jié)實(shí)現(xiàn)后，地下的金屬水管、鋼筋等物質(zhì)都可以作為導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)接地，此時(shí)電阻值小，又由于水泥外裹因此使用時(shí)間較長(zhǎng)，故在等電位聯(lián)結(jié)的建筑物中可以不人為進(jìn)行重復(fù)接地。在TN系統(tǒng)中進(jìn)行等電位聯(lián)結(jié)，對(duì)于電源側(cè)故障的消除和點(diǎn)擊事故的發(fā)生具有重要作用。重復(fù)接地設(shè)置中，電阻往往存在電壓降，但重復(fù)接地卻只起到降低的作用，無(wú)法實(shí)現(xiàn)消除。接地，連接的是大地，因此大地是參考電位，等電位連接在大地的表面形成；等電位聯(lián)結(jié)有特定的導(dǎo)體作為參考電位，并以此替代大地組作為連接的一種接地方式。接地和等電位連接，有互通點(diǎn)，但又各不相同。

共用接地是構(gòu)建了一個(gè)地網(wǎng)，將所需要的系統(tǒng)形成一個(gè)電氣相通的整體接地網(wǎng)。共同接地，不但滿足單個(gè)系統(tǒng)的需求，還要對(duì)其產(chǎn)生的負(fù)面影響加以解除。電阻值應(yīng)保持在各系統(tǒng)要求的最低值之下。同時(shí)，還要設(shè)置防雷接地，以方便巨大雷電流的泄放，避免安全事故的發(fā)生，因此在設(shè)計(jì)的時(shí)候必須做充足的考慮，除了尺寸要夠大，還要考慮到其他相關(guān)因素的影響，合理安排結(jié)構(gòu)形式及布置，避免雷電流導(dǎo)致的事故發(fā)生。

3　結(jié)語(yǔ)

總而言之，在整個(gè)的電網(wǎng)系統(tǒng)中，電氣接地保護(hù)是非常關(guān)鍵的工作，不僅關(guān)系著人們生產(chǎn)生活，還影響著配電系統(tǒng)運(yùn)行的正常化。電氣接地保護(hù)工作對(duì)技術(shù)的邏輯有特殊的要求，必須達(dá)到一定要求的細(xì)致性和嚴(yán)密性，這就給工作人員提出了較高的要求，除了根據(jù)當(dāng)?shù)鼐唧w情況之外，還要選取科學(xué)、合理的接地方案，才能保證用電的安全性，避免觸電等事故的發(fā)生。根據(jù)這點(diǎn)，選煤廠開(kāi)展接地工作，就要首選TN-S系統(tǒng)，做好共用接地裝置和等電位連接，才能從根本上符合選煤廠生產(chǎn)用電要求，真正起到電氣接地保護(hù)作用。

[1]鄧中民.選煤廠的電氣接地技術(shù)應(yīng)用[J].煤,2007(10).

[2]馮志成.選煤廠電氣干擾源類型及處理辦法[J].煤炭技術(shù),2013(10).

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.21.083