電氣接地技術在選煤廠的應用分析

吳麗崗

摘 要：近年來，隨著選煤設備的不斷創新，我國的選煤行業實現了進一步的發展與進步，選煤廠的規模也是越來越大，生產設備數量也越來越多。選煤廠生產采用集中控制，一旦發生用電事故將造成選煤廠停產，選煤廠發生用電事故往往與接地系統有關，可見合理的電氣接地系統突顯的更為重要。因此，本文就針對電氣接地技術在選煤廠的應用進行簡單分析，以供參考。

關鍵詞：電氣接地技術；選煤廠；應用

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

接地設計是選煤廠低壓配電設計的重要工作，對配電系統運行的可靠和安全具有直接的影響作用。目前選煤廠低壓設備主要采用的電壓等級為380V和660V，380V低壓配電系統主要采用TN接地系統，660V低壓配電系統主要采用IT接地系統。

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行分類，主要分為：保護接地、工作接地、防雷接地、屏蔽接地、防靜電接地、重復接地等。一般來說，在電氣設備上應用的金屬外殼在接地后被稱之為保護接地，對于降低電位差、減少點擊危害具有明顯作用。在電源中性點上的接地一般被稱為工作接地，也成為系統接地。電氣設備及建筑物為了免遭雷擊特地設計的避雷接地，我們一般稱之為防雷接地。屏蔽接地，從兩個方面來理解，一個是屏蔽即避免外來干擾、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，就是說為了防止靜電引發出事故，這樣就要通過接地措施，來釋放靜電防止事故發生。重復接地，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、工業化的不斷發展，很多的工廠趨于了規模化生產，建筑物功能復雜，因此在接地等工作上無法完成獨立的防雷和安全接地系統，不同接地之間也無法保障具有安全距離。考慮到現實的需求，當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。要進一步保障系統的安全性，還要采取等電位聯接措施。這種措施一般是說，將暴露在外的導電及裝置進行適當的連接，就算出現故障，人體在接觸到電流時也是等電位的，這樣就大大降低了電擊的危險程度。在TN系統中進行等電位聯結，還能有效消除電源側故障，降低電擊事故發生率。重復接電中的電阻往往存在電壓降，因此重復接電對該故障起不到徹底消除作用。

2 電氣接地技術在選煤廠的應用

（1）選煤廠的接地形式的選擇。當前我國低壓配電遵循的是《低壓配電設計規范》中要求的標準，并明確了具體的接地形式為：IT系統、TT系統、TN系統三種。這三種系統中，TN系統和TT系統中性點都是可以直接接地的，TN系統中，外露導電部分實現了與電源中性點的連接。TT系統中，外露導電實現了直接接地。IT系統則與上面兩種不同，其中性點不接地，或通過高阻抗接地，但外露部分卻實現了直接接地。

低壓供電系統的電壓等級為380V時，采用TN接地系統。其中TN系統包括了TN-S、TN-C、TN-C-S三種系統形式。TN-C系統，具有簡便、靈敏度高、經濟等優勢，實現了中性線（N）與（PE）線全部合為一根PEN線，但鑒于選煤廠內設備很大部分都是單相負荷的，因此采取TN-C系統難以達到三相負荷平衡的要求。PEN線會導致不平衡電流的出現，另外電焊機、變頻器等設備的多次使用也會導致高次諧波電流出現在線路中，這樣PEN線在正常運行下就出現電壓疊加，出現波動現象。這樣會導致設備外殼帶電情況出現，不僅會嚴重威脅到人身安全，還對PLC控制、計算機等設備有嚴重影響，導致其無法實現順利運行。這樣看來，TN-C系統只能適用于變頻器少的小型選煤廠的接地要求。TN-S系統中性線（N）和（PE）線是全部分開的，因此這種系統相對而言安全性更大，單相負荷占比大的可以采用這種系統，但三相平衡難以實現，設備多且信息設備多的大中型選煤廠可采用這種系統。TN-C-S系統是TN-C系統和TN-C系統綜合體，具備了TN-C系統和TN-S系統的特點，適用于中小型選煤廠的接地系統。

低壓供電系統的電壓等級為660V時，采用IT接地系統。該系統當發生單相接地故障時，其故障電流很小，可以不切斷故障線路，保證供電連續性。但這個系統中缺乏中性線（N）配置，因此必須采取一定的安全措施加以補充，單相設備要求380v配電系統。這種系統在大型選煤廠比較適用，保證了大功率的設備需求，對于成本投資節約、連續供電應用有一定的保障。

（2）共用接地裝置和等電位連接的設計。TN系統中，PE線可以實現重復接地，此時PE線出現故障時更易接地排除故障。等電位聯結實現后，地下的金屬水管、鋼筋等物質都可以作為導體實現接地，此時電阻值小，又由于水泥外裹因此使用時間較長，故在等電位聯結的建筑物中可以不人為進行重復接地。在TN系統中進行等電位聯結，對于電源側故障的消除和點擊事故的發生具有重要作用。重復接地設置中，電阻往往存在電壓降，但重復接地卻只起到降低的作用，無法實現消除。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；等電位聯結有特定的導體作為參考電位，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，但又各不相同。

共用接地是構建了一個地網，將所需要的系統形成一個電氣相通的整體接地網。共同接地，不但滿足單個系統的需求，還要對其產生的負面影響加以解除。電阻值應保持在各系統要求的最低值之下。同時，還要設置防雷接地，以方便巨大雷電流的泄放，避免安全事故的發生，因此在設計的時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因素的影響，合理安排結構形式及布置，避免雷電流導致的事故發生。

3 結語

總而言之，在整個的電網系統中，電氣接地保護是非常關鍵的工作，不僅關系著人們生產生活，還影響著配電系統運行的正常化。電氣接地保護工作對技術的邏輯有特殊的要求，必須達到一定要求的細致性和嚴密性，這就給工作人員提出了較高的要求，除了根據當地具體情況之外，還要選取科學、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生。根據這點，選煤廠開展接地工作，就要首選TN-S系統，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用電要求，真正起到電氣接地保護作用。

參考文獻：

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