電氣設備的接地作用與技術應用

由坤

摘 要：接地是一種重要的保護措施，其主要作用是保證電氣設備能夠正常運行，接電是指電氣設備的某一部位和大地之間的電氣連接，然而，它并不是簡單的工程接電，在進行接地時，必須了解并熟知接地的工作機理以及其構造，并綜合考慮電氣設備運行現場的實際狀況，科學合理的接地在電氣設備運行中發揮了極其重要的作用。

關鍵詞：電氣設備；接地；作用；接地技術

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.04.138

1 前言

社會經濟的迅猛發展，大大促進了電氣設備的廣泛應用，然而在應用過程中，電氣設備存有一定的危險性，若出現使用不當的情況，將損壞設備，甚至帶來人身傷害，因此，應加強接地技術的應用。接地既包括電氣設備或線路帶電部分的某一點和大地的連接，也包括電氣設備或其他設備不帶電部分的某一點和大地的人為連接，此外，還表現為桿塔、電氣設備或過電壓保護裝備經過將接地線埋在大地里，同時直接和大地接觸的金屬導體和大地相連接。

2 接地類型

（1）防雷接地。防雷接地是一種過電壓保護設備的接地，主要作用是防止雷電過電壓損害電氣設備或人體。在應用中常見的有避雷針和避雷器的接地等。

（2）工作接地。工作接地是電力系統的某部位與大地的連接，能夠確保電氣設備或電力系統正常運行，常見的電力系統的中性點接地。

（3）保護接地。保護接地是指通過接地線將電氣設備的金屬外殼與大地進行連接[1]。若電氣設備的絕緣發生損壞，保護接地能夠使金屬外殼對地電壓降低到安全電壓范圍里，從而防止人體電擊事故的發生。常見的保護接地有：電氣設備發的傳動裝備；照明器具、電壓器、電擊、移動或手持式用電器具以及其他電器的外殼和金屬底座；控制、配電與保護用的臺框架；室內、外配電裝備的鋼筋混凝土構架的鋼筋、金屬框架以及靠近帶電位置的金屬門與金屬遮攔；交直流電力電纜的框架、電纜的金屬保護層、終端盒與接線盒的金屬外殼以及穿線的鋼管等。

（4）重復接地。重復接地主要應用于低壓配電系統的TN-C系統中，對中性線進行重復接地，若中性線發生故障，無法進行進行接地保護時，重復接地能夠防止電擊，保護設備不受損壞[2]。TN-C系統中的重復接地包括：四芯電纜的中性線；架空線路中的適當點與終端；對于大型車間中的中性線，可采用環形布置，同時展開多點重復接地；架空線路或電纜在車間或建筑物的進線位置。

（5）屏蔽接地。屏蔽接地的主要作用是保護電氣設備不受電磁的干擾。屏蔽接地將電氣電磁的干擾引至地下，防止外來電磁對電氣設備的進行干擾。

（6）防靜電接地。防靜電接地是防止靜電對設備或人體的損害，常見的有把某些氣體或液體的車輛或金屬輸送管道進行接地。

3 接地作用

眾所周知，接地能夠避免人體受到電擊的危害，這只是接地的其中一個作用，接地還有很多作用，它還可以防止雷擊、保護電氣設備及線路、防止靜電、預防火災等，從而確保電力系統能夠運行正常。

（1）防止電擊。人體具有一定的阻抗，然而這種阻抗極易受到所處環境的影響，若環境潮濕時，阻抗將會降低，從而人體就易受到電擊危害。接地能夠有效防止電擊，電氣設備運用接地技術，可使自身的電位接近大地的電位。

（2）防止雷擊與靜電。在發生雷電時，不僅會出現直接雷，而且還將產生感應雷，而感應雷又包括電磁感應雷與靜電感應雷[3]。雷擊和靜電都將對電氣設備帶來非常大的損害，接地是所有防雷措施中最有效、最主要的手段。

（3）防止干擾。通常情況下，電氣設備的工作電源是交流供電系統，而該供電系統運行時會存在對地分布電容，此電容會干擾電氣設備的穩定運行，在電氣設備中運用接地技術能夠最大限度地防止干擾。此外，電氣設備應用過程中，還會受到頻率的干擾，頻率會對電壓進行干擾，經由交直流電源線侵入，對低電平信號作業產生很大的影響，采用功率接地可以防止頻率的干擾，從而保障電氣設備的穩定、安全運行。

4 接地技術原則

在應用接地技術時應該遵守以下原則：

（1）根據國家標準GB14050《系統接地的形式及安全技術要求》，所有電氣設備都需要展開保護接地，并且保護接地不能用以其他用途，必須達到規定的保護接地或工作接地的要求[4]。

（2）根據等電位連接要求進行接地。通常情況下，除了特殊要求外，各類電氣設備需要運用一個總的接地體，以等電位連接要求為依據，使建筑物的金屬構件以及金屬管道連接總接地體，而輸送易燃易爆物的金屬管道則不需要連接總接地體。

（3）在建筑物中不適合設置人工總接地體，總接地體的接地電阻應該小于其他所有接地電阻。

（4）對于具有特殊要求的接地，以中壓系統、計算機系統以及弱電系統為例，其接地是經小電阻接地或中性點直接接地，需要根據相關專項規定展開接地。

5 接地裝置的技術要求

5.1 直流設備的接地

直流電流對金屬具有非常大的腐蝕作用，從而將增大接觸電阻，故對直流線路進行接地時，需要對接地裝置進行充分考慮：一方面，對直流系統進行人工接地體時，厚度應該大于5毫米，與此同時，必須對人工接地體進行定期檢查，觀測腐蝕狀況[5]；另一方面，對直流設備進行接地時，不可以采用自然接地體，自然接地體不能作為重復接地的接地體和接地線或PE線，并且不能連接自然接地體。

5.2 易燃易爆場所的電氣設備的保護接地

首先，易燃易爆場所內的電氣設備、金屬管道、機械設備以及建筑物的金屬構件都應該接地，并且將跨接線敷設與管道接頭的位置。

然后，在低于1kV的中性點接電線路內，若線路過電流保護為熔斷器，則保護裝備的動作安全系統應該大于4；若為斷路器，則動作安全系數應該大于2。

最后，接地干線和接地體的連接點應該大于2個，且在建筑物的兩邊分別連接接地體。

5.3 變電所的接地裝置

變電所的接地裝置應滿足以下要求：首先，接地體必須水平敷設。此外，接地體宜使用直徑大于12毫米、2.5米長的圓鋼，或厚度大于4毫米的鋼管，或厚度大于4毫米的角鋼，同時還需連接截面大于25mm*4mm的扁鋼形成閉合環形，并且各角應為弧形。

其次，接地體敷設的位置應處于變電所的墻外，且距離應大于3米；接電網的埋設深度不能小于當地凍土層厚度，最小敷設深度應大于0.6米。

然后，主變壓器的保護接地與工作接地應分別連接人工接地網。

最后，避雷針或避雷線最好有單獨敷設接地裝置。

6 接地裝置的運行

接地裝置在運行時，接地體與接地線將會受到外力的腐蝕或破壞，從而出現斷裂或損傷，同時土壤變化會影響接地電阻，因而，必須定期試驗與檢查接地裝置。

（1）接地裝置的檢查周期。通常情況下，變電所的接地裝置需每年檢查一次；依據建筑物或車間的實際狀況，每年對接電線進行1至2次的檢查；對于各類防雷裝置的接線，需每年在雷雨季前進行一次檢查；若接地裝置處于具有腐蝕性土壤，則需依據運行具體狀況每3至5年檢查一次地面下的接地體；對于移動式、手持式電氣設備的接地線，需每次使用前都檢查一次；每1至3年對接地裝置的接地電阻進行一次檢測。

（2）檢查項目。首先，檢查接地裝置各連接點的接觸情況；其次，對于腐蝕性較強的土壤地帶，需要對處于地面下500毫米以上的接地體進行檢查，觀察其腐蝕程度；再者，檢查接地裝置的接地電阻，檢查時間通常為雨季前，土壤電阻率最大時，并且對比分析測量結果；然后，在電氣設備檢修后，對接地線的連接狀況進行檢查；最后，對電氣設備和接電線、接地線和接地干線、接地網的連接情況進行檢查。

參考文獻：

[1]杜婕.電氣設備接地在電力系統中的應用[J].中外企業家，2014（24）：84-85.

[2]王俊平.接地技術在電子電氣設備運行中的應用[J].湖北職業技術學院學報，2015（03）：103-105.

[3]李政芮.電氣接地和電氣安全問題探析[J].山東工業技術，2016（01）：172+181.

[4]陳建貴，郭冬雪.電力系統中電氣設備接地技術分析[J].電子技術與軟件工程，2016（07）：236.

[5]王柯盛.接地技術在電子電氣設備運行中的應用[J].電子技術與軟件工程，2016（13）：235.