探討低壓電氣設備接地保護

陳悅錦 高仁國

福建福清核電有限公司 福建 福清 350300

1 低壓電氣設備接地保護工作實施情況

目前企業在生產過程中，針對電氣設備進行安全保護雖然已經形成具體的認知，但是在實際操作過程中依然面臨一些問題。尤其是電氣設備研發期間安全保護對策的實施，以及生產過程中接地保護不到位等，不符合安全生產的相關規定。關于這一點，我國現行電力法規中對低壓電氣設備提出明確規定，即務必要有科學合理的接地保護系統，要與相線的絕緣性能保持一致。但在具體操作過程中，低壓電氣設備的接地保護操作依然存在一些問題，例如建設成本和性能之間的矛盾性，必須要在今后生產過程中加大重視。

2 低壓電氣設備接地保護思路

如果生產過程中應用直流電，那么在電壓一致的條件下，與交流電恰好相反。實踐與研究表示，沖擊工況下直流電發生“凍結”危害的幾率更高，但是受凍結的對象會在事后自行恢復。期間主要是通過自動除顫設備操作直流電源，將纖顫停止，隨后恢復運行。另外，交流電也會引發心臟顫動，所造成的危害要大于沖擊電流停止這一現象。

3 低壓電氣設備接地保護的實施方案

3.1 合理選擇接地體

接地電阻的主要作用是對接地狀態進行衡量，所以接地電阻數值會對接地跨步電壓以及接觸電壓造成直接影響。接地電阻值降低，在出現觸電現象之后，跨步電壓、接觸電壓值也會隨之降低，危害到工作人員的人身安全；若是接地電阻值降低，則會增加項目成本。那么接地保護系統設計階段，工作人員要綜合分析相關影響因素，一方面要考慮到系統性能，另一方面則要保證系統運行經濟性，選擇合適的接地體。

為此，工作人員要先采用自然接地體，充分發揮這一接地體的優勢達到節省投資成本的效果。若實地測量環節，發現自然接地體電阻與接地電阻值、熱穩定要求相符，無需安裝人工接地體，如果測量發現差異，則要安裝人工接地體。具體在安裝人工接地體時，主要有垂直、水平兩種方法，需要結合所在地區環境條件予以確定。若在沙土壤地區組織生產，考慮到地電位分布衰減速度過快，安裝人工接地體多采用垂直法。接地體直徑并不會對接地電阻造成較大的影響，但是考慮到機械強度，鋼管管壁厚度必須要超過3.5mm，直徑則要控制在25-50mm ，角鋼參數以30mm×30mm×4mm為準。

接地體長度是流散電阻非常重要的一個影響因素，如果接地體長度是2m，便與規定要求相符，要想使接地保護系統裕量充足，接地體長度需要控制在2.5-3m之間。外部環境溫濕度也是流散電阻的影響因素，將垂直接地體埋入到地下，上端與地面之間的距離在0.6m左右。工作人員在安裝接地體時需要按照安全與技術規范制定可行的方案，建議采用環形、放射形、單排這三種模式。安裝過程中，為了規避接地體之間可能形成的流散屏蔽效應，鄰近的垂直接地體間距要超過接地體長度2倍。如果是在多巖環境內生產，電位分布衰減速度較低，所以建議采用水平法安裝接地體。

3.2 科學選擇接地線

完成接地體安裝之后，需要挑選合適的接地線。在選擇時通常會以有色金屬為主要材料的人工接地線為主，將其作為自然接地線的擴充部分。結合低壓電氣設備接地保護實際情況，工作人員需要確定接地線尺寸，明設裸銅導線參數以4mm2為準， 鋁線參數則為6mm2，絕緣銅導線參數是1.5mm2， 鋁線參數是2.5mm2。

3.3 完善接地保護方案

（1）工作人員如果同時選擇自然與人工接地體，要在現場分別組織接地電阻斷開點的測量工作，其中自然接地體和人工接地體的連接導體數量必須要超過2根；（2）現場埋設人工接地體時，所選擇的埋設位置與避雷針接地體在地下的距離要超過3m，與建筑物墻基在地下的距離要超過1.5m，建筑物人行通道位置的接地體安裝建議使用帽檐式壓帶這一方法；（3）接地體連接可以采用搭接焊的方法，搭接長度扁鋼超過寬度2倍以上，且周圍的3個鄰邊均要實施焊接。圓鋼要大于直徑6倍左右，采用兩側面施焊的方法。焊接過程中，工作人員要涂刷瀝青油，避免腐蝕影響接地體作用的發揮；（4）車間接地干線、自然接地體、人工接地體三者連接，至少需要2根以上的導體在現場各個地點發揮連接作用；（5）所使用的金屬結構件主要被當作自然接地線，采用螺栓進行固定，接縫位置則要使用扁鋼進行跨接。發揮接地干線作用的扁鋼跨接線截面面積要超過100mm2，如果作為接地分支跨接線使用，截面面積則要超過48mm2；（6）將電線管本體當作接地線使用，鋼管管壁的厚度要大于1.5mm2，管接頭、分線盒兩個位置需要設置焊跨接線。如果鋼管直徑小于40mm，跨接線的圓鋼直徑建議選定6mm，鋼管直徑大于50mm，則要選擇扁鋼，且規格參以25mm×4mm為最佳；（7）低壓電氣設備安裝的過程中，如果需要在室內敷設接地線，有明敷、暗敷兩種選擇。如果選擇明敷，要注意接地干線順延墻距地面的高度要大于0.2m，支持卡子與墻面的間距大于10mm，卡子間距超過1m，分支拐彎位置的參數同樣要超過0.3m，橫跨伸縮縫要預留出足夠的裕度，也可以采用軟連接這一方式。建筑范圍內施工可以結合實際情況選擇增設保護措施。如果選擇暗敷，接地干線的兩側位置要有明露，按照實際需求順延干線設置接地線端子盒，為后期連接、檢測提供支持；

4 結束語

綜上所述，低壓電氣設備在實施接地保護的過程中，需要結合周圍環境，選擇合適的接地體、接地線，并且制定完善的接地保護方案，解決期間可能出現的一些安全隱患，營造低壓電氣設備的運行環境，為今后電氣設備安裝奠定基礎。