關(guān)于接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究

摘 要：根據(jù)接地設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)范和手冊(cè)，闡述了鋼鐵企業(yè)接地設(shè)計(jì)步驟和考慮的各種因素，保證電力系統(tǒng)運(yùn)行和故障時(shí)能保證電氣裝置和人身安全，做到安全、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理。

關(guān)鍵詞：接地;接地極;靜電接地

一、 接地的分類

（一）功能接地：電力系統(tǒng)接地和信號(hào)電路接地。

（二）保護(hù)接地：電氣裝置保護(hù)接地、作業(yè)接地、雷電防護(hù)接地、防靜電接地和陰極保護(hù)接地。

（三）功能和保護(hù)接地兼有接地：電磁兼容性接地。

二、 各類接地的介紹

由于種類太多下面就挑選幾個(gè)具有代表性的接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行介紹。

（一）高壓系統(tǒng)電氣裝置的接地

高壓系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式主要有直接接地、中性點(diǎn)不接地、中性點(diǎn)諧振接地、中性點(diǎn)高電阻接地方式和低電阻接地方式。電力系統(tǒng)、裝置或設(shè)備應(yīng)按規(guī)定接地，接地裝置應(yīng)充分利用自然接地體，但應(yīng)校驗(yàn)自然接地體的熱穩(wěn)定性。不同用途、不同額定電壓的電氣裝置或設(shè)備，除另有規(guī)定外，應(yīng)使用一個(gè)總的接網(wǎng)，接地電阻應(yīng)符合其中最小值的要求。設(shè)計(jì)接地裝置時(shí)，應(yīng)考慮土壤干燥或降雨和凍結(jié)等季節(jié)變化的影響，接地電阻、接觸觸電位差和跨步電位差在四季中均應(yīng)符合要求 但雷電保護(hù)接地的接地電阻可只考慮在雷季中土壤干燥狀態(tài)的影響。

（二）低壓電氣裝置的接地（1）TN系統(tǒng)接地分為單電源系統(tǒng)和多電源系統(tǒng)。單電源系統(tǒng)有一點(diǎn)直接接地，電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分通過PEN導(dǎo)體或PE導(dǎo)體連接到接地點(diǎn)。多電源的系統(tǒng)不應(yīng)在變壓器中性點(diǎn)或發(fā)電機(jī)星形點(diǎn)直接對(duì)接連接;變壓器的中性點(diǎn)或發(fā)電機(jī)的星形點(diǎn)之間相互連接的導(dǎo)體應(yīng)絕緣，且不得將其與用電設(shè)備連接;電源中性點(diǎn)相互連接的導(dǎo)體和PE導(dǎo)體之間，應(yīng)只一點(diǎn)連接，并應(yīng)設(shè)置在總配電屏內(nèi)。（2）TT系統(tǒng)接地電源端有一點(diǎn)直接接地，電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分應(yīng)接到電氣上獨(dú)立于電源系統(tǒng)接地的接地極上。IT系統(tǒng)接地：電源端系統(tǒng)的所有帶電部分應(yīng)與地隔離，或系統(tǒng)某一點(diǎn)通過足夠高的阻抗接地。電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分應(yīng)被單獨(dú)和集中的接地，或在滿足點(diǎn)擊安全防護(hù)的條件下集中接到系統(tǒng)的保護(hù)接地上，IT系統(tǒng)可配出N導(dǎo)體，但一般不宜配出N導(dǎo)體。對(duì)裝置的PE導(dǎo)體可另外增設(shè)接地。

（三）發(fā)電廠和變電站的接地網(wǎng)設(shè)計(jì)

首先，應(yīng)掌握工程地點(diǎn)的地形、地質(zhì)和土壤情況，并實(shí)測(cè)或合理確定場(chǎng)地土壤電阻率。其次，應(yīng)根據(jù)有關(guān)建筑物的布置、結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)鋼筋配置情況確定可用作接地網(wǎng)的自然接地體，并估算其等效接地電阻值。還要應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)遠(yuǎn)期最大運(yùn)行方式下的電氣接線、線路狀況及系統(tǒng)的計(jì)算電抗與電阻的比值（X/R）等條件，確定設(shè)計(jì)水平年流經(jīng)變電站接地網(wǎng)的最大接地故障丕對(duì)稱電流有效值。還應(yīng)計(jì)算確定流過設(shè)備外殼接地導(dǎo)體和經(jīng)接地網(wǎng)入地的最大接地故障不對(duì)稱電流值，進(jìn)一步應(yīng)根據(jù)站址的土壤結(jié)構(gòu)、電阻率及地網(wǎng)接地電阻值的要求初步擬定接地網(wǎng)的布置形式和尺寸，核算接地網(wǎng)的接地電阻、地電位升高及最大按觸電位差和跨步電位差。當(dāng)最大接觸電壓和跨步電壓不滿足要求時(shí)，應(yīng)采取降低措施或提高允許值的相應(yīng)措施，變電站中可在設(shè)備周圍敷設(shè)鵝卵石等地表高電阻率表層材料。最后，接地導(dǎo)體（線）和接地極的材質(zhì)和相應(yīng)的截面應(yīng)通過熱穩(wěn)定校驗(yàn)確定，并應(yīng)考慮土壤腐蝕的影響。設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果校驗(yàn)設(shè)計(jì)，當(dāng)不滿足要求時(shí)，應(yīng)補(bǔ)充與完善或增加防護(hù)措施。

三、 特殊場(chǎng)合的接地

（一）電子設(shè)備的接地和等電位連接

根據(jù)電子系統(tǒng)的重要性、使用性質(zhì)和價(jià)值來確定攔截效率進(jìn)一步確定雷電防護(hù)等級(jí)。防雷接地與交流工作、直流工作、安全保護(hù)接地共用一組接地裝置時(shí)，接地裝置接地電阻值按最小值確定。接地裝置應(yīng)優(yōu)先利用建筑物的自然接地體，當(dāng)自然接地體的接地電阻達(dá)不到要求是應(yīng)增加人工接地體。機(jī)房設(shè)備接地線不應(yīng)從接閃帶、鐵塔、防雷引下線直接引入。機(jī)房內(nèi)電子信息設(shè)備應(yīng)作等電位連接等電位連接形式應(yīng)采用S型、M型或它們的組合。等電位的連接導(dǎo)體和接地端子板也要符合規(guī)范的最小值要求。

（二）靜電接地

當(dāng)不同的物體接觸時(shí)，由于物體表面載流子和溢出功的不同，載流子就從一個(gè)表面遷移到另一個(gè)表面。形成靜電，靜電能量雖小，但可能產(chǎn)生較高的電位而發(fā)生靜電放電。人體與物體間放電可能引起不同程度的電擊感覺。靜電也是引發(fā)火災(zāi)和爆炸的一個(gè)危險(xiǎn)源。靜電對(duì)電壓敏感的原件可能造成損害。為防止靜電危害我們可以采取以下幾項(xiàng)措施：（1）減少靜電荷產(chǎn)生和減少摩擦;（2）使靜電荷盡快消散;（3）屏蔽或分隔屏蔽帶靜電的物體，并將屏蔽體可靠接地;（4）改善帶電體周圍環(huán)境條件，控制氣體中可燃?xì)怏w濃度;（5）防止人體帶電。

四、 結(jié)語

接地設(shè)計(jì)是很關(guān)鍵的一件事，一定要綜合考慮，做到全方位面設(shè)計(jì)最終保證安全，達(dá)到最優(yōu)設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]樸濤.工廠供配電設(shè)計(jì)的技術(shù)要點(diǎn)探析[J].住宅與房地產(chǎn)，2018（36）.

[2]戴瑋.針對(duì)住宅小區(qū)供配電設(shè)計(jì)的相關(guān)研究[J].農(nóng)家參謀，2017（23）.

[3]黨元.淺談工廠供配電設(shè)計(jì)的技術(shù)要點(diǎn)[J].時(shí)代農(nóng)機(jī)，2018（7）.

作者簡介：陶紅敏，女，內(nèi)蒙古赤峰市林西縣，凌源鋼鐵集團(tuán)設(shè)計(jì)研究有限公司，大學(xué)本科，電氣中級(jí)職稱，從事電氣和自動(dòng)化儀表設(shè)計(jì)。