電氣自動(dòng)化中電氣接地及電氣保護(hù)技術(shù)探究

金偉韋 朱駿 江蘇高智電力設(shè)計(jì)咨詢有限公司

我國(guó)科技水平不斷提高，電氣自動(dòng)化技術(shù)也為了滿足社會(huì)對(duì)電能的多元化需求而產(chǎn)生了非常大的發(fā)展。不過，在應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)為人們提供更好的生活條件的同時(shí)，也應(yīng)該注意提高電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。電氣接地及電氣保護(hù)技術(shù)就能有效降低故障隱患，延長(zhǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的時(shí)間。所以，技術(shù)人員加強(qiáng)這一技術(shù)的研究是非常必要的。

一、電氣接地技術(shù)

（一）tn-s 技術(shù)

tn-s 系統(tǒng)是電氣接地系統(tǒng)中的一種接零保護(hù)系統(tǒng)，在整個(gè)系統(tǒng)中能夠發(fā)揮較好的保護(hù)作用。它是通過PE 線和三相四線進(jìn)行有序相加，實(shí)現(xiàn)電氣接地的一種方法。tn-s 系統(tǒng)的作用原理是它能夠?qū)⑾到y(tǒng)中設(shè)備的漏電電流轉(zhuǎn)變?yōu)槎搪冯娏鳎瑢⑵滢D(zhuǎn)化為單相對(duì)地短路故障，燒斷保險(xiǎn)絲，導(dǎo)致設(shè)備斷電，避免設(shè)備因長(zhǎng)時(shí)間漏電而發(fā)生損壞，也在一定程度上降低了人員觸電的風(fēng)險(xiǎn)。通常，如果設(shè)備對(duì)接地方式?jīng)]有指定要求，電氣設(shè)備采用tn-s 系統(tǒng)，能夠有效保證人員的安全。

（二）tn-c-s 技術(shù)

電氣系統(tǒng)根據(jù)組成方式的不同，還可以將tn-c-s 系統(tǒng)分為tn-c 和tn-s 系統(tǒng)兩種。在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中，tn-s 系統(tǒng)的中線在和地面發(fā)生連接之后，通常不能再和電氣系統(tǒng)進(jìn)行連接。而在實(shí)際運(yùn)行過程中，中線也通常不會(huì)帶電。所以說，在接地保護(hù)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，tn-s 系統(tǒng)能夠發(fā)揮較好的效果。我國(guó)智能建筑內(nèi)部的電力系統(tǒng)，大都使用了tn-c-s 系統(tǒng)，而且隨著這種技術(shù)的發(fā)展，得到了業(yè)內(nèi)的廣泛認(rèn)可。

二、電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中接地保護(hù)的具體應(yīng)用方法

（一）直接接地

建筑行業(yè)的高速發(fā)展不光改善了人們的居住條件，近些年智能建筑概念的提出還通過嵌入更多的電氣設(shè)備讓建筑的功能更加強(qiáng)大。現(xiàn)如今，很多建筑內(nèi)部都有復(fù)雜的通訊設(shè)備，還有很多確保住戶人身和財(cái)產(chǎn)安全的監(jiān)控設(shè)備，在這種復(fù)雜的電氣系統(tǒng)中，接地保護(hù)的要求會(huì)更加嚴(yán)苛。要想讓電氣系統(tǒng)良好運(yùn)轉(zhuǎn)，首先應(yīng)當(dāng)維持系統(tǒng)中的電氣設(shè)備處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。在對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行接地時(shí)，應(yīng)該結(jié)合不同的電氣設(shè)備的需求，將不同設(shè)備中的數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的轉(zhuǎn)換。比如，可以適當(dāng)放大模擬信號(hào)，放大邏輯信號(hào)，以電流為傳輸方式，確保電網(wǎng)系統(tǒng)中各設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。另外，使用直接接地的方式時(shí)，應(yīng)該盡可能增加銅芯截面的面積，還需要將設(shè)備的一端接地，另一端和電位連接，這種連接方式能夠確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性，降低系統(tǒng)發(fā)生故障的概率。需要注意，在進(jìn)行連接時(shí)，不能將PE 線和N 線連接，否則會(huì)發(fā)生接地故障，還會(huì)威脅到人員的安全。

（二）工作接地

工作接地就是在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和安裝的過程中，用變壓器中線作為對(duì)象進(jìn)行接地操作。在這種接地方式中，接線端子是接地中不可或缺的，它能夠有效地實(shí)現(xiàn)屏蔽功能，預(yù)防靜電。需要注意的是，在進(jìn)行工作接地時(shí)，接線端子不能和PE 線相連，否則會(huì)發(fā)生故障。在高壓系統(tǒng)中進(jìn)行工作接地時(shí)，技術(shù)人員可以采用中性點(diǎn)接地方法，這種方法對(duì)于改善接地電壓有很好的效果，還能對(duì)電壓便宜問題進(jìn)行有效的控制。

（三）防雷接地

我國(guó)建筑工程行業(yè)的快速發(fā)展讓如今的建筑嵌入了更多的功能，比如監(jiān)控、自動(dòng)警報(bào)等。而且隨著城市人口的逐漸增多，建筑防雷的要求也越來越高。眾所周知，如果高層建筑沒有良好的防雷接地，雷擊不光會(huì)給建筑表面造成破壞，還會(huì)嚴(yán)重影響其內(nèi)部的電子系統(tǒng)運(yùn)行。比如，在沒有良好接地的建筑遭受雷擊之后，內(nèi)部的警報(bào)系統(tǒng)可能因?yàn)槌休d不了過高的電壓而發(fā)生爆燃，不僅讓系統(tǒng)失去了功能，還極大地影響了住戶的安全。所以，為了保證建筑內(nèi)部的系統(tǒng)都能夠正常運(yùn)行，防雷接地工作的質(zhì)量一定要得到保證。不僅如此，在進(jìn)行防雷接地時(shí)，技術(shù)人員要對(duì)建筑進(jìn)行周密的考察，對(duì)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)了如指掌，然后設(shè)計(jì)出科學(xué)、準(zhǔn)確的防雷安裝方案，讓建筑的防雷結(jié)構(gòu)更加完善。在進(jìn)行防雷接地時(shí)，還要考慮建筑的具體需求，比如，利用針帶組合處理接閃器，還可以讓屋頂?shù)慕饘僭O(shè)備和建筑內(nèi)部的接地網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，對(duì)雷擊進(jìn)行高效的引導(dǎo)，降低建筑遭雷擊之后發(fā)生故障的概率。

（四）屏蔽與防靜電接地

電氣系統(tǒng)中設(shè)備在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的過程中，難免會(huì)在表面產(chǎn)生靜電，而當(dāng)電磁和靜電產(chǎn)生干擾時(shí)，接地設(shè)備就能很好地對(duì)靜電進(jìn)行引導(dǎo)，避免電氣設(shè)備發(fā)生故障。在進(jìn)行防靜電接地時(shí)，應(yīng)將設(shè)備的外殼和PE 線按照正確的方式連接，然后，技術(shù)人員需要根據(jù)PE 線和屏蔽管線的位置進(jìn)行屏蔽接地。技術(shù)人員為了提高屏蔽效果，應(yīng)盡可能多地做好PE 線的處理。通常，在干燥的環(huán)境中，設(shè)備的靜電和摩擦以及移動(dòng)的關(guān)系較大，為提高防靜電干擾的效果，技術(shù)人員應(yīng)首先確保設(shè)備的芯片處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，確保設(shè)備能夠正常運(yùn)行，然后，技術(shù)人員才可以將PE 線進(jìn)行連接，同時(shí)，選擇電阻較小的設(shè)備，以免靜電不能及時(shí)疏導(dǎo)。需要注意的是，技術(shù)人員應(yīng)將電阻控制在4Ω 內(nèi)，切不可讓電阻超過100Ω，否則防靜電干擾的整體效果會(huì)大大下降。

三、結(jié)束語(yǔ)

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的接地是確保建筑內(nèi)部電子系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵技術(shù)，接地系統(tǒng)的穩(wěn)定性直接影響著建筑的使用效果。建筑內(nèi)部由于電路系統(tǒng)相當(dāng)復(fù)雜，一旦出現(xiàn)接地故障，通常會(huì)造成相當(dāng)嚴(yán)重的后果，會(huì)威脅到住戶的人身和財(cái)產(chǎn)安全。所以，在進(jìn)行電氣自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)時(shí)，要采取科學(xué)的接地方法，并根據(jù)不同的電子系統(tǒng)需求，采取不同的保護(hù)措施，降低系統(tǒng)運(yùn)行過程中發(fā)生問題的概率，為住戶創(chuàng)造良好的生活環(huán)境。本文簡(jiǎn)單分析了電氣接地和保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，希望對(duì)業(yè)內(nèi)人士起到參考作用。