電氣自動(dòng)化系統(tǒng)接地問題分析與研究

摘要：社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展使電氣自動(dòng)化系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在各領(lǐng)域生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理過程中，為提升行業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)效率與質(zhì)量打下了堅(jiān)實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與安裝過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)接地問題，導(dǎo)致系統(tǒng)難以發(fā)揮出應(yīng)有的積極作用，本文就基于此，對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的接地問題與解決對(duì)策進(jìn)行概述，保障接地氣，系統(tǒng)正常穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化系統(tǒng);接地問題;解決對(duì)策

前言：在實(shí)際生產(chǎn)過程中應(yīng)用電氣自動(dòng)化系統(tǒng)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行故障問題，分析故障發(fā)生部位以及癥結(jié)所在，幫助維護(hù)人員制定出更具可行性的維護(hù)方案。但就目前來看，在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與運(yùn)行過程中，存在較為顯著的接地問題，需相關(guān)管理部門結(jié)合電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行需求，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)接地功能進(jìn)行不斷優(yōu)化與改良。

1、電氣自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用重要意義

20世紀(jì)80年代末，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于各類生產(chǎn)線中，具有監(jiān)管控制生產(chǎn)線的重要職能[1]。隨著科技技術(shù)的快速發(fā)展，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)各類功能逐步完善，通過對(duì)生產(chǎn)信息進(jìn)行采集與分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)與解決生產(chǎn)過程中存在的安全問題與質(zhì)量隱患，對(duì)保障安全可靠生產(chǎn)具有重要意義。

現(xiàn)階段電氣自動(dòng)化已然成為電氣信息領(lǐng)域的重要發(fā)展趨勢(shì)，在加快國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速率中發(fā)揮出了重要的作用。通過高效應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，能夠保障電氣系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行，對(duì)電力設(shè)施，到實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面管控。

2、電氣自動(dòng)化系統(tǒng)接地技術(shù)

就目前來看，各領(lǐng)域在自動(dòng)化、智能改造中投入了大量的人力物力，從根本上提升了實(shí)際生產(chǎn)質(zhì)量與生產(chǎn)效率，為盡早實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，社會(huì)效益最大化目標(biāo)做好了完全準(zhǔn)備工作。但在部分電氣自動(dòng)化系統(tǒng)開展期間，經(jīng)常會(huì)受到接地故障等問題影響，導(dǎo)致電氣系統(tǒng)的安全運(yùn)行難以得到切實(shí)保障，需相關(guān)管理部門加強(qiáng)接地保護(hù)力度，從根本上控制因雷電、靜電等影響因素對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)造成的不利影響。

2.1設(shè)置電氣自動(dòng)化系統(tǒng)接地標(biāo)準(zhǔn)

在實(shí)際生產(chǎn)過程中，涉及到的電氣設(shè)備數(shù)量多、種類繁雜，需相關(guān)管理部門結(jié)合設(shè)備功能及特征，制定出更加科學(xué)的接地標(biāo)準(zhǔn)及接地分類原則[2]。舉例而言，在對(duì)生產(chǎn)操作臺(tái)、控制柜電氣系統(tǒng)進(jìn)行接地處理期間，需加強(qiáng)接地保護(hù)力度，降低設(shè)備實(shí)際運(yùn)行期間的安全隱患，從根本上保障操作人員的人身安全。在對(duì)可編程邏輯控制裝置以及集散控制系統(tǒng)進(jìn)行接地處理時(shí)，應(yīng)將接地對(duì)象設(shè)置為工作臺(tái)、活動(dòng)地板等，降低靜電對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)安全運(yùn)行造成的威脅，進(jìn)一步延長(zhǎng)電氣系統(tǒng)內(nèi)部電子元器件的使用壽命。

在對(duì)電纜、電涌保護(hù)裝置進(jìn)行接地處理時(shí)，要求接地系統(tǒng)能夠充分發(fā)揮出防雷避雷的積極作用，控制雷擊事件發(fā)生幾率，保障相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)的核心利益。值得注意的是，在設(shè)置接地系統(tǒng)時(shí)，需應(yīng)用單點(diǎn)接地的方式，要求相關(guān)工作人員能夠?qū)拥叵到y(tǒng)連接方式進(jìn)行充分分析，將直接連接系統(tǒng)匯集到一起，進(jìn)行統(tǒng)一接地處理，使電氣自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)的弱電系統(tǒng)能夠得到根本上保障，提升系統(tǒng)的防雷擊防靜電能力。

注重在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)接地處理期間，科學(xué)設(shè)置接地電阻值，確保接近效果能夠與預(yù)期目標(biāo)相符[3]。具體來說，接地保護(hù)、直流或交流接地系統(tǒng)的接地電阻值應(yīng)不超過4Ω，防雷接地系統(tǒng)的電阻值應(yīng)不超過10Ω。借助此些接地系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)數(shù)值，對(duì)接地系統(tǒng)方案進(jìn)行優(yōu)化與完善，確保接地方案能夠在指導(dǎo)接地系統(tǒng)有序安裝中發(fā)揮出重要作用。

2.2明確接地系統(tǒng)設(shè)置要求

通過充分分析電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)其運(yùn)行需求，明確接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)與安裝要求，確保接地系統(tǒng)能夠充分發(fā)揮出應(yīng)有作用。

一方面，在設(shè)置電氣自動(dòng)化系統(tǒng)接地裝置期間，可以采用共同接地方式，使電氣系統(tǒng)形成等電位體，確保生產(chǎn)環(huán)節(jié)內(nèi)的各項(xiàng)電氣設(shè)備均能夠連接在一起，切實(shí)提升接地系統(tǒng)運(yùn)行效果;

另一方面，在使用儲(chǔ)能變流器期間，可采用三級(jí)接地的方式，針對(duì)生產(chǎn)設(shè)施運(yùn)行要求對(duì)接地方案進(jìn)行不斷優(yōu)化。舉例來說，在生產(chǎn)線高壓端采用一級(jí)接地法、減壓防雷系統(tǒng)中使用二級(jí)接地法、分配電箱回路保護(hù)裝置采用三級(jí)接地法，確保各階級(jí)系統(tǒng)均能夠在實(shí)際應(yīng)用過程中起到保護(hù)設(shè)備安全可靠運(yùn)行的重要作用。

在對(duì)生產(chǎn)過程中的工作臺(tái)、控制柜等電氣裝置進(jìn)行接地處理時(shí)，需將接地線接入連接板，使接地總線能夠?qū)㈦姎庠O(shè)備連接為統(tǒng)一整體，切實(shí)提升接地系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量與效率，使電氣設(shè)備能夠抵御雷擊與靜電。

3、電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的接地材料選擇

接地材料對(duì)接地系統(tǒng)能否在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中發(fā)揮出重要作用具有深遠(yuǎn)影響，因此需相關(guān)工作人員結(jié)合電氣自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行要求，選擇適當(dāng)接地材料。現(xiàn)階段接地系統(tǒng)常見材料主要為以下幾種：

第一，碳鋼接地材料。為碳素鋼材與熱鍍鋅材質(zhì)，取材便捷，造價(jià)較低，能夠借助材料的自身性能優(yōu)勢(shì)增強(qiáng)接地效果。但由于此類材料在實(shí)際應(yīng)用過程中極容易受到外界環(huán)境的溫度及濕度影響，導(dǎo)致接地系統(tǒng)出現(xiàn)銹蝕等現(xiàn)象，縮短了接地系統(tǒng)的使用壽命;

第二，有色金屬材料。為銅、鉛、鋅等材質(zhì)，具有顯著的耐腐蝕效果，但投入成本較大，材料的質(zhì)地更軟，施工難度較大;

第三，復(fù)合材料。將碳鋼等材質(zhì)在高溫高壓的環(huán)境下與有色金屬進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，確保材料的各項(xiàng)性能更加符合電氣自動(dòng)化系統(tǒng)接地要求，確保接地工作具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

在選擇接地材料過程中，需深入分析接地技術(shù)的應(yīng)用環(huán)境特征，如接地環(huán)境的鹽堿度較高，則應(yīng)采用熱鍍鋅等復(fù)合材料，從根本上延長(zhǎng)接地系統(tǒng)的使用壽命;在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)接地電阻要求較高的情況下，可以將銅包鋼作為接地系統(tǒng)的主要材料，使接地效果滿足實(shí)際決定要求。

4、電氣自動(dòng)化系統(tǒng)接地案例分析

4.1接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作

以某生產(chǎn)企業(yè)為例，對(duì)該企業(yè)生產(chǎn)過程中的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)接地設(shè)計(jì)與實(shí)施進(jìn)行實(shí)例研究[4]。經(jīng)過調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，該生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模大，內(nèi)部電器設(shè)備數(shù)量多，整體處于雷電多發(fā)地段，電氣設(shè)備對(duì)防雷防靜電的要求更高。結(jié)合生產(chǎn)要求，明確電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)范圍主要包括配電站、生產(chǎn)線，細(xì)致區(qū)分電氣自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)變電站、總降壓電源、變電所等運(yùn)行要求，設(shè)計(jì)出更加符合電氣自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行狀況的接地系統(tǒng)方案。

4.2接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

在生產(chǎn)企業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)接地設(shè)置期間，主要采用全生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)一保護(hù)接地系統(tǒng)的設(shè)置方式，搭建起能夠覆蓋到整體電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的接地網(wǎng)絡(luò)，采取網(wǎng)絡(luò)接地、電氣接地、建筑物接地等手段，力爭(zhēng)獲得最佳接地效果[5]。結(jié)合生產(chǎn)線運(yùn)營(yíng)特征，規(guī)范接地系統(tǒng)安裝行為，使接地系統(tǒng)能夠充分發(fā)揮出應(yīng)有作用。

同時(shí)，采用同一弱電接地系統(tǒng)，利用集散控制系統(tǒng)、儀表接地、邏輯接地等方式，交最低電阻值設(shè)置在低于10Ω范圍之內(nèi)，使生產(chǎn)線內(nèi)的電氣室及控制室的弱電接地系統(tǒng)利用電纜連接在一起，從根本上保障電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行安全。

總結(jié)：總而言之，為充分發(fā)揮出接地系統(tǒng)在推進(jìn)電氣自動(dòng)化發(fā)展進(jìn)程中的積極作用，相關(guān)管理部門需結(jié)合當(dāng)前電氣自動(dòng)化改造要求，對(duì)接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，嚴(yán)格遵循現(xiàn)場(chǎng)接地施工規(guī)范，延長(zhǎng)接地系統(tǒng)運(yùn)行壽命，使接地系統(tǒng)的內(nèi)在功能更加完善。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳愷華. 鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略背景下蘇北鄉(xiāng)村人居環(huán)境評(píng)價(jià)與優(yōu)化策略研究[D].蘇州科技大學(xué)，2019.

[2]潘金龍. 新疆油田污水處理自動(dòng)化控制系統(tǒng)的創(chuàng)新應(yīng)用[D].西安石油大學(xué)，2016.

[3]李平. 基于網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的火電廠電氣監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D].華南理工大學(xué)，2016.

[4]郭軍. 興安盟某ABC66kV變電站電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)及研究[D].長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)，2019

[5]李功新. 基于可拓推演方法的調(diào)控一體防誤操作系統(tǒng)研究與應(yīng)用[D].武漢大學(xué)，2014.

作者簡(jiǎn)介：陳遼語（1994-），男，本科，助理工程師，從事電力工作。