探討電氣自動(dòng)化中電氣接地及電氣保護(hù)技術(shù)

劉偉思

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電力工業(yè)發(fā)展迅速，社會(huì)各界對(duì)電氣安裝工程質(zhì)量提出了更高的要求。電氣設(shè)備接地保護(hù)系統(tǒng)在特定應(yīng)用的設(shè)計(jì)、安裝、應(yīng)用中容易出現(xiàn)接地故障，嚴(yán)重影響電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行，所以針對(duì)電氣接地及電氣保護(hù)技術(shù)開展討論與研究顯得格外重要。

關(guān)鍵詞：電氣接地;電氣自動(dòng)化;電氣保護(hù)

一、電氣接地技術(shù)

1、tn-s系統(tǒng)

就電氣自動(dòng)化中電氣接地系統(tǒng)的整體情況來看，tn-s系統(tǒng)作為一種接零保護(hù)系統(tǒng)，在接地系統(tǒng)中具有良好的應(yīng)用價(jià)值，通過PE線與三相四線的有序相加，滿足電氣接地的綜合要求。tn-s系統(tǒng)的最大優(yōu)勢(shì)在于，當(dāng)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中設(shè)施設(shè)備出現(xiàn)外殼漏電的情況，基于tn-s系統(tǒng)可以將漏電電流轉(zhuǎn)換為短路電流，此種狀況下形成單相對(duì)地短路故障，當(dāng)熔斷絲被熔斷時(shí)故障設(shè)備斷電，此時(shí)可避免漏電設(shè)備對(duì)人員造成的傷害，保證系統(tǒng)整體安全。一般情況下，若電子設(shè)備對(duì)接地技術(shù)無特殊要求，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)接地一般運(yùn)用tn-s系統(tǒng)，以促進(jìn)安全目的的有效實(shí)現(xiàn)，減少不必要的人員傷亡。

2、tn-c-s系統(tǒng)

在電氣系統(tǒng)的正常工作過程中，不帶電的則為中性線。因此，對(duì)于有效提高設(shè)備的穩(wěn)定性、為人員和電氣系統(tǒng)各種設(shè)備提供強(qiáng)有力的安全保障以及保證電氣系統(tǒng)在一個(gè)安全、穩(wěn)定的環(huán)境中運(yùn)行等方面，tn-s系統(tǒng)起到了重要了作用。此外，對(duì)于某些特殊的設(shè)備，我國還要求充分利用接地引線，將接地體引出，并且對(duì)于接地電阻需要根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用情況進(jìn)行選擇，經(jīng)過上述操作，就可以使電氣設(shè)備的基準(zhǔn)位得到有效的保證。當(dāng)前，tn-c-s系統(tǒng)在智能樓房電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的選擇中已經(jīng)得到了認(rèn)可，并憑借其穩(wěn)定的性能和可靠的安全保證，受到了高度重視。

二、電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中接地保護(hù)技術(shù)措施

1、安全保護(hù)接地

在一座建筑工程中，具備很多的安全保護(hù)接地的設(shè)備，包括弱電設(shè)備和強(qiáng)電設(shè)備，還有就是一些個(gè)具有帶電和導(dǎo)電功能的設(shè)備和構(gòu)件，對(duì)于這些設(shè)備和構(gòu)件需要進(jìn)行安全保護(hù)接地措施，從而保證建筑工程的用電安全。如果建筑電氣設(shè)備的接地系統(tǒng)沒有進(jìn)行有效的安全保護(hù)接地措施，那么建筑接地的絕緣很容易受到損害，所以其的外殼可能會(huì)帶電，如果有人不小心碰到了該電氣設(shè)備的外殼，那么就會(huì)有生命安全的風(fēng)險(xiǎn)。在中性點(diǎn)對(duì)接地進(jìn)行直接的電力系統(tǒng)中，接地短路的電流會(huì)經(jīng)過人的身體和大地媒介回流到中中性點(diǎn);但如果中性點(diǎn)的接地電力系統(tǒng)采用的是非直接的防方式，那么接地短路中的電流會(huì)經(jīng)過人的身體流入到大地中，并經(jīng)線路對(duì)地電容構(gòu)成通路，但是這兩種情況都會(huì)很容易引發(fā)觸電身亡的安全事故。

2、屏蔽與防靜電保護(hù)

在現(xiàn)代建筑中，屏蔽及其正確接地是防止電磁干擾的最佳保護(hù)方法。可將設(shè)備外殼與PE線連接;導(dǎo)線的屏蔽接地要求屏蔽管路兩端與PE線可靠連接;室內(nèi)屏蔽也應(yīng)多點(diǎn)與PE線可靠連接。防靜電、干擾也很重要。在潔凈、干燥的房間內(nèi)，人的走步、移動(dòng)設(shè)備，各自磨擦均會(huì)產(chǎn)生大量靜電。例如在相對(duì)濕度10-20%的環(huán)境中人的走步可以積聚3.5萬伏的靜電電壓、如果沒有良好的接地，不僅僅會(huì)產(chǎn)生對(duì)電子設(shè)備的干擾，甚至?xí)⒃O(shè)備芯片擊壞。將帶靜電物體或有可能產(chǎn)生靜電的物體（非絕緣體）通過導(dǎo)靜電體與大地構(gòu)成電氣回路的接地叫防靜電接地。防靜電接地要求在潔靜干燥環(huán)境中，所有設(shè)備外殼及室內(nèi)（包括地坪）設(shè)施必須均與PE線多點(diǎn)可靠連接。智能建筑的接地裝置的接地電阻越小越好，獨(dú)立的防雷保護(hù)接地電阻應(yīng)≤10Ω;獨(dú)立的安全保護(hù)接地電阻應(yīng)延≤4Ω;獨(dú)立的交流工作接地電阻應(yīng)≤4Ω;獨(dú)立的直流工作接地電阻應(yīng)≤4Ω;防靜電接地電阻一般要求≤100Ω。

3、防雷保護(hù)

在對(duì)智能化樓宇的設(shè)計(jì)中，存在著很多諸如保安系統(tǒng)、通信系統(tǒng)以及消防報(bào)警系統(tǒng)在內(nèi)的很多布線系統(tǒng)，一般來看，這一類的系統(tǒng)最為主要特征就是耐壓能力比較低，對(duì)于有關(guān)的干擾因素也是比較的敏感，對(duì)于這一類的系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)最為重要的是防護(hù)雷擊。如果發(fā)生雷擊就會(huì)嚴(yán)重的損壞。對(duì)于智能建筑來講通常是屬于一級(jí)負(fù)荷，所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)該根據(jù)國家有關(guān)一級(jí)負(fù)荷的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)，在進(jìn)行閃光器的設(shè)計(jì)中將針帶組合進(jìn)行應(yīng)用，而且對(duì)于屋面相應(yīng)的金屬設(shè)備應(yīng)該是與網(wǎng)格進(jìn)行相應(yīng)的連接。此外，在進(jìn)行大樓鋼筋的設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意與有關(guān)的防雷系統(tǒng)進(jìn)行連接，并且，墻面中的所有金屬設(shè)備都應(yīng)該與防雷設(shè)施進(jìn)行連接，將有關(guān)的鋼筋與接地系統(tǒng)進(jìn)行連接，這樣不僅能夠加強(qiáng)防雷系統(tǒng)，還能夠有效的確保防雷的屏蔽性。對(duì)于這種設(shè)計(jì)來講，不僅能夠有效的避免雷擊還能夠避免電磁干擾。

4、保護(hù)接零

常用的低壓電網(wǎng)是中性點(diǎn)直接接地的，低壓電氣設(shè)備又與人們接觸最多，使用不當(dāng)，往往造成嚴(yán)重的觸電事故。觸電事故的統(tǒng)計(jì)資料表明，多數(shù)發(fā)生在低壓設(shè)備和電路上，所以對(duì)低壓系統(tǒng)的安全保護(hù)應(yīng)有較多的要求：一旦發(fā)生設(shè)備漏電、碰殼故障，最好能迅速切斷電源。由上面對(duì)保護(hù)接地的分析可知，在中性點(diǎn)接地的低電壓網(wǎng)中，保護(hù)接地一般是達(dá)不到這一點(diǎn)的。如果采用降低保護(hù)接地電阻Rb和中性點(diǎn)接地電阻R0來提高故障電流達(dá)到保護(hù)切斷，從理論上來說雖然可以，但不經(jīng)濟(jì)。為了達(dá)到保護(hù)切斷，簡單有效的方法是將電氣設(shè)備的金屬外殼、構(gòu)架與電路的零線作良好的連接——即保護(hù)接零。

設(shè)備一旦發(fā)生漏電碰殼故障，即形成單相金屬性短路，一般都有足夠大的短路電路，能使保護(hù)裝置達(dá)到自動(dòng)切斷。根據(jù)保護(hù)裝置的特性，要使自動(dòng)開關(guān)迅速動(dòng)作，短路電流應(yīng)達(dá)其整定值的1.25倍;要使熔絲（保險(xiǎn)或自動(dòng)開關(guān)），短路電流應(yīng)達(dá)熔絲（保險(xiǎn)）額定值的3倍。當(dāng)電路中零線的容量不小于相線容量的一半時(shí)，通常能達(dá)到上述要求。

保護(hù)接零是中性點(diǎn)直接接地的低壓電網(wǎng)中較為可靠的保護(hù)方式，但采取這種方式必須具備下述兩個(gè)條件。

（1）電源中性點(diǎn)必須是直接接地的。即保護(hù)接零方式不能用在中點(diǎn)不接地的低壓系統(tǒng)中。如果在中點(diǎn)不接地的系統(tǒng)中，采用保護(hù)接零方式，當(dāng)電路發(fā)生一相接地故障時(shí)，電源的中性點(diǎn)、中性線和所有接零設(shè)備的外殼上將呈現(xiàn)相電壓數(shù)值的對(duì)地電壓，這是非常危險(xiǎn)的。

（2）采取保護(hù)接零方式時(shí)，零線一定要牢固可靠，有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，不能斷線，一旦零線因故斷線便失去了作用。

結(jié)語

綜上所述，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的接地保護(hù)是智能建筑自動(dòng)控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，一旦電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性不足，出現(xiàn)接地故障時(shí)，會(huì)給社會(huì)群體的生命財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重威脅。因此在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中應(yīng)當(dāng)積極采取有效措施做好電氣保護(hù)工作，科學(xué)應(yīng)用電氣接地保護(hù)技術(shù)，及時(shí)排除電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的安全隱患，為社會(huì)群體營造安全放心的建筑環(huán)境。

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