電氣設(shè)備接地技術(shù)在電力設(shè)備中的應(yīng)用分析

國網(wǎng)山東省電力公司菏澤市定陶區(qū)供電公司 王韶華 陳 新 許景昌 程 龍

1 電氣設(shè)備接地技術(shù)的概念

接地技術(shù)就是電氣設(shè)備運(yùn)用時(shí)所需要的接地裝置的安裝技術(shù)，通過建立電阻通道以達(dá)到將電力分散的作用，防止高壓打擊使電氣設(shè)備損壞。常見接地技術(shù)第一種是將大地作為零電位，利用金屬外援將電氣設(shè)備與大地進(jìn)行連接、利用大地進(jìn)行電氣疏導(dǎo)，不僅保證了電氣設(shè)備可穩(wěn)定安全運(yùn)行，同時(shí)也保證了周遭人員的生命健康安全；第二種需利用信息技術(shù)，通過各個(gè)基站間的相互連接為電氣設(shè)備制造屏蔽保護(hù)，為電氣設(shè)備運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)內(nèi)部電磁提供更好的兼容性，以此保證電氣設(shè)備能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行[1]。

2 接地技術(shù)的類型及作用

接地技術(shù)的類型有兩種：保護(hù)接地技術(shù)。主要作用是保護(hù)防御，包括的技術(shù)有防靜電和防電擊技術(shù)。其主要原理是將電氣設(shè)備外部暴露的導(dǎo)電部分利用金屬外援接地以防出現(xiàn)漏電。這種技術(shù)主要是為應(yīng)對高壓串低壓的情況，遇危險(xiǎn)時(shí)可直接通過切斷電氣設(shè)備電源來解除。通過接地將電氣疏導(dǎo)，防止靜電的過度積累，也能防止在雷雨天雷電對電氣設(shè)備的影響；功能性接地技術(shù)。相對更為復(fù)雜，主要包括邏輯接地、信號(hào)接地、屏蔽接地和系統(tǒng)接地四種技術(shù)。邏輯接地可使電氣設(shè)備電位更加穩(wěn)定，并能以此作為基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行參考。信號(hào)接地通過對電氣設(shè)備的電氣參數(shù)進(jìn)行檢查保證基準(zhǔn)電位的安全穩(wěn)定。屏蔽接地可將電氣設(shè)備的電磁干擾導(dǎo)入地下，防止電磁影響設(shè)備正常運(yùn)行。系統(tǒng)接地是為防止系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的振蕩影響設(shè)備運(yùn)行[2]。

接地技術(shù)的作用。主要是為了保證用電安全，在電氣設(shè)備運(yùn)行供電時(shí)接地設(shè)備是保障設(shè)備安全運(yùn)行必不可少的一項(xiàng)裝置。接地設(shè)備能夠控制電氣設(shè)備運(yùn)行時(shí)涉及到的頻率，防止頻率對設(shè)備的干擾，以此達(dá)到維護(hù)電氣設(shè)備電頻的穩(wěn)定，防止干擾電壓通過交流和直流的電源線入侵到電氣設(shè)備的作用。另一個(gè)作用是抑制干擾對設(shè)備的影響，由于電氣設(shè)備運(yùn)行時(shí)需涉及到很大的交直流供電和功率，在此期間由于電氣設(shè)備電容的分布影響，電氣設(shè)備很容易會(huì)受到影響出現(xiàn)運(yùn)行故障，接地裝置能夠很好保護(hù)電氣設(shè)備[3]。

3 影響接地技術(shù)的因素和電氣設(shè)備接地條件

影響接地技術(shù)的因素。電氣設(shè)備使用接地技術(shù)時(shí)可能會(huì)受到的影響如：接地設(shè)備在安裝時(shí)安裝操作不規(guī)范，使該電氣設(shè)備無法達(dá)到很好的保護(hù)；在進(jìn)行接地時(shí)，由于接地土壤間的電阻率有所差異，接地效果也會(huì)受到一定影響；接地時(shí)的電阻并未準(zhǔn)確測量，隨意檢測的接地電阻未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，不符合接地時(shí)的要求，使接地技術(shù)對電氣設(shè)備的保護(hù)作用受到干擾。

電氣設(shè)備接地條件。首先是接地及接地體的要求，接地指電氣設(shè)備的一部分與大地進(jìn)行連接，接地的部分往往由金屬物體組成、被叫做接地極。其中被用于地面裝設(shè)的叫做人工接地體。接地安裝方式不同對接地體的要求也不同；其次是對直流設(shè)備的接地要求，電力系統(tǒng)中直流設(shè)備很容易發(fā)生腐蝕，在直流設(shè)備進(jìn)行接地時(shí)接地線路不能進(jìn)行連接，接地體的厚度也要嚴(yán)格遵守接地的要求。直流設(shè)備使用接地設(shè)備就要對接地設(shè)備進(jìn)行定期維護(hù)，使腐蝕問題能夠得到及時(shí)有效解決，加強(qiáng)設(shè)備清理工作，改善設(shè)備接地的環(huán)境，提高接地設(shè)備對電氣設(shè)備的保護(hù)作用；再次，移動(dòng)電氣設(shè)備中接地技術(shù)要使用符合標(biāo)準(zhǔn)的銅線，滿足移動(dòng)電氣設(shè)備的接地需求和接地線的強(qiáng)度，同時(shí)為防止接地不良的情況，在接地時(shí)需使用專業(yè)工具；最后，高危場所對接地設(shè)備的要求也十分嚴(yán)苛，作為易燃易爆的場所，其所有建筑和金屬物都應(yīng)接地，同時(shí)跨接線需在管道接頭處進(jìn)行鋪設(shè)，注重安全措施應(yīng)用[4]。

4 接地技術(shù)的方式

保護(hù)接零方式。進(jìn)行接地前需提前了解土壤的溫度和特性等方面，因?yàn)橥寥赖牟煌矔?huì)影響到電阻率。同時(shí)還需準(zhǔn)確測量電阻，根據(jù)數(shù)據(jù)選擇合適的土壤或?qū)Ξ?dāng)?shù)赝寥肋M(jìn)行一定改造，使接地設(shè)備的效果得到實(shí)際保障。保護(hù)接零線對于三四環(huán)線制的中性線有著重要作用，中性點(diǎn)可進(jìn)行直接接地，由于這一特點(diǎn)，在中性點(diǎn)接地時(shí)需設(shè)置一定的保護(hù)接零。具體就是將電氣設(shè)備的金屬外援與供電零線進(jìn)行連接，一旦設(shè)備發(fā)生漏電的情況，這部分連接就會(huì)自動(dòng)短路，使進(jìn)出的電流變大，最終會(huì)觸發(fā)保護(hù)裝置自動(dòng)切斷設(shè)備的電源。這種方式能使裝備在漏電的情況下，設(shè)備的金屬外援并不會(huì)產(chǎn)生電，最終達(dá)到保護(hù)內(nèi)部系統(tǒng)和人民生命財(cái)產(chǎn)安全的作用。需注意在使用保護(hù)接零方式時(shí)不能斷開中線，不然會(huì)導(dǎo)致裝備無法發(fā)揮原有的作用[5]。

系統(tǒng)接地方式。系統(tǒng)接地方式是在日常生活中經(jīng)常能夠看到的接地方式，同時(shí)也是電氣設(shè)備中最常見的問題。系統(tǒng)接地線往往是各路電流進(jìn)行融合的用到，在電流進(jìn)行融合時(shí)容易出現(xiàn)各路不同電流間的相互干擾，從而導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行時(shí)出錯(cuò)。為避免這種情況發(fā)生，在接地時(shí)方法要正確，同時(shí)要加強(qiáng)提升系統(tǒng)工作時(shí)的精確度。低頻電路要嚴(yán)格遵守一點(diǎn)接地的原則，這種方式對串聯(lián)和并聯(lián)的連接方式有所區(qū)分。串聯(lián)線路的單點(diǎn)接地可提供參考給多個(gè)電路，而并聯(lián)電路的單點(diǎn)接地不存在公共阻抗的問題。高頻電路或數(shù)字電路接地時(shí)采取多點(diǎn)接地方式，可有效降低接地線的阻抗，使電氣設(shè)備能夠正常穩(wěn)定運(yùn)行。混合電路在接地時(shí)融合了一點(diǎn)接地和多點(diǎn)接地的方式。針對電路系統(tǒng)的頻率差異需采取不同接地方式，以保證設(shè)備安全。

保護(hù)接地方式。最重要的目的是為防止人員觸電危險(xiǎn)，通常情況下保護(hù)接地的線路間不會(huì)產(chǎn)生流動(dòng)電流，倘若真的產(chǎn)生電流也只是電流漏電，而且這種情況在接地保護(hù)線路中是很少出現(xiàn)的，幾乎沒有，這是由于接地設(shè)備能夠?qū)㈦娏鲗?dǎo)入到大地。因此，在進(jìn)行保護(hù)接地線時(shí)對于降壓問題可不考慮，正是因?yàn)檫@個(gè)原因，保護(hù)接地方式能夠維持電氣設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)能夠保護(hù)人身安全，防止出現(xiàn)出現(xiàn)觸電危險(xiǎn)，這是這種方式的最大優(yōu)勢。保護(hù)接地方式能夠讓金屬外殼和大地連接出現(xiàn)地點(diǎn)位，相比保護(hù)接零方式更加側(cè)重對人生安全的保護(hù)，而保護(hù)接零方式更重視的是電氣設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行[6]。

5 接地技術(shù)的運(yùn)用

系統(tǒng)地線不接地。在選擇接地方式和接地地點(diǎn)時(shí)需根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分析并選擇正確合適的連接方式進(jìn)行接地裝置安裝。電路系統(tǒng)中的某一部分要隔離接地的地線，這是為了抑制地線對分布在地上的電容干擾。這種方法仍存在一些問題，在復(fù)雜多變的環(huán)境中就不適用了，因此一些大型電氣設(shè)備無法使用這種接地方式，因?yàn)檫@種設(shè)備將會(huì)產(chǎn)生大量的對地電容、設(shè)備的基準(zhǔn)電位很容易受到影響和干擾，在這種情況下設(shè)備運(yùn)行會(huì)受到嚴(yán)重影響，并會(huì)積累大量靜電最后產(chǎn)生放電現(xiàn)象，要是遇到暴雨天氣極可能對使用這些設(shè)備的人員造成嚴(yán)重傷害。

系統(tǒng)地線接地。其與系統(tǒng)地線不接地的優(yōu)缺點(diǎn)相互對應(yīng)，適用于一些大型電氣設(shè)備而不適用于小型電氣設(shè)備，這種接地方式的范圍有限，對于電容分布較大的電氣設(shè)備，只需要選擇接地點(diǎn)的位置和數(shù)量就能有效降低干擾，但對于分布電容較小的電氣設(shè)備這種方式并不實(shí)用，兩種設(shè)備所需要針對的問題不同，對于接地方式的選擇也是不同[7]。

電容接地。主要是將電氣設(shè)備的系統(tǒng)地線與大地相連，這種連接主要通過電容來濾除干擾，從而使干擾無法進(jìn)行，進(jìn)而防止前期設(shè)備可能對地面分布的電容產(chǎn)生影響。這種方式也有一定的運(yùn)用局限，一般而言適用在一些低頻電路系統(tǒng)中，且在電容接地方法使用前需要自身電容具備較好的耐壓值和高頻熱點(diǎn)。電容接地方式不僅對電氣設(shè)備本身有一定的要求，對接地所使用的電容也有一定的要求，必須嚴(yán)格滿足電容接地的要求這種方式才能發(fā)揮保護(hù)電氣設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行的作用[8]。

從上述不同方式的應(yīng)用中可看出，不同的電氣設(shè)備和不同的環(huán)境都有一定適用條件，需要針對實(shí)際情況選擇不同接地方式達(dá)到接地的作用，以此保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。