电气自动化系统接地问题分析与研究

2019-06-25刘彧挥

数字通信世界 2019年5期

刘彧挥

（三峡大学，宜昌 443002）

在整个电气自动化系统运行当中，需要大量的电能驱动，再加上部分高压设备，这就提升了电气自动化系统的运行安全性。接地是保障电气设备组安全运行的重要手段之一，作为一个庞大的自动化系统，虽然短路等故障系统会自动切断电源，但是依然可能造成设备烧毁、触电事故，因此加强接地工作对整个电气自动化系统安全有着重要意义。但是部分企业在电气自动化系统接地设置中依然存在着问题，这就需要针对性提出解决方案，保障电气自动化系统运行安全。

1 电气自动化系统接地问题

1.1 电阻单点接地

电阻单点接地是自动化系统接地问题常见故障，无论是间接性接地还是接地电阻直接降低，都会对自动化系统运行造成影响。如果电阻值低于直流电压，供电系统绝缘监测装置就会发出警报，采用绝缘检测仪，分析那个电阻部位存在接地问题，提升接地问题解决效率。虽然电阻单点接地问题不会影响设备正常运行，但会增加运行隐患，需要及时发现问题、及时解决问题，避免出现双点接地问题。

1.2 多分支接地

多分支接地是因为电源造成的正负电源接地产生了多分支接地情况。由于自动化系统中每个故障分支都会共享终端系统，所以接地分支接地问题查找十分困难。如果出现了一条接地线路，其他支路点依然存在。此时需要对供电系统进行排查，处理十分繁琐。

1.3 多点高阻接地

多点高阻接地问题出现时，自动化系统总接地电阻会下降，如果电阻值达到了自动化系统运行阈值时，会发生警报。在多点高阻接地故障中，自动化系统中每个支路电阻会随之升高，如果使用拉路法会难以排除故障，可能会造成支路遗漏问题机。此时要对各个线路电路进行对比，找出接地分支接地故障点，并集中解决。

2 电气自动化系统接地问题措施

2.1 控制接地电阻

对于独立安全接地、交流接地、直流接地，其电阻值必须要不低于4Ω。共用接地体，包括DCS 系统、联合接地系统、仪表系统等，接地电阻不得超过1Ω。独立防雷保护电阻不得超过10Ω，防静电接地电阻不得超过100Ω。

2.2 共用接地与等电位接地

共用接地是将整个建筑物不同性质接地装置，包括电气自动化系统接地、防雷接地、弱电系统接地、防静电接地、交直流接地、屏蔽接地等线路相连接，成为一个等电位体。之后将等电位体连接，将整个电气系统以及建筑物内金属、电力系统线路、零线、电气接地系统采用等电位接地方法连接起来，这样即可让整个电气自动化系统空间成为一个等电位体，及时某个支线出现了接地问题，也不会对整个等电位体造成影响。本文建议采用TN-S 系统，其系统结构见图1。

图1 TN-S接地系统

2.3 三级雷电防护

对于电气自动化控制系统中的电源系统，需要采用三级雷电防护系统。在生产建筑中，将总配电高压端各相安装高通容量的防雷装置，该装置为一级保护。在低压配电进线部位安装阀型防雷器，该装置为二级保护。在分配箱配出回路位置安装防浪涌装置，该装置为三级保护。如果电气自动化系统需要更高等级防护，还需要增加更多级别的防护措施，例如在UPS 电源输出位置安装防雷器，以及重要设备电源输入端增设终端防雷器等。

2.4 仪表柜、仪表盘、控制柜接地

仪表柜和仪表盘接地端子以及接地汇流排，通过接地分干线直接连接到接地连接板上，之后接地总干线和接地体相连。汇流排、分干线要保证绝缘性能符合系统要求。接地直线连接、接地分干线连接以及总干线和连接板连接，都要增设铜制的接线片，采用铜材制造的紧固件固定。需要注意一点，每个接地连线当中都不得接入熔断器和开关。此外，在接地当中，尽可能采用自然接地方法，并通过人工接地和自然接地结合方法构建接地网。以自然接地为基础，人工接地为辅，整个电气自动化系统采用统一接地网，采用一点接地方案，并保证接地电阻值符合最小接地电阻值。

2.5 信号电缆屏蔽层接地

对于大多数电气自动化系统接地方式来说，信号屏蔽电缆屏蔽层都是采用单点接地方法，结合信号源、接地仪表特性针对性选择接地方法。如果信号源浮空，此时屏蔽层需要在计算机侧接地。如果信号源接地时，此时屏蔽层需要在信号源侧接地。如果屏蔽新阿兰通过接地盒分段、合并，需要将把两端电缆在接地盒内进行屏蔽层连接。此外，通讯系统尽可能采用光纤或无线，减少金属导线的应用，这样也可以降低通讯系统接地故障。