关于接地系统设计与研究

摘 要：根据接地设计的相关规范和手册，阐述了钢铁企业接地设计步骤和考虑的各种因素，保证电力系统运行和故障时能保证电气装置和人身安全，做到安全、技术先进、经济合理。

关键词：接地;接地极;静电接地

一、 接地的分类

（一）功能接地：电力系统接地和信号电路接地。

（二）保护接地：电气装置保护接地、作业接地、雷电防护接地、防静电接地和阴极保护接地。

（三）功能和保护接地兼有接地：电磁兼容性接地。

二、 各类接地的介绍

由于种类太多下面就挑选几个具有代表性的接地系统的设计进行介绍。

（一）高压系统电气装置的接地

高压系统中性点接地方式主要有直接接地、中性点不接地、中性点谐振接地、中性点高电阻接地方式和低电阻接地方式。电力系统、装置或设备应按规定接地，接地装置应充分利用自然接地体，但应校验自然接地体的热稳定性。不同用途、不同额定电压的电气装置或设备，除另有规定外，应使用一个总的接网，接地电阻应符合其中最小值的要求。设计接地装置时，应考虑土壤干燥或降雨和冻结等季节变化的影响，接地电阻、接觸触电位差和跨步电位差在四季中均应符合要求 但雷电保护接地的接地电阻可只考虑在雷季中土壤干燥状态的影响。

（二）低压电气装置的接地（1）TN系统接地分为单电源系统和多电源系统。单电源系统有一点直接接地，电气装置的外露可导电部分通过PEN导体或PE导体连接到接地点。多电源的系统不应在变压器中性点或发电机星形点直接对接连接;变压器的中性点或发电机的星形点之间相互连接的导体应绝缘，且不得将其与用电设备连接;电源中性点相互连接的导体和PE导体之间，应只一点连接，并应设置在总配电屏内。（2）TT系统接地电源端有一点直接接地，电气装置的外露可导电部分应接到电气上独立于电源系统接地的接地极上。IT系统接地：电源端系统的所有带电部分应与地隔离，或系统某一点通过足够高的阻抗接地。电气装置的外露可导电部分应被单独和集中的接地，或在满足点击安全防护的条件下集中接到系统的保护接地上，IT系统可配出N导体，但一般不宜配出N导体。对装置的PE导体可另外增设接地。

（三）发电厂和变电站的接地网设计

首先，应掌握工程地点的地形、地质和土壤情况，并实测或合理确定场地土壤电阻率。其次，应根据有关建筑物的布置、结构和基础钢筋配置情况确定可用作接地网的自然接地体，并估算其等效接地电阻值。还要应根据系统远期最大运行方式下的电气接线、线路状况及系统的计算电抗与电阻的比值（X/R）等条件，确定设计水平年流经变电站接地网的最大接地故障丕对称电流有效值。还应计算确定流过设备外壳接地导体和经接地网入地的最大接地故障不对称电流值，进一步应根据站址的土壤结构、电阻率及地网接地电阻值的要求初步拟定接地网的布置形式和尺寸，核算接地网的接地电阻、地电位升高及最大按触电位差和跨步电位差。当最大接触电压和跨步电压不满足要求时，应采取降低措施或提高允许值的相应措施，变电站中可在设备周围敷设鹅卵石等地表高电阻率表层材料。最后，接地导体（线）和接地极的材质和相应的截面应通过热稳定校验确定，并应考虑土壤腐蚀的影响。设计人员应根据实测结果校验设计，当不满足要求时，应补充与完善或增加防护措施。

三、 特殊场合的接地

（一）电子设备的接地和等电位连接

根据电子系统的重要性、使用性质和价值来确定拦截效率进一步确定雷电防护等级。防雷接地与交流工作、直流工作、安全保护接地共用一组接地装置时，接地装置接地电阻值按最小值确定。接地装置应优先利用建筑物的自然接地体，当自然接地体的接地电阻达不到要求是应增加人工接地体。机房设备接地线不应从接闪带、铁塔、防雷引下线直接引入。机房内电子信息设备应作等电位连接等电位连接形式应采用S型、M型或它们的组合。等电位的连接导体和接地端子板也要符合规范的最小值要求。

（二）静电接地

当不同的物体接触时，由于物体表面载流子和溢出功的不同，载流子就从一个表面迁移到另一个表面。形成静电，静电能量虽小，但可能产生较高的电位而发生静电放电。人体与物体间放电可能引起不同程度的电击感觉。静电也是引发火灾和爆炸的一个危险源。静电对电压敏感的原件可能造成损害。为防止静电危害我们可以采取以下几项措施：（1）减少静电荷产生和减少摩擦;（2）使静电荷尽快消散;（3）屏蔽或分隔屏蔽带静电的物体，并将屏蔽体可靠接地;（4）改善带电体周围环境条件，控制气体中可燃气体浓度;（5）防止人体带电。

四、 结语

接地设计是很关键的一件事，一定要综合考虑，做到全方位面设计最终保证安全，达到最优设计。

参考文献：

[1]朴涛.工厂供配电设计的技术要点探析[J].住宅与房地产，2018（36）.

[2]戴玮.针对住宅小区供配电设计的相关研究[J].农家参谋，2017（23）.

[3]党元.浅谈工厂供配电设计的技术要点[J].时代农机，2018（7）.

作者简介：陶红敏，女，内蒙古赤峰市林西县，凌源钢铁集团设计研究有限公司，大学本科，电气中级职称，从事电气和自动化仪表设计。