电气设备接地保护技术浅析

刘荣华

摘要：随着工业自动化生产的发展，工厂中电气设备的数量和种类不断增加，电力安全问题逐渐显现。为了使低压配电系统，电气设备和电气设备安全，正常使用，必须根据具体设备和使用环境采取相应的保护措施，以避免触电危险或设备损坏等事故。本文与同行就低压电器设备接地保护系统的应用和配置方法进行了交流。对于相关领域科研工作者和同行业工作人员具有十分重要的参考意义。

关键词：电气设备;接地保护;技术

引言

近年来随着我国经济的快速发展以及工业化进程的不断加快，无论是工业生产中还是日常生活中所应用的电气设备数量都在不断增多，不仅对电能的需求量在不斷增多，也增加了这些电气设备应用中的安全事故数量。而确保电气设备安全运行的重要措施之一就是进行接地操作，这主要是通过接地可以使得电气设备的绝缘水平降低并避免出现静电干扰等问题，有效确保电气设备的运行安全以及人身安全，防止出现电气设备漏电以及人体触电等事故。但是由于目前在电气设备数量不断增多且规格、结构、性能、应用环境等都有不同的情况下，所用的接地装置以及接地方式也具有多样化的特点，而且电气设备接地装置以及接地方式不规范以及不正确等问题也在不断增多，这就需要针对此问题对电气设备接地装置的运行和维护进行研究。

1接地装置的分类

电气设备的接地装置主要分为以下几类：一是工作接地。此类形式就是为了确保供电系统以及电气设备的运行安全而对系统或设备中的某一点进行接地，比较常见的就是供电系统中性点直接接地的方式。二是防雷接地。此种接地方式就是为了避免由于雷击而产生过电压时对电气设备和人体造成危害的问题，通常就是在电气设备中进行过电压保护的设置，主要的方式就是避雷针以及避雷器等接地方式。三是保护接地。此种接地保护方式就是避免电气设备由于出现绝缘损坏而导致导电部分外露并出现漏电或触电危害，这就需要对此部位进行接地，确保金属外壳对地电压限制在安全电压范围之内，此种形式主要有电气设备的金属外壳接地、传动装置接地、接线盒以及终端盒的金属外壳接地等。四是重复接地。就是在对电气设备进行供电的低压配电系统TN-C系统中，容易出现中性线故障而导致接地保护作用失效的问题，其主要危害就是造成电击以及设备损坏，此时就需要进行对中性线的重复接地。通常需要在架空线路的终端以及线路中的适当点、四芯电缆的中心性、电缆或架空线路在建筑物或车间的进线位置等进行重复接地。

2电气设备接地保护技术

2.1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。

2.2固体接地方法

固体接地（接地）方法是最常用的系统，其中主电源变电站的中性线直接连接到地下的低电阻桩或埋入式分布式网或通过MEN系统连接。MEN系统使用供电公用设施的中性导体进行接地，并沿着电力线路的常规位置（每隔几个极点）连接到地桩。与仅使用接地桩并且接地电流限制在一般地球质量时相比，这种额外的接地路径提供了更低的总接地电阻和更可靠的接地路径。这种低接地电阻MEN连接可提供高故障电流，从而实现快速的保护操作。低电阻接地还限制了地电位上升，从而限制了触摸电位和阶跃电位的危险。固体接地几乎是低压和中压系统（高达1000V）的通用做法。非常低的电阻接地是足够的漏电保护的要求，其中故障电流可能非常低并且在早期漏电检测中非常困难。然而，使用核心平衡剩余电流装置的非常灵敏的漏电检测的现代发展已经减轻了具有极低接地阻抗的需要。

2.3交流接地

在电气电力调度系统中，利用专业的设施设备或采取一些非间接手段进行接地保护操作称为电力系统的交流工作接地，如使电阻和地表直接接触等方式。交流工作接地是通过将铜导线作为接地中线，借助电力变压器的中性点实现。在进行电力系统配电操作时，要保持完成辅助电位工作的终端始终在盒子内部，且不与任何其他外界接地设备接触，其中包括极易接触到的PE线。此外，当系统处于比较高压的状态时，需要使用中性接地法降低接地时单相弧产生的电压，保护接地继电器。使用中性接地法时不会有零序电压误差产生，使变压器的三相电压稳定保持在一个均衡状态，在实际应用中可以使用单相电源进行短时间供能。

2.4完善设备防雷接地

防雷接地工作也是保障电气设备稳定运行，解决电气安全问题的重要方法。在防雷接地过程中，主要应用避雷针、避雷带、避雷网等设施，实现对设备的安全防护。当设备出现安全问题时，防雷设备可以通过引人电流的方式，将雷电中强大的电流通过接地引下线引入大地之中，避免其对电气设备造成损坏。在具体施工作业过程中，需要对防雷接地线路进行单独设计，避免其在运行过程中与其他线路出现交叉情况，造成一定的安全隐患。与此用时，有关部门需重视防雷电网的科学应用，做好防雷接地施工的基础工程，保障防雷接地的有效性。

2.5均压技术分析

其是指通过接地母线带的设置，将变电站中各项电气设备以及用电建筑和导线与接地母线带相连接，并做好固定处理，使各个接地点的电位处于相等，这样当雷电放射出强电流时，无论电流经过电位是否出现升高情况，都不会对范围内物体产生不利影响，从而降低了因雷电危害出现火灾或爆炸的情况。

2.6防静电接地

在电力变压器中由于设备内部线路复杂，线路与线路之间容易发生电路耦合现象，干扰设备正常运转，对设备造成不同严重程度的损伤。此外，还有电容和电感交互影响和高压电、高频辐射以及静电干扰等对设备有损害的内部、外部环境影响。因此，为降低变压器损害率，提高变压器使用寿命，需要加强电磁兼容技术和抗干扰技术在变压器接地保护中的应用。可以通过将变压器外壳与PE线相接以及在屏蔽接地的同时防止线路两端暴露在外界环境中等操作屏蔽设备，防止外界电子干扰设备正常运转。由于静电干扰的产生条件比其他干扰条件更简单，且越是干净的室内环境，越容易由于工作人员的走动和设备之间的摩擦引起静电的发生，因此，在设计变电器室内环境线路时，要采取更加稳定的线路连接、固定方式，增大室内静电干扰产生难度，提高设备静电屏蔽能力。

2.7接地装置的维护

针对接地装置的检修和维护方法，首先是通过观察法来对其运行中的异常情况进行检查，主要是对如破裂、断线、变形、松动、漏油、漏水、污秽、腐蚀、磨损、变色、烧焦、冒烟、打火、有杂质异物、不正常的动作等问题进行检查和排除。其次是通过听声音的方式来判断其是否存在异常声响。再次就是通过闻的方式来判断是否存在异味。最后就是通过各种万用表以及微安表、电压表、试电笔等测量仪器和工具来对接地系统进行仔细检查，确保其不存在漏电以及接地电阻率数值超标等问题。

结语

总而言之，电气安全问题是不可忽视的问题，有关部门需要在设计阶段、安装阶段做好科学的电气接地施工，有效解决电气中的安全问题。随着我国电气技术的不断完善，人们对电气安全问题重视程度的不断加深，电气安全问题会得到有效的解决，能够保障电气设备安全、稳定的持续运行。

参考文献

[1]唐昊.电气设备防雷接地装置的运行维护探讨[J].科技风，2017（23）：129-129.

[2]才洪亮，刘云泞，赵志辉.电气设备及其接地装置的运行维护探讨[J].建材与装饰，2018（16）.