探讨电气自动化中电气接地及电气保护技术

刘伟思

摘要：随着科学技术的不断发展，电力工业发展迅速，社会各界对电气安装工程质量提出了更高的要求。电气设备接地保护系统在特定应用的设计、安装、应用中容易出现接地故障，严重影响电气系统的正常运行，所以针对电气接地及电气保护技术开展讨论与研究显得格外重要。

关键词：电气接地;电气自动化;电气保护

一、电气接地技术

1、tn-s系统

就电气自动化中电气接地系统的整体情况来看，tn-s系统作为一种接零保护系统，在接地系统中具有良好的应用价值，通过PE线与三相四线的有序相加，满足电气接地的综合要求。tn-s系统的最大优势在于，当电气自动化系统中设施设备出现外壳漏电的情况，基于tn-s系统可以将漏电电流转换为短路电流，此种状况下形成单相对地短路故障，当熔断丝被熔断时故障设备断电，此时可避免漏电设备对人员造成的伤害，保证系统整体安全。一般情况下，若电子设备对接地技术无特殊要求，电气自动化系统接地一般运用tn-s系统，以促进安全目的的有效实现，减少不必要的人员伤亡。

2、tn-c-s系统

在电气系统的正常工作过程中，不带电的则为中性线。因此，對于有效提高设备的稳定性、为人员和电气系统各种设备提供强有力的安全保障以及保证电气系统在一个安全、稳定的环境中运行等方面，tn-s系统起到了重要了作用。此外，对于某些特殊的设备，我国还要求充分利用接地引线，将接地体引出，并且对于接地电阻需要根据实际的应用情况进行选择，经过上述操作，就可以使电气设备的基准位得到有效的保证。当前，tn-c-s系统在智能楼房电气自动化系统的选择中已经得到了认可，并凭借其稳定的性能和可靠的安全保证，受到了高度重视。

二、电气自动化系统中接地保护技术措施

1、安全保护接地

在一座建筑工程中，具备很多的安全保护接地的设备，包括弱电设备和强电设备，还有就是一些个具有带电和导电功能的设备和构件，对于这些设备和构件需要进行安全保护接地措施，从而保证建筑工程的用电安全。如果建筑电气设备的接地系统没有进行有效的安全保护接地措施，那么建筑接地的绝缘很容易受到损害，所以其的外壳可能会带电，如果有人不小心碰到了该电气设备的外壳，那么就会有生命安全的风险。在中性点对接地进行直接的电力系统中，接地短路的电流会经过人的身体和大地媒介回流到中中性点;但如果中性点的接地电力系统采用的是非直接的防方式，那么接地短路中的电流会经过人的身体流入到大地中，并经线路对地电容构成通路，但是这两种情况都会很容易引发触电身亡的安全事故。

2、屏蔽与防静电保护

在现代建筑中，屏蔽及其正确接地是防止电磁干扰的最佳保护方法。可将设备外壳与PE线连接;导线的屏蔽接地要求屏蔽管路两端与PE线可靠连接;室内屏蔽也应多点与PE线可靠连接。防静电、干扰也很重要。在洁净、干燥的房间内，人的走步、移动设备，各自磨擦均会产生大量静电。例如在相对湿度10-20%的环境中人的走步可以积聚3.5万伏的静电电压、如果没有良好的接地，不仅仅会产生对电子设备的干扰，甚至会将设备芯片击坏。将带静电物体或有可能产生静电的物体（非绝缘体）通过导静电体与大地构成电气回路的接地叫防静电接地。防静电接地要求在洁静干燥环境中，所有设备外壳及室内（包括地坪）设施必须均与PE线多点可靠连接。智能建筑的接地装置的接地电阻越小越好，独立的防雷保护接地电阻应≤10Ω;独立的安全保护接地电阻应延≤4Ω;独立的交流工作接地电阻应≤4Ω;独立的直流工作接地电阻应≤4Ω;防静电接地电阻一般要求≤100Ω。

3、防雷保护

在对智能化楼宇的设计中，存在着很多诸如保安系统、通信系统以及消防报警系统在内的很多布线系统，一般来看，这一类的系统最为主要特征就是耐压能力比较低，对于有关的干扰因素也是比较的敏感，对于这一类的系统进行保护最为重要的是防护雷击。如果发生雷击就会严重的损坏。对于智能建筑来讲通常是属于一级负荷，所以在进行设计的过程中应该根据国家有关一级负荷的相关规定进行设计，在进行闪光器的设计中将针带组合进行应用，而且对于屋面相应的金属设备应该是与网格进行相应的连接。此外，在进行大楼钢筋的设计中应该注意与有关的防雷系统进行连接，并且，墙面中的所有金属设备都应该与防雷设施进行连接，将有关的钢筋与接地系统进行连接，这样不仅能够加强防雷系统，还能够有效的确保防雷的屏蔽性。对于这种设计来讲，不仅能够有效的避免雷击还能够避免电磁干扰。

4、保护接零

常用的低压电网是中性点直接接地的，低压电气设备又与人们接触最多，使用不当，往往造成严重的触电事故。触电事故的统计资料表明，多数发生在低压设备和电路上，所以对低压系统的安全保护应有较多的要求：一旦发生设备漏电、碰壳故障，最好能迅速切断电源。由上面对保护接地的分析可知，在中性点接地的低电压网中，保护接地一般是达不到这一点的。如果采用降低保护接地电阻Rb和中性点接地电阻R0来提高故障电流达到保护切断，从理论上来说虽然可以，但不经济。为了达到保护切断，简单有效的方法是將电气设备的金属外壳、构架与电路的零线作良好的连接——即保护接零。

设备一旦发生漏电碰壳故障，即形成单相金属性短路，一般都有足够大的短路电路，能使保护装置达到自动切断。根据保护装置的特性，要使自动开关迅速动作，短路电流应达其整定值的1.25倍;要使熔丝（保险或自动开关），短路电流应达熔丝（保险）额定值的3倍。当电路中零线的容量不小于相线容量的一半时，通常能达到上述要求。

保护接零是中性点直接接地的低压电网中较为可靠的保护方式，但采取这种方式必须具备下述两个条件。

（1）电源中性点必须是直接接地的。即保护接零方式不能用在中点不接地的低压系统中。如果在中点不接地的系统中，采用保护接零方式，当电路发生一相接地故障时，电源的中性点、中性线和所有接零设备的外壳上将呈现相电压数值的对地电压，这是非常危险的。

（2）采取保护接零方式时，零线一定要牢固可靠，有足够的机械强度，不能断线，一旦零线因故断线便失去了作用。

结语

综上所述，电气自动化系统的接地保护是智能建筑自动控制系统中的关键环节，一旦电气自动化系统运行稳定性不足，出现接地故障时，会给社会群体的生命财产安全造成严重威胁。因此在电气自动化系统中应当积极采取有效措施做好电气保护工作，科学应用电气接地保护技术，及时排除电气自动化系统中的安全隐患，为社会群体营造安全放心的建筑环境。

参考文献

[1]武义林.电气自动化中电气接地及电气保护技术分析[J].技术与市场，2016，23（10）：96.

[2]徐崇峰巍.浅谈电气自动化的接地保护[J].电子技术与软件工程，2016，（16）：154.

[3]余波.浅谈析电气自动化中的接地及保护[J].信息通信，2015，（12）：285-286.