电气设备接地保护技术及其应用探讨

2023-01-05杨妍晔

中国设备工程 2022年15期

杨妍晔

（大庆石化公司热电厂供电二车间，黑龙江大庆 163711）

随着我国科技化水平及信息技术的发展，人们对美好生活的向往日益增强，伴随而来的变化就是对于电力需求呈现飞跃式增长，人们对于电气化设备的依赖性也越来越高。这就要求相关企业更多的关注电气化设备的用电安全问题，确保电力输送环节及相关设备可以在恶劣天气环境下正常运行，并保证用电稳定性与安全性。与此同时，随着全球增温现象的日益恶化，恶劣天气状况时有发生，且不受人类控制。良好的接地保护技术是避免人力、物力、财力遭受恶劣天气损害的最关键因素，可以最大程度上避免人们的生命财产遭受损失。对于电气施工企业来说，为确保电气工程的安全实施，一方面需加强电气设备接地保护技术水平，保证相关电气化设备稳定运行，提高电气施工质量，最大限度降低施工风险；另一方面在保证安全的前提下，助力电气施工朝着现代化、科技化、智能化的方向发展，助力企业更好发展。

此外，电气设备安装调试过程风险高，专业的施工作业人员与高水平的技术是确保人身安全及工程安全的有力保障。因此，本文针对目前国内电气设备接地保护技术发展现状及存在问题进行了简要分析，对接地保护技术主要内容及必要性进行了分析，探讨了接地保护技术的应用，以期为未来电气设备的安全发展奠定一定理论基础。

1 电气设备接地保护技术内涵及必要性

1.1 电气设备接地保护技术内涵

接地保护技术是电气设备安装调试过程中的重要组成部分，与电力输送安全性密不可分。在接地装置中，被称作接地体的是与大地直接相连的部分，通常是金属导体，具有良好的导电作用。接地装置的作用主要是保护电力输送的可靠性与人身的安全性，作为最为传统的安全防护措施，接地保护技术广泛应用于我国电力系统中，通常可分为如下几种方式。

（1）工作接地。对于电力系统的中性点绝缘系统，一旦一相与地面发生接触就会产生过大电压或长时间故障而对人体产生危害。将中性点通过相关装置与地面进行连接则可以避免此类问题的发生，不仅可以直接降低人体的接触电压，还可以通过保护设备来切断电源，从而避免安全事故的发生。与此同时，由于在电力系统中进行了工作接地的设计，在一定程度上也减少了相关线路或电气设备的建设费用，从而提高经济性。

（2）保护接地。对于电力系统来说，保护接地是电气设备安装调试过程中一项重要的安全防护技术措施。通常是指将电气装置外壳及其他由绝缘体包裹的金属部分进行接地，避免当绝缘体发生破坏时，发生不必要的安全事故。比如发电机等电气设备的外壳接地，主要目的是避免触电。一般来说，保护接地施工过程中，降低接地电阻对于企业来说具有一定的挑战，不仅体现在施工技术水平要求上，还需要进行较大的资金投入。

（3）重复接地。对于中性点直接接地的电力系统，重复接地通常是将零线进行一处或多处的接地保护，通常更多的应用于配电线路中，且对重复接地电阻具有一定要求。

（4）防雷接地。该接地方式通常也称之为过电压保护接地，安装过电压保护装置的金属接地，比如避雷器的接地、避雷针的接地等，其主要目的是防止恶劣天气如雷击对输电线路造成的损害，也避免了触电事故的发生。当遭遇雷击时，可以将雷电所带来的巨大电流引入到大地中，避免电气设备遭到破坏，保证输电线路的安全运行，充分保证用户安全。

（5）屏蔽接地。现阶段，随着我国医疗水平、通信网络、雷达定位系统的不断发展，消除电磁干扰，最大程度降低电磁厂对于人体产生的危害具有十分重要的研究意义和价值。这就要求在对相关设备进行安装时，需考虑设置屏蔽装置并进行接地保护，一方面防止相关设备受到外界磁场的干扰，另一方面也减小磁场强度，降低对人体产生的危害。

1.2 电气设备接地保护技术应用的必要性

随着电气设备施工水平的不断提高，以及施工作业人员专业素养的不断增强，确保电力系统供电安全性与可靠性的相关技术也得到了进一步的完善与发展。然而，随着电压等级越来越高，供电情况越来越复杂，用电需求量越来越大，电气设备发生故障的原因逐渐增多。因此，对电气设备接地保护相关技术进行研究，最大程度的避免安全事故的发生，对于避免火灾等安全事故的发生具有十分重要的研究价值。

提高安全性。电气设备作为人们生产和生活中不可缺少的部分，随着近年来我国电气化程度的不断提高，其需求量也有着大幅度增长，政府及相关部门也在不断加强对于施工企业的监管力度，一定程度上减小了安全事故发生的概率。接地保护技术的高质量应用与不断的发展对于确保电气设备的安全运行，避免出现重大人员伤亡事故具有十分重要的研究意义与价值。

提高规范性。对于电气设备安装调试过程来说，良好的接地保护装置是必不可少的因素，此外还需对其相关技术的安全应用进行规范化管理。通过对相关技术进行推广，在一定程度上也可以提高相关施工人员的用电安全意识，从而更好的提高用电安全性。因此，在当前背景下，相关企业不仅应引进最先进的电气设备，还应加强接地保护技术的研究，尽可能提高相关人员的专业技术水平，保障电气设备的安全运行。

1.3 电气设备接地保护技术施工特点

作为接地装置主要指标之一的就是接地电阻，因此提高接地电阻的安装水平就显得尤为重要。显而易见，当电流经过接地装置时，接地电阻势必会发生发热的现象，导致接地电极发生点位升高的现象，从而引起接地装置发生烧毁，一方面无法保证正常运行，另一方面也会引起电流在大地表面随意流动，进而引发触电事故的发生。与此同时，电气设备接地保护技术是确保人身安全及电气设备正常运行的有力保障，因此在进行安装调试过程中，需考虑多方面因素，包括安装方案的设计需结合工程实际，安装进度的安排需考虑可靠性与稳定性。

2 电气设备接地保护技术发展现状及存在问题

2.1 电气设备接地保护技术现有发展

虽然我国科技化水平不断增强，但目前针对电气设备接地保护技术的研究尚不成熟，对于国内外先进技术的掌握也不尽全面，接地装置安装技术与相关专业人员还远远达不到世界先进水平的要求，仍存在缺陷与不足。

接地保护技术需考虑多方面因素，近年来，随着我国现代化水平的不断提升，电气设备复杂程度的不断增加也进一步提高了接地保护装置的技术要求。这就需要相关作业人员提高重视度与精准度，更好的保证接地装置的可靠性。现阶段，大部分施工作业人员在电气设备安装过程中均可以结合工程实际，采取有效、合理的接地保护方式，从而保证了用电安全。然而，随着市场化竞争激烈程度的不断增加，我国很多电气设备制造业及施工企业在进行安装调试过程中，往往更多的关注于施工进度，而忽略了施工质量，从而造成安全隐患，甚至造成重大安全事故的发生。

2.2 电气设备接地保护技术存在问题

（1）技术不精湛。众所周知，决定电气设备安装调试中接地保护可靠性的关键因素之一就是施工技术水平的高低。现阶段，随着市场化竞争激烈程度的日益增加，部分安装企业为了最大化收益，对于接地保护装置的安装调试往往存在侥幸心理，使用不合格接地装置，采用劣质材料，从而容易导致安全事故的发生，影响工程质量，造成重大人员伤亡。此外，对于相关技术水平的优化升级也没有提高重视度，往往忽略了相关人员的技术培训，从而导致现有接地施工技术无法满足日益复杂的电气设备使用安全要求。

（2）管理不充分。毫无疑问电气施工是高风险行业，因此施工过程重中之重的就是要保证安装作业人员的人身安全及后期电气化设备的用电安全。然而现阶段，很多企业在安装调试过程中没有一套完整的施工方案及严格的施工标准。这就导致电气设备接地保护安装调试过程的混乱，现场施工作业人员没有相应的施工参考依据以及约束制度，从而引发施工矛盾，影响施工质量，造成安全隐患。与此同时，对于接地保护装置，还有一个不容忽视的环节就是后期监管与维护。

（3）监督不完善。在实际电气设备安装调试过程中，普遍存在作业人员专业知识较为薄弱的问题。由于接地保护施工技术具有很强的专业性，需要施工人员具有较强的专业素养，需要根据工程实际情况进行合理的安装。然而当前很多企业由于对电气安装中的接地施工重视度低的原因，疏于对相关人员进行专业技术培训，导致现场施工作业人员技术水平及经验存在一定的局限性，主要存在以下四方面问题：一是接地线的长度无法满足施工要求，从而无法保证电气设备本体安全；二是偷工减料，使用已经损坏或不合格的接地装置，导致无法正常发挥作用；三是现场施工作业人员偷懒，没有将接地装置按照要求埋入地下，加速腐蚀进程，进而导致接地装置的失效；四是施工细节发生遗漏，没有按照要求对接地装置连接部位进行固定等问题。

3 电气设备接地保护技术的有效措施

由上文可知，电气设备安装调试中的接地保护施工是十分重要的一个环节，良好的接地装置可以满足用户的用电需求，保障用电安全。特别是随着我国城市化水平的飞速提高，电气设备应用数量与日俱增，这也相应增大了电气设备使用过程中的风险，因此需要相关企业进一步提高接地装置施工的重视程度，确保居民安全的同时提高用电可靠性。

3.1 提高接地保护装置技术水平

近年来，随着我国科技化水平的飞速发展，相应接地保护技术也在不断进行优化与升级。首先要严格控制接地装置材料的质量水平，对于不同的电气设备与要求选择相应的接地保护方式，并积极采用新工艺，提高接地装置的工作效果，推动新技术的快速发展。其次，随着我国电力行业的飞速发展，人们对于接地装置所需材料的研究也越来越广泛，具有强大抗腐蚀能力的材料逐渐引起了相关企业的密切关注。因此，应根据电气设备所在地的实际环境，进行接地保护装置材料的优化，采用合理的施工方案，确保接地保护装置的可靠性。

3.2 加强日常维护与监管

由于电气设备接地保护装置是保证设备及人体安全的重要因素，因此对其进行全生命周期的监管就显得尤为重要。首先要建立完善的管理体系，做好相关材料的质检工作，做好日常巡视工作，包括定期巡视、故障巡视、特殊巡视以及监察性巡视，及时掌握接地装置的安装情况及隐患等，避免发生不必要的人员伤亡。其次要对接地保护装置地下部分进行进一步检测，由于外界环境因素导致其发生磨损、断股、破股、锈蚀、松动等现象时有发生，一旦发生此类现象，就会加速接地装置的腐蚀，也容易引发安全事故。因此，在接地装置防腐问题上，需对接地线与接地体连接点进行重点关注，定期检测，一旦有异常现象发生时，需及时进行相关检测并进行更换，不断优化焊接工艺技术水平，最大程度的降低接地装置更换成本。