摘要:电气设备的正常运行直接影响到工业企业相关工作人员的人身安全,所以在配电系统中经常都会使用保护接地和保护接零来作为安全技术措施。但在实际的应用中很多人都没有弄清楚这两者的本质区别是应用时的实际区别,因此也就不能正确的对这两者付诸实用,有的甚至是完全混用,这实际上是非常危险的,不仅起不到保护作用,还有可能会带来的更大的危险。因此有必要对其基本的定义进行彻底而正确的解释和分析,并结合实际对这两者的使用环境和使用条件加以区分和解释。
关键词:工业企业;配电系统;接地与接零
1 工业企业保护接地与保护接零的定义及其解释
1.1 保护接地
保护接地,就是指将正常情况下并不带电,但是在绝缘材料被损坏后或者是其他情况下可能会带电的电器金属部分(即与带电部分相绝缘的金属结构部分)用导线和接地体可靠连接起来的一种保护接线方式。
1.2 保护接零
保护接零,就是在已经实现中性点接地的系统中,将电气设备在正常情况下并不带电的金属部分与电系统的零线进行良好的金属连接,这样的话,当某一相绝缘层损坏后相线碰触到金属外壳而带电时,就可以由于接零保护措施的采用而使该相线与零线直接构成一个完整的回路,单相电流的骤增就会使得已经设置的保护装置如熔断器等迅速熔断,从而使得带电设备与电源设备迅速断开,这样就起到了保护的作用。
2 工业企业配电系统中接地保护与接零保护的实际区别
2.1 两者的保护原理有本质的区别
首先就要从本质上认识到保护接地与保护接零的区别,保护接地限制的是设备在漏电发生后的对地电压不超过允许的范围。而保护接零则是利用设备在漏电发生后与之形成单相回路配合已有的熔断器等保护设置而切断电源来实现保护的作用的。
2.2 两者的线路结构不相同
保护接地措施不要求配电电网中有工作零线,可以直接只设保护接地线。而保护接零的设置则明确要求配电系统中要有工作零线,利用已有的工作零线来实现保护接零。另外还要注意的是保护接零线上不能接开关、熔断器等,如果要在工作零线上装设熔断器等开断电器时,则必须要另外配置保护接地线或接零线。使其一处或者多处与大地进行重复的连接,即实现重复接地方可。
2.3 两者使用的实际环境不相同
通常来说,保护接地的使用环境是没有接地的高压或者低压电网,对于低压配电系统,则需要其采取漏电保护器等安全措施。而保护接零则只适用于中性点直接接地的配电低压系统。
3 共同接地
3.1 共同接地的原理
低压配电系统中除了接地保护外, 还有诸如建筑物和重要设施的防雷接地、防静电接地等。通常很难将电气系统的接地和防雷、防静电接地完全隔离开,特别是在大型建筑或高层建筑中。尽量利用建筑物各类基础内的钢筋及地下的管线组成综合的接地。就是把防雷接地和电气设备的保护接地连接在一起,首先共同利用基础和管路作为接地装置,这种等电位方法接地可防止雷电的反击,并可获得比较低的接地电阻。如果电气系统的接地与防雷接地不在同一个接地网上, 则可能受到雷电的反击, 使电气系统绝缘击穿而发生严重损毁。将两个接地网连接在一起雷击时,地电位升高电气系统也处于等电位状态, 可以有效的避免系统反击造成的恶果, 同时也可以有效降低接地系统的造价,减少投资。
3.2 共同接地的要求
共同接地由于必须同时满足电气安全、防雷、防静电等多个不同系统对接地的要求, 因此规定一类民用建筑物和二类民用公共建筑物的接地电阻不大于10Ω。当采用共同接地时, 应按电气设备的接地电阻值选取,不应大于4Ω。
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4 接地保护的定义
4.1 接地电阻的确定
保护接地电阻数值的变化, 直接影响着漏电设备外壳对地电压大小, 其危险性就会相应变化。保护接地电阻过小,会增加钢材的消耗和工程费用,因此,其阻值必须全面考虑。在电源中性点不接地或经阻抗接地的低压系统中, 保护接地电阻不宜超过4Ω。当配电变压器的容量不超过100kVA时,由于系统布线较短, 保护接地电阻可放宽到10Ω。
4.2 接地体的选择
在设计和装设接地装置时, 首先应充分利用自然接地体, 以节约投资, 节约钢材。如果实地测量所利用的自然接地体电阻已能满足要求, 同时其又满足热稳定条件时,就不装设人工接地装置,否则装设人工接地装置。可作为自然接地的可以采用大地可靠的建筑物钢结构和钢筋、行车的钢轨、非可燃可爆的金属管道及埋地敷设的不少于两根的电缆金属外皮等。人工接地体的一般采用镀锌角钢、镀锌钢管或镀锌扁钢作为接地体, 镀锌角钢和镀锌钢管有较强的强度适用垂直打入地下的接地体, 另外等表面积下镀锌角钢和镀锌钢管其接地电阻较小,接地效果较好,特别是镀锌钢管比镀锌角钢更适合于打击, 更适合于施工。
4.3 土壤电阻的判断和处理
接地系统的好坏不仅和接地体的大小形状有关, 接地体埋设地带的土壤电阻的大小更直接影响到接地系统接地电阻的大小。一般情况下富含水分、富含矿物质或腐殖质含量高,密度大的土壤电阻较小,施工时应尽量将接地体埋设在这类区域。对于采用共同接地的建筑物或重要设施应采用环形接地网。
4.4 接地电阻的测量
接地系统施工完后,是否达到设计要求的接地电阻值应使用接地电阻测试仪(接地摇表)测量,如达不到设计要求应增加接地体数量,或改变土壤电阻直至达到设计要求。对于使用环形接地网, 且接地阻值≤1Ω 的重要设施或大型建筑物, 其接地电阻的测量应采用电流、电压法测量,以排除地电流的影响,获得更为精准的测量数据。
5 采用保护接零注意事项
保护接零能有效地防止触电事故。但是在具体实施过程中,如果稍有疏忽大意,仍然会导致触电的危险。
5.1 严防零线断线
在接零系统中,当零线断开后时,接零设备外壳就会呈现危险的对地电压。采取重复接地后, 设备外壳对地电压虽然有所降低,但仍然是危险的。所以一定要保护零线的施工及检修质量, 零线的连接必须牢靠,零线的截面应符合规程要求。为了严防零线断开, 零线上不允许单独装设开关或熔断器。若采用自动开关,只有当过流脱扣器动作后能同时切断相线时,才允许在零线上装设过流脱扣器。在同一台配电变压器电的低压电网中,不允许保护接零与保护接地混合使用。必须把系统内所有电气设备的外壳都与零线连接起来,构成一个零线网络,才能确保人身安全。
5.2 严防电源中性点接地线断开
在保护接零系统中,若电源中性点接地线断开,当系统中任何一处发生接地或设备碰壳时,都会使所有接零设备外壳呈现接近于相电压的对地电压,这是十分危险的。因此,在日常工作中要认真做好巡视检查,发现中性点接地线断开或接触不良时,应及时进行处理。
结语
总而言之,接地保护的实质是降低人身触电电压,而接零保护的实质是提高动作电流消除触电危险。随着电力工业的不断发展,各类电力设备更先进,保护装置灵敏度也更高。在设备终端加装更加灵敏的电流保护装置后,将使得接地保护在中性点直接接地的系统中也能够发挥重要作用。
参考文献
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论文作者:闫晓伟
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/7/31
标签:系统论文; 电阻论文; 镀锌论文; 接地线论文; 设备论文; 建筑物论文; 熔断器论文; 《城镇建设》2019年第9期论文;