浅谈电气设备的接地论文_董晓宁,严文海,欧阳友

浅谈电气设备的接地论文_董晓宁,严文海,欧阳友

董晓宁 严文海 欧阳友

(长江勘测规划设计研究有限责任公司,湖北,武汉,430010)

【摘 要】在电力系统中,我们把电气设备和电气装置与大地的良好电气连接叫作接地。通常情况下相连接的部分为中性点和相线上某一点。电气设备连接大地的大部分为大带电的导体,一般是金属外壳。电气设备的接地装置是由接地体和接地线组成的。 与大地直接接触的金属体称为接地体;连接电气设备与接地体之间的导线(或导体)称为接地线 。

【关键词】电气设备;接地

电气设备接地是提高电气设备性能安全性能保证电网安全有效运行的重要方法之一。正确的接地方式既能抑制外部电磁干扰的影响,又能防止电子电气设备向外部发射电磁波还能够保障我们的人身安全;而错误的接地方式常常会造成严重的电磁干扰,甚至会影响我们的电气设备的正常工作。我们现在的接地主要是设备和大地的连接,这就给我们一个错觉,以为电气设备的接地就是接大地,其实这种认识是不够全面的 。下面我们就简单介绍一下电气设备的接地。

一、电气设备接地的作用及分类

根据电气设备接地的作用和接地方式,我们又可以把它分成五类:保护接地、工作接地、防雷及放过电压接地、防静电接地和屏蔽接地。

(一)保护接地

这种接地方式是将电气设备正常运行状况下不带电的金属外壳和大地连接,这种接地能够有效的防止因为设备绝缘部分损坏、漏电给人身造成的电击和因为漏电、短路引发的火灾。

(二)工作接地

工作接地是指包括高低压在内的功能性的电力系统的接地。大部分情况下,我们将电力系统的中性点或相线上的某一点直接或间接的消弧线圈,电阻器,电容器等熔断设备与大地作良好的电气接触用以保障整个电力系统和电气设备的安全运行。

(三)防雷及放过电压接地

这是为了防止雷电及过高电压对设备和人身体造成危害而设置的保护设备的接地,比如我们常见的避雷针的接地。

(四)屏蔽接地

由于部分电气设备容易受到电磁波的干扰而不能正常工作,而部分电气设备会产生电磁波影响周边的设备,我们设计了对抗电磁干扰的屏蔽设备的接地。

(五)防静电接地

为了消除静电对设备和人身造成危害而设置的接地装置,比如我们经常见到的输送煤气,石油等车辆设计的那个铁链。

二、电气设备接地技术的原则

(一) 根据电气行业的规定,为了保障人身和设备的安全性,各种电气设备必须根据国家标准GB14050《系统接地的形式及安全技术要求》进行保护接地。保护接地线除用以实现规定的工作接地或保护接地的要求外,不能用作其他的用途。

(二)人工总接地体不适合设在建筑物里,总接地体的接地电阻应该满足各种接地电阻中最小的电阻要求。

(三)不同电压和不同用途的电气设备(除有特殊要求外),一般应使用一个总的接地体,按等电位连接要求,应将建筑物金属构件、金属管道与总接地体相连接。

(四)对于特殊要求的接地,如计算机系统接地、中压系统接地和弱电系统接地,必须是中性点直接接地,如果经过小电阻接地时,应该按照相关专项规定执行。

三、电气设备接地方法

(一)保护接地

1、保护接零

在我国实施的三相四线制供电系统中,中性线是电路环路甚至整个电网中的重要组成部分。在这种三相四线制电网中,如果中性点直接接地,那么电气设备就应该保护接零。将电气设备正常运行时不带电的金属导体或金属外壳与电网的零线连接起来,当一相火线发生漏电时,由于不带电导体或金属外壳与零线直接相连,形成单相短路,电流瞬间变的很大,迅速启动电路保护装置,切断电源。在采用接零保护时,电源的中线不允许被断开,如果中线断开,那接零保护将会失去保护作用,因此在电气系统中通常采用零线重复接地的方式来实现保护作用。

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2、保护接地

为防止触电事故而装置的接地,称之为保护接地。这种接地方式仅适用于中性点没有接地的电网。在这个电网中的所有电气设备的金属外壳、支架以及相连接的金属部分都应该接地,在中性点接地的电气系统中不适合保护接地。

(二)工作接地

系统接地线不仅是各电路中的动态电流和静态电流通道,也是各级电路之间通过共同的接地电阻而相互耦合的途径,从而形成电路之间相互干扰的薄弱环节。所以,电子电气仪器中所有的抗干扰技术都和接地密切相关。通常有我们根据不同的情况采用这四种接地方式。

1、浮地方式

顾名思义浮地方式就是不接大地,是一种悬浮的方式,这样做的目的是将电气设备与公共地或可能引起环流的公共导线隔离开来,从而避免电路之间通过接地阻抗而耦合产生的干扰。浮地式接地的缺点是设备不与大地直接相连,很容易出现静电的积累现象,当累积的电荷达到一定数量之后,在设备和大地之间会产生具有强大放电电流,也就是我们经常说的静电击穿现象,这是一种破坏性非常强的干扰源。

2、单点接地方式

由于两点接地易形成接地的闭合回路,所以只用一点接地的功能就是防止生成接地回路。单点接地分为并联和串联两种连接方式。单点接地的方式可以为许多接在一起的电路提供一个共同的参考点。在电流流过接地导线时,导线中多多少少都会有点阻抗。串联接地电路电流I1,I2…… In都需要流过阻抗Z1,Z1是电路1,2…… n共有的阻抗,因此,电路1,2…… N的电位受I1,I2…… In共同影响,它们之间互相制约。而并联接地方式没有都流过的电阻,电路1,2…… n之间互不干扰,所以并联接地在现实生活中比较简单实用。单点接地方式适合工作频率偏低(<1MHz)的低频电路。对于高频电路(>10MHz),由于各元器件的引线和电路本身布局的电感都将增加接地线的阻抗,单点接地方式就不再适用。为了降低接地线阻抗以及减少地线之间的杂散的电感和分布电容所引起的电路之间的相互耦合,应短距离把各元器件接地端子接在此地面上。

(三)防雷及防过电压接地

在防雷接地网的布置中应该尽可能的使电位均匀分布,以此来减少接触电压和跨步电压.如果将接地装置设置成环形,可以在环形装置的内部加设相互平行的均压带,距离一般为4.5米左右。

(四)防静电接地

1、储存和运输易燃易爆的气体,液体和粉末状产品用的金属容器和输送管道以及金属材料和非导电材料相摩擦的部分,都应该可靠接地。

2、条件允许的情况下,厂房内的相对湿度最好保持在70%以上。

3、机械传动的连接装置,最好不要用皮带传动,但是如果我们采用皮带传动时,应采取相应措施增加其导电性,减少静电荷积聚,如涂特殊油膏。

四、结束语

电气设备的接地问题是一个看起来简单,实际上却很复杂的系统工程。良好的接地体系设计,不仅可以保障我们的人身安全、减少设备受到内在或外在的损伤保证电气设备稳定安全的运行,还可以减少向大自然环境中施放噪声和电磁污染;反之,可能会对电气设备和周围环境造成很大的损害甚至可能威胁到我们的人身安全。所以,我们必须对于接地系统的问题给予足够的重视,从系统工程的角度出发,去研究解决电气设备的接地问题,一定会收到良好的经济效果和社会效果。

参考文献:

[1]周怡.浅谈电气设备的接地及其测量, 安徽电力 , 2005, (02).

[2]苏晓华, 闻映红.电子设备的接地技术 , 安全与电磁兼容 , 2004, (01).

[3]钢铁企业设计手册 , 2007,(01) .

作者信息:

董晓宁(410527198307240034)

严文海(422126198612042531)

欧阳友(450411198504031048)

论文作者:董晓宁,严文海,欧阳友

论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年7月供稿

论文发表时间:2015/11/10

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