(唐山三友集团兴达化纤有限公司 河北唐山 063305)
摘要:电气设备接地装置由接地体和接地线组成。与土壤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。我们往往只知道接地可防止人身遭受电击,其实接地除了这一作用外,还可以防止设备和线路遭受损坏、预防火灾、防止雷击、防止静电损害和保证电力系统的正常运行。
关键词:电气设备;接地;防雷
引言
近年来在电子设备、通信传输领域也得到了广泛应用。合理采用接地技术,不仅能够保证电力系统的正常运行,提高供电稳定性;还能够保障人身财产安全,避免发生意外事故。在科学技术快速发展的大背景下,微电子技术出现并得以应用,对于电力供应的要求越来越高。以低压电器设备为例,既要保证各级电路电流的传输质量,又要实现信息的灵活转换,还要规避外界干扰信号,必须采用科学的接地技术措施。
1 接地的种类和目的
1.1 保护接地
保护接地是指电气设备或电气装置的正常不带电的金属部分和金属外壳的接地.在大多数场合,保护接地能够防止人员触及因绝缘损坏,漏电而带有危险电压的金属部分而遭到的电击;保护接地也能够防止因漏电或对地短路引起的火灾.
1.2 工作接地
工作接地是一种功能性的接地,主要是指包括高,低压在内的电力系统的接地.在正常或者事故情况下,为保证电力系统和电气设备的可靠运行,必须将电力系统中某一点(如发电机,变压器的中性点,电动机的中性点,某一相的中点,防止过电压的避雷器的某一点等)直接或者经消弧线圈,电抗器,电阻器,击穿熔断器等设备与大地作良好的电气连接,这便是工作接地.
1.3 防雷及防过电压接地
为防止雷电过电压对人身或设备产生危害,而设置的过电压保护设备的接地,称为防雷接地,如避雷针、避雷器的接地。
1.4 防静电接地
为了消除静电对人身和设备产生危害而进行的接地,如将某些液体或气体的金属输送管道或车辆的接地。
1.5 屏蔽接地
为防止电气设备因受电磁干扰,而影响其工作或对其他设备造成电磁干扰的屏蔽设备的接地。
2 接地的类型
具体到低压电气设备上,接地系统的作用,是在正常工况条件下,或者发生故障后,以及雷电等恶劣天气情况下,将大地作为元件,促使其和电气设备连接形成电流回路,继而保护设备的性能,避免造成元件损坏。分析需要接地保护的低压电气设备,主要包括以下几个方面:第一,设备中的金属组成部分,主要是金属构架、金属支架。以电气箱操作台为例,包括金属框架、电缆线、金属管、电器箱体、发电机母线的保护层等。第二,具有导电性的外壳和底座,例如电机、变压器、移动电器的底座,以及发电机中性点的外壳等。第三,其他装置或设备,例如互感器的二次绕组、开关、电气传动装置、安装避雷器的电力杆塔等。
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2.1工作接地
为满足电力系统或电气设备的运行要求,而将电力系统的某一点进行接地,称为工作接地,如电力系统的中性点接地;
2.2防雷接地
为防止雷电过电压对人身或设备产生危害,而设置的过电压保护设备的接地,称为防雷接地,如避雷针、避雷器的接地;
2.3保护接地
为防止电气设备的绝缘损坏,将其金属外壳对地电压限制在安全电压内,避免造成人身电击事故,将电气设备的金属外壳通过接地线接地,称为保护接地,如:
(1)电机、变压器、照明器具、手持式或移动式用电器具和其他电器的金属底座和外壳;
(2)电气设备的传动装置;
(3)配电、控制和保护用的盘(台、箱)的框架;
(4)交直流电力电缆的构架、接线盒和终端盒的金属外壳、电缆的金属护层和穿线的钢管;
(5)室内、外配电装置的金属构架或钢筋混凝土构架的钢筋及靠近带电部分的金属遮拦和金属门;
2.4重复接地
在低压配电系统的TN-C系统中,为防止因中性线故障而失去接地保护作用,造成电击危险和损坏设备,对中性线进行重复接地。TN-C系统中的重复接地点为:
(1)架空线路的终端及线路中适当点;
(2)四芯电缆的中性线;
(3)电缆或架空线路在建筑物或车间的进线处;
(4)大型车间内的中性线宜实行环形布置,并实行多点重复接地。
2.5防静电接地
为了消除静电对人身和设备产生危害而进行的接地,如将某些液体或气体的金属输送管道或车辆的接地;
2.6屏蔽接地
为防止电气设备因受电磁干扰,而影响其工作或对其它设备造成电磁干扰的屏蔽设备的接地。
3 电气设备的防雷措施
建筑物本身的防雷性能至关重要,按照国家强制性标准GB50054-95,对设备与建筑物的防雷接地应采用等电位连接,建筑物本身和其内外各种导电物用导体焊接起来。现代建筑物防雷主要由顶部接闪器、网状避雷带、建筑物的梁、柱、楼板和四周墙体内的主钢筋作引下线,利用地下钢筋混凝土基础作为接地体。
为了防止直击雷,保护室外所有设备,可根据实际情况,安装不定数量的避雷针。加装避雷器保护室外配电设备,做统一接地网,保证该接地网与所有设备的接地引下线体焊接。室内各种柜外皮、金属屏与底座槽钢连接,槽钢与电缆沟道内的电缆支架用镀锌扁钢焊接,与室外接地网形成一个完整的大接地网,成为一个整体。
从人身和设备安全以及抗干扰的角度来说,保护地的可靠接地非常重要,一般情况下保护地和设备的信号地在其内部连接在一起,设备采用共用接地系统。实行等电位连接可以彻底消除雷电引起的毁坏性的电位差,将金属管道、信号线、电源线通过过压保护器进行连接,内层保护区的界面处依此进行局部等电位连接,最终与等电位连接母排相连。
4 电气设备接地技术原则
4.1 为保证人身和设备安全,各种电气设备均应根据国家标准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,不应作其它用途。
4.2 不同用途和不同电压的电气设备,除有特殊要求外,一般应使用一个总的接地体,按等电位联接要求,应将建筑物金属构件、金属管道(输送易燃易爆物的金属管道除外)与总接地体相连接。
4.3 人工总接地体不宜设在建筑物内,总接地体的接地电阻应满足各种接地中最小的接地电阻要求。
5 总结
为了防止雷电对配电设备的侵害,保证配电设备的安全运行,有必要有选择性的采取适当的防雷击保护措施。在工程设计阶段就应该认真考虑配电系统的防雷,按照等电位的原则,根据实际情况,做好符合要求的共用接地网,避免雷击的危害。
参考文献:
[1] 江凤谊,. 电气接地电阻检测方法的改进[J]. 广州建筑,2016,(01).
[2] 刘秋霞,赵建平,刘萌,郝玲艳,. 抑制公共阻抗耦合噪声中的接地技术[J]. 山西电子技术,2016,(02).
论文作者:张妙
论文发表刊物:《云南电业》2019年1期
论文发表时间:2019/8/27
标签:设备论文; 电气设备论文; 过电压论文; 金属论文; 防雷论文; 人身论文; 建筑物论文; 《云南电业》2019年1期论文;