电气设备的接地作用与技术应用论文_贺彪

电气设备的接地作用与技术应用论文_贺彪

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摘要:电气线路或电气装置带电部分的某点如果与与大地连接,或者电气装置正常运行过程中不带电部分某点与大地所进行的人为连接都可以定义为接地。同时,也可以是电力设备、电压保护装置或杆塔直接将接地线埋入地中并与大地连接。实际上,接地部分在整个电力系统中属于中性点,而在正常情况下,电气设备接地部分一般为金属外壳,是不带电的金属导体。基于此,现在以电子电气接地技术为基础展开深入研究,最终形成该种技术应用的具体措施。

关键词:电气设备;接地;作用;接地技术

1电气设备接地时的影响因素

1.1土壤特性

在进行接地施工时,土壤是一个低阻抗介质,保证故障电流和雷电感应电流在土壤中流入大地,保障人身安全,所以除了施工本身需要符合规定和标准之外,首先要考虑土壤的性质造成的影响,因为不同的土壤条件会造成不同的电阻。第一,含水量的多少,当土壤中的含水量较多时,土壤的电阻率会偏低,电阻率在含水量10%以下时会提高。第二,是土壤的温度条件,在温度越低时,电阻率越高,尤其是当温度比冰点还低时,电阻率明显偏高,以高寒地区为例,在进行接地时需要在冻土层以下,保证低电阻值的接地。第三是土壤的种类,黑土中的有机物较多,导致了土壤的故阻抗比较高,类似还有掩饰和灰渣性土壤的电阻都比较高。

当电阻率不符合规定要求时,需要降低电阻率,一般的方法是提高土壤的含水量,但这种方法实施较为困难,可以选择硫酸铜等盐类添加到土壤中,可以节约成本,但是一旦这些盐类被冲洗掉,就需要进行重新添加,不然电阻率会恢复到初始状态,盐类也有可能对电路设备和电线形成一定的腐蚀。要提高接地性能,可以使用接地增效剂,这样会使得接地效果稳定,不需定期维护。

1.2 环境条件

在进行电阻测量计算时,要充分考虑环境条件,将其作为重要的影响因素,因为对于接地极来说,大地的环境因素比较重要,在接地故障发生时,流入大地的电流又临街土壤的电阻值决定。第二,是要合理建立辅助接地极,选择合适的位置,离被测接地极需要有一定的距离,不然测得数据信息会因为接地故障产生一定的误差,所得电阻值具有一定的错误,辅助接地极在进行定位时,离不开土壤湿度和地下环境因素的影响。

2接地的作用

2.1防止电击

通常情况下,人体阻抗与其所处的环境具有密切的相关性,如果所处环境相对比较潮湿,将会降低人体的阻抗,提高了遭受电击的风险。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电气设备接地是避免电击最有效的一种方法,通过接地装置电气设备完成接地后,就可以使其电位接近地电位,该情况下由于接地电阻的影响,会使对地电位一直存在,从而增加了电气设备的接地电阻,一旦出现安全故障,则会导致电气设备的对地电位明显增大,增加了人触电的风险。但是,如果未对电气设备进行接地,将会导致电气设备外壳的电压与对地电压相同,这样所产生的风险会更大,因此电气设备接地可以达到防止点击的效果。

2.2确保电力系统的安全运行

实际上,电力系统的接地又被称之为工作接地,一般要求在变电所或变电站对中性点进行接地处理。电气设备接地过程中,要求接地电阻非常小,对于大型的变电站一般需要构建一个接地网,从而确保接地电阻小而可靠。电气设备接地可以确保电网的中性点与大地间的电位趋于零。对于中性点接地系统而言,如果如果一相与大地发生短路,但是其余二相还是可以接近相电压,从而确保确保其他二相的电气设备正常运行。

2.3防止雷击和静电

当发生雷电时,除直击雷,还有可能产生感应雷,而感应雷包括了电磁感应雷和静电感应雷。因此,通过电气设备的接地可以有效的防止雷击和静电的影响。

3电气设备接地的原则及基本方式

3.1接地技术原则

(1)根据国家标准 GB14050《系统接地的形式及安全技术要求》,所有电气设备都需要展开保护接地,并且保护接地不能用以其他用途,必须达到规定的保护接地或工作接地的要求。

(2)根据等电位连接要求进行接地。通常情况下,除了特殊要求外,各类电气设备需要运用一个总的接地体,以等电位连接要求为依据,使建筑物的金属构件以及金属管道连接总接地体。

(3)在建筑物中不适合设置人工总接地体,总接地体的接地电阻应该小于其他所有接地电阻。

(4)对于具有特殊要求的接地,以中压系统、计算机系统以及弱电系统为例,其接地是经小电阻接地或中性点直接接地,需要根据相关专项规定展开接地。

3.2单点接地方式

该种接地方式最为常见,其能够为接地技术的实际使用提供必要的参考和支持,在应用中主要通过并联接地的方式进行,该种方式的应用并不会对电子电气设备形成阻抗作用,对于低频环路所产生的影响也十分有限,借助接地技术能够保证电子电气设备的所有环境都能够实现单点接地,最终确保电路模块之间的有效连接。

3.3直接接地

该种接地方式适合于电容值自身较大的电气设备,其自身在实际使用过程中,将会重视接地位置的选择,根据相关研究发现,电子电气设备在实际使用过程中往往会选择不同的接地点,通过该种方式能够极大地提升设备自身的抗干扰能力。

3.4系统接地

系统接地自身更加适合于静态电路运行的基本状态,在电子系统设备运行中,不同电路之间必然会存在相互抵抗的方式,该种方式将会使得系统的稳定性有一定损坏,但是系统的接地线的连接还是可以解决该问题。融合接地技术实现部分干扰的抵消,在有效消除噪音的同时,确保设备自身的各种性能都能够得以妥善保护。

4在电子电气设备运行过程中对于接地技术的使用

4.1系统接地线不能接大地

该种接地方式便是将系统中的某一部分和接地线进行隔离,继而实现抑制接地线干扰抵制功能。但是该种方式却依然存在一定的缺陷,其并不适合于复杂的电磁环境。在大型的电子电气设备实际使用过程中,必然会存在较大的对地分布电容,该种现象将会让电子电气设备的基准电位受到电磁场的直接干扰,从而使得电子电气设备难以正常工作,在雷电天气状态下更会使得电子电气设备的相关操作人员受到点击。

4.2电容接地的基本技术

该种接地方式能够将系统地线和地面以电容为基础进行有效连接。通常来说,电容接地的电容自身绝大多数都隶属于高频电容,继而对高频干扰提供必要的连接通道,最终对分布电容的影响形成抑制。

4.3系统地线接大地的技术

接地制式按照配电系统和电气设备的不同接地组合分类。按照IEC60364 规定,接地系统一般由两个字母组成,必要时可加后续字母。第一个字母:表示电源中性点对地的关系。T-直接接地;I- 不接地或通过阻抗与大地相连。第二个字母:表示电气设备外壳与大地的关系,T-独立于电源接地点的直接接地;N- 表示直接与电源系统接地点或与该点引出的导体相连。后续字母表示中性线与保护线之间的关系。C- 表示中性线 N 与保护线PE 合二为一(PEN 线);S- 表示中性线 N 与保护线 PE 分开;C-S- 表示应在电源侧为 PEN 线,从某一点分开为中性线 N 和保护线 PE。

本种接地方式和不接大地的优势和劣势正好相对,因此当电子电气设备的分布电容较大时,应当采取系统地线连接大地的方式,在此过程中应当注意地线连接的位置和数量,继而将干扰降至最低。

结语:综上所述,电气设备接地是电力系统中比较重要的组成部分,在进行电气设备接地设计过程中,需要对其施工环境、接地导体的材质、土壤特性等进行全面的考虑,并做好接地系统测试工作,从而有效避免接地问题的产生,确保系统的正常运行。

参考文献

[1]李政芮.电气接地和电气安全问题探析[J].山东工业技术,2016(01)

[2]王柯盛.接地技术在电子电气设备运行中的应用[J].电子技术与软件工程,2016(13)

[3]汤欣.对建筑物中电气设备安全接地问题分析[J].建材与装饰,2017,5(1)

[4]夏月芹.电力系统中电气设备接地技术研究.工程技术,2016(11)

论文作者:贺彪

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第35期

论文发表时间:2018/5/24

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