摘要：随着工业自动化生产的发展，工厂电气设备的数量和类型不断增加，电力安全问题也逐渐显现。为了保证低压配电系统、电气设备和电气设备的安全正常使用，必须根据具体设备和运行环境采取相应的防护措施，以避免发生触电危险或设备损坏等事故。本文对低压电气设备接地保护系统的应用和配置进行了探讨。对相关领域的科研工作者和同行业工作者具有非常重要的参考意义。
关键词：低压；电气设备；接地保护
一、概述
研究表明，当使用直流电，与交流电在相同电压下相比，直流电(DC)更有可能在电击场景中“冻结”受害者，但受害者更有可能在电击后恢复。这就是为什么自动除颤装置(AED)使用直流电源来停止除颤，然后让心脏恢复。交流电更容易引起心脏震颤，当休克停止时，对救援者来说更危险，波动的交流电流不太可能引起“冻结”效应。接触这两种电流都有风险，尽管风险不同，但都应避免。在这两种情况下，风险水平取决于电路的安培数，更高的安培等于更高的风险。
接地和连接是保证电力安全和电能质量的基础。接地系统为故障电流提供低阻抗路径，并限制配电系统正常非载流金属元件的电压增长。在故障条件下，低阻抗导致高故障电流，从而导致过流保护装置的运行，快速安全的排除故障。接地系统还允许闪电等瞬态现象安全地转移到地面。连接是指通常不带电流形成导电通路的金属部件的有意连接。这有助于确保金属部件处于相同的电位，限制潜在的危险电压差异。应仔细考虑安装超过NEC（生物学）最低要求的接地系统，以提高安全性和电能质量。在所有电路中使用设备接地引线，而不是仅仅依靠滚道系统进行设备接地。采用与相导体大小相同的接地导线，减小电路阻抗，提高过流保护的清除时间。将所有金属外壳、跑道、盒子和设备接地线粘在一个连续的电气系统中。考虑安装一种电线类型的设备地线，以补充管道专用的设备地线，用于特别敏感的设备。带有黄色条纹的单个导体与电路导体的其余部分一起运行在面板上，但它通常不连接到金属外壳上。相反，它与外壳绝缘，并一直运行到服务设备的地面总线或单独的系统地面连接。隔离接地系统有时会消除接地回路中的循环电流。
二、低压电气设备接地保护措施
不接地系统的主要优点是，即使发生接地故障，它也能使系统继续运行。这个故障会导致接地系统跳闸。但是，如果电气系统不接地，故障电流非常低(仅通过电容)，所以不会对设备造成损坏，也不会对人造成伤害。不接地系统主要应用在工业中。在工业制造中，即使发生故障，也可能需要维护它们。只有在发生第二次故障时，电源才会停止:这将导致相位故障，然后过电流保护。这种系统的一个缺点是，将线路电压施加到通常为相位电压设计的绝缘上，如果故障系统长时间运行，这可能是一个问题。
固地(接地)法是主变电所中性线直接与地下低阻桩或嵌入式分布式网络或通过人工系统连接的最常见的系统。使用电力公司的中性导体接地，并沿着电力线的正常位置(每隔几根杆子)与桩连接。低电阻接地也限制了接地电位的上升，从而限制了接触电位和台阶电位的危险性。在低压和中压系统(高达1000V)中，几乎普遍采用固体接地。非常低的电阻接地就足以进行漏电保护，故障电流可能非常低，早期漏电检测非常困难。然而，使用铁芯平衡剩余电流器件进行非常敏感的漏电检测，发展至现代已经减少了对极低接地阻抗的需要。
电阻接地是通过将变电站主电源中性点与电网接地桩之间的电阻连接而实现的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电阻接地可采用高电阻接地或低电阻接地:低压系统采用高电阻接地，高压系统采用低电阻接地。电阻接地的主要目的是限制发生故障电流的数量。这样做是为了保护设备不受损坏。低电阻接地通常将电流限制在几百安培。电阻接地通常要求对漏电保护有良好的灵敏度。接地变压器通常用于为系统提供接地设备，如变压器的三角形连接绕组，其中中性点不能接地。接地变压器可以是三角形变压器，例如接地中性线和短路三角形，用于为一次不接地三角形绕组上的故障电流(零序电流)提供接地通路。
用于个人保护的保护接地的主要目的是限制接触和步进电位的大小(如后面定义的)，当发生电气故障时，一个人可能接触到的步进电位。如果接触到地线或在地线附近，并与暴露在外的金属接触，他或她可能会在物理上经历接触或步进电压到另一个接地点。设计接地电路阻抗，必须使这些电位保持在低于在发生故障时对接触带电部件的人可能造成冲击的可能。这是通过提供一个低阻抗和良好的等电位连接的接地电路，使整个接地电路系统的电压差不足以对人造成重大的冲击。测量接地电极系统对地面的电阻，采取合理的步骤来确保接地电阻的典型负载25Ω或更低。在许多工业场合,特别是在电子负载的存在,需要值低至5Ω或更低,其个别区域存在低至1Ω。针对这些特殊情况，制定敏感电子负载的维护计划，每六个月测量一次接地电阻，并初步使用接地电阻表。此后每年至少应测量一次接地电阻。记录结果以备日后参考。研究接地电阻测量值与历史数据的显著变化，并纠正接地系统中的缺陷。根据需要咨询电气设计专业人员，以获得降低接地电阻的建议。
在某些情况下，根据规范要求，对于新建的商业和工业建筑，建议在金属水管、建筑结构钢和混凝土包覆电极外安装铜接地环，并辅以驱动接地棒。将地面环完全安装在建筑物和构筑物周围，并在离建筑物或构筑物明显标识处凹槽内。在需要低接地阻抗的情况下，在建筑物或结构的每个角的每一侧的中点处都设置有三组辅助接地环和驱动接地棒。接地环的NEC最小导体尺寸为2AWG，但更常用的尺寸可达500kcmil。导体越大，导体越长，与地面接触的表面积越大，对地面的电阻就越低。将所有现有的接地电极粘接，包括金属地下水管、结构钢、混凝土电极、管道和棒电极、板电极、接地环以及所有地下金属管道系统通过接地环、接地电极系统。
配电板是配电系统的一个组成部分，它将电源馈电分为分支电路，并为公共机壳中的每个电路提供保护熔断器或断路器。在本质上，配电板是用来防止电力过载和短路时，分布在整个建筑物或设施。配电盘的主要部件通常包括外壳、内部、电路保护、标签装饰板和填充板。通常称为“盒子”或“锅”，外壳提供了所有其他配电板组件所在的外壳。外壳由镀锌或喷漆钢制成，为人员和内部设备提供保护。可拆卸的端板允许简单的管道安装，允许安装人员根据需要轻松定位和切割孔。在外壳内部，过流保护、母线等部件安装在支撑轨上。这个内部组件通常称为底盘。断路器通常用作电路保护装置，并通过总线连接器指针与总线棒连接。总线是用作多个电路连接点的导体。
结束语
综上所述，虽然中国已经制定了低压电气设备接地保护系统的相关运行标准，但在实际运行中仍存在一些问题。然而，当人体接触外壳时，接触电压，步幅电压的大小和电压电平都涉及由电击事故引起的损坏的可能性和程度。必须严格按照标准的有关规定进行，并以高度的责任感进行设计和施工，及时进行试验，并确保通过试验后才能投入使用。
参考文献
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论文作者:张波涛
论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/30