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通過近一段時間在對現(xiàn)場設(shè)備及臨時電網(wǎng)的維修與維護(hù),發(fā)現(xiàn)許多問題的發(fā)生及一些解決方法都是與接地有密切關(guān)系的,也讓我徹底改變了從前對供電系統(tǒng)及用電設(shè)備接地不重視、有時候則有要不要沒有關(guān)系的想法,讓自己總是停留在一個業(yè)余者的角度上。通過認(rèn)真地請教、查詢資料等途徑,來充實自己,并部分地總結(jié)如下。
接地系統(tǒng)淺析,通過近一段時間在對現(xiàn)場設(shè)備及臨時電網(wǎng)的維修與維護(hù),發(fā)現(xiàn)許多問題的發(fā)生及一些解決方法都是與接地有密切關(guān)系的,也讓我徹底改變了從前對供電系統(tǒng)及用電設(shè)備接地不重視、有時候則有要不要沒有關(guān)系的想法,讓自己總是停留在一個業(yè)余者的角度上。通過認(rèn)真地請教、查詢資料等途徑,來充實自己,并部分地總結(jié)如下。 在電力系統(tǒng)中,接地是用來保護(hù)人身及電力、電子設(shè)備安全的重要措施。通常我們將接地分為工作接地、系統(tǒng)接地、防雷接地、保護(hù)接地,用他們來保護(hù)不同的對象,這幾種接地形式從目的上來說是沒有什么區(qū)別的,均是通過接地接地導(dǎo)體將過電壓產(chǎn)生的過電流通過接地裝置導(dǎo)入大地,從而實現(xiàn)保護(hù)的目的?,F(xiàn)代工廠在接地上都要求形成一張嚴(yán)密的網(wǎng),而所有的被保護(hù)對象都掛在這個安全的接地網(wǎng)上,但不同的接地都需要從接地裝置處的等電位點連接。
對于防雷接地,主要是通過將雷電產(chǎn)生的雷擊電流通過接地網(wǎng)這一有效途徑引入大地,從而對建筑物起到保護(hù)作用。一般有兩種避雷方式供選擇,其一是避雷針接地,其二是采用法拉第籠方式接地。它們是兩種不同的防雷模式,它們在防雷原理上有顯著的區(qū)別。避雷針的原理是空中攔截閃電、使雷電通過自身放電,從而保護(hù)建筑物免受雷擊,避雷針的保護(hù)范圍是從地面算起的以避雷針高度為滾球半徑的弧線下的面積,對于法拉第籠,它認(rèn)為避雷針的范圍很小,而且在避雷針保護(hù)的空間內(nèi)仍有電磁感應(yīng)作用,而且避雷針附近是強(qiáng)的電磁感應(yīng)區(qū),有很大的電位梯度,在它周圍有陡的跨步電壓存在,在這一范圍內(nèi)的人們有生命危險,鑒于種種觀點,現(xiàn)在的防雷接地系統(tǒng)中法拉第籠占有重要地位。實驗證明,一個封閉的金屬殼體是全屏蔽的,在雷電流通過時,是沿著殼體的外表面流入大地,而在殼體的內(nèi)部沒有感應(yīng)電動勢及磁通,即雷電流沒有對內(nèi)部的設(shè)備產(chǎn)生干擾效應(yīng)。而法拉第籠下部的環(huán)狀接地環(huán)、等電位均壓網(wǎng)也避免了人在此等電位環(huán)境中被雷擊的危險?! ?br />
采用保護(hù)接地是當(dāng)前低壓電力網(wǎng)中的一種行之有效的安全保護(hù)措施。通常有兩種做法,即接地保護(hù)和接零保護(hù)。將設(shè)備和用電裝置的中性點、外殼或支架與接地裝置用導(dǎo)體作良好的電氣連接是電氣工作的一個重點,也就是我們通常說的接地。將電氣設(shè)備和用電裝置的金屬外殼與系統(tǒng)零線相接叫做接零。由于電力系統(tǒng)中采用保護(hù)接地,是我們對用電設(shè)備、金屬結(jié)構(gòu)及電子等設(shè)備采取的接地保護(hù)措施,這樣就可以避免電器設(shè)備漏電、線路破損或絕緣老化漏電等漏電事故造成的傷害。通過接地導(dǎo)體將可能產(chǎn)生的線路漏電、設(shè)備漏電及電磁感應(yīng)、靜電感應(yīng)等產(chǎn)生的過電壓通過接地回路導(dǎo)入大地,而避免設(shè)備等的損壞及保證人生的安全。有了接地保護(hù),可以將漏電電流迅速導(dǎo)入地下,而實現(xiàn)此目的就是要求所有的用電設(shè)備、鋼結(jié)構(gòu)及電子、儀表設(shè)備都要與接地網(wǎng)可靠連接,簡單而言,在電力系統(tǒng)中,接地和接零的目的,一是為了電氣設(shè)備的正常工作,例如工作性接地;二是為了人身和設(shè)備安全,如保護(hù)性接地和接零。雖然就接地的性質(zhì)來說,還有重復(fù)接地,防雷接地和靜電屏蔽接地等,但其作用都不外是上述兩種。而針對不同的供電系統(tǒng),這些接地也有不同的選擇。兩種不同的保護(hù)方式使用的客觀環(huán)境又不同,如果選擇不當(dāng),不僅會影響對設(shè)備及人身的保護(hù)性能,還會影響電網(wǎng)的供電可靠性。對于不同供電方式所要求的接地系統(tǒng)也有區(qū)別,采取的保護(hù)措施也不同。
保護(hù)接地中的接零保護(hù)與接地保護(hù)有幾個方面的不同。一是保護(hù)原理不同。接地保護(hù)的基本原理是限制漏電設(shè)備對地的泄露電流,使其不超過某一安全范圍,一旦超過某一整定值保護(hù)器就能自動切斷電源;接零保護(hù)的原理是借助接零線路,使設(shè)備在絕緣損壞后碰殼形成單相金屬性短路時,利用短路電流促使線路上的保護(hù)裝置迅速動作。二是適用范圍不同。根據(jù)負(fù)荷分布、負(fù)荷密度和負(fù)荷性質(zhì)等相關(guān)因素。來選擇TT系統(tǒng)或TN系統(tǒng)(TN系統(tǒng)又可分為TN-C、TN-C-S、TN-S三種)不同的接地系統(tǒng)。我國現(xiàn)行的低壓公用配電網(wǎng)絡(luò),通常采用的是TT或TN-C系統(tǒng),實行單相、三相混合供電方式。即三相四線制380/220V配電,同時向照明負(fù)載和動力負(fù)載供電。三是線路結(jié)構(gòu)不同。接地保護(hù)系統(tǒng)只有相線和地線,三相動力負(fù)荷可以不需要中性線,只要確保設(shè)備良好接地就行了,系統(tǒng)中的中性線除電源中性點接地外,不得再有接地連接;接零保護(hù)系統(tǒng)要求無論什么情況,都必須確保保護(hù)中性線的存在,必要時還可以將保護(hù)中性線與接零保護(hù)線分開架設(shè),同時系統(tǒng)中的保護(hù)中性線必須具有多處重復(fù)接地?! ?/span>
在中性點不接地的供電系統(tǒng)中發(fā)生單相對地,非故障相對地電壓可能升高為1.732倍相電壓(即線電壓),由于電容的倍壓效益,接地點的間歇性電弧可能在電網(wǎng)中引起更高的過電壓,使非故障相的絕緣薄弱點被擊穿,造成兩相短路,尤其電纜線路會因電弧發(fā)熱得不到及時散發(fā)而爆炸。而對于一些中性點不接地系統(tǒng),在發(fā)生單相漏電時,因為沒有泄露回路或回路電阻過大,而設(shè)備仍可以正常運(yùn)行的原因,而因接地電流很小,問題不容易暴露,而當(dāng)漏電電流一旦與接地良好的金屬連接,就有火花放電等現(xiàn)象發(fā)生,系統(tǒng)就出現(xiàn)工作不正?,F(xiàn)象。因此對于這些小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相漏電時,不允許長時間運(yùn)行,應(yīng)盡快查出漏電部位并采取保護(hù)?! ?br /> 而對于中性點接地的供電系統(tǒng),當(dāng)發(fā)生單相接地故障時,接地點與供電設(shè)備接地點之間就會形成回路,接地電流很大,這種系統(tǒng)被稱做大電流接地系統(tǒng),而兩個接地點的阻值越小,接地電流就越大。所以對于中性點接地系統(tǒng),中性點直接接地運(yùn)行方式下應(yīng)做到以下三點:1、所有用電設(shè)備在正常情況下不帶電的金屬部分,都必須采用保護(hù)接零或保護(hù)接地;2、在三相四線制的同一低壓配電系統(tǒng)中,保護(hù)接零和保護(hù)接地不能混用,即一部分采用保護(hù)接零,而另一部分采用保護(hù)接地,但若在同一臺設(shè)備上同時采用保護(hù)接零和保護(hù)接地則是允許的,因為其安全效果更好;3、要求中性線必須重復(fù)接地,因為在中性線斷開的情況下,接零設(shè)備外殼上都帶有220V的對地電壓,這是絕不允許的?! ?nbsp;
而有了這些很好的接地理論及體系,在設(shè)計及施工過程中,要實現(xiàn)徹底的接地保護(hù),有兩個工作重點也是不容忽視的。
首先部分接地裝置的安裝,它們必須確保接地阻值在設(shè)計范圍之內(nèi),具備安全、可靠的優(yōu)點,而且需要通過定期的測量確定接地可靠性;
第二部分就是引下線及接閃器,設(shè)備、金屬結(jié)構(gòu)及用電裝置殼體等與接地網(wǎng)的可靠、正確連接。因為有可能一點疏忽就可能對設(shè)備及人生的接地保護(hù)上失敗。例如,我們通常所有的接地連接在一起,構(gòu)成一張嚴(yán)密的網(wǎng),而各種設(shè)備與他們連接的點不同也是有很大區(qū)別的。如果你認(rèn)為,所有的接地都連接在一起,而選擇儀表接地時想就近,選擇了一根防雷引下線作為儀表系統(tǒng)接地的引入點,在發(fā)生雷擊過電流時,就有可能因大的雷擊過電流及強(qiáng)的電磁感應(yīng)對儀表設(shè)備及PLC等一些接地要求很嚴(yán)格的精密設(shè)備贊成損壞。所以接地連接需要我們一定按設(shè)計及規(guī)范施工。
通常情況下,對于單個建筑物,從接地極、接地網(wǎng)(底下暗敷部分)到等電位接地板,需要將接地網(wǎng)引上點都接到此點,再由此往各個設(shè)備及及需要接地保護(hù)的部位連接,這樣避免電器漏電或雷擊過電流給人造成傷害,也避免給其他設(shè)備造成損壞。漏電流直接由接地線通過等電位接地板對地放電,從而達(dá)到接地的目的。