工業(yè)電氣設備的接地保護
工業(yè)電氣設備的接地保護【1】
【摘要】本文主要介紹了工業(yè)電氣設備接地保護的有關(guān)概念和接地保護的重要作用，并根據接地保護的作用，將接地保護分為兩大類(lèi)，并分別作出了闡述，最后，本文對工業(yè)電氣設備接地保護的技術(shù)原則和裝置的運行提出了幾點(diǎn)經(jīng)驗，供同行業(yè)者參考。
【關(guān)鍵詞】電氣設備;接地保護;接地保護作用和分類(lèi);技術(shù)原則
一、引言
工業(yè)電氣設備在安裝完畢以后，需要對其進(jìn)行接地保護裝置的安裝，這是電氣設備安裝過(guò)程必不可少的過(guò)程，也是至關(guān)重要的一環(huán)。
接地系統的正確安裝是保護電氣設備免遭意外故障損壞的重要舉措，此外，通過(guò)安裝接地保護裝置還可以起到保護人身安全的作用。
二、工業(yè)電氣設備接地保護的作用
電氣設備的接地保護不僅可以防止因漏電流導致人身傷亡，除了此作用之外，電氣設備接地保護還可以防止電氣設備和鋪設的電氣線(xiàn)路因雷擊、火災等遭受破壞，通過(guò)接地保護，可以最大限度的保證電網(wǎng)電力系統、自身設備的正常運行。
1、防止電擊
人體阻抗和其所處的物理環(huán)境有很大關(guān)系，其實(shí)際阻抗值與環(huán)境濕度成反比，即當物理環(huán)境越潮濕，人體所表現出來(lái)的實(shí)際阻抗值就越低，因而也就更容易因電氣故障遭受電擊。
反之，當物理環(huán)境比較干燥時(shí)，人體的皮膚表層也相當干燥，從而其對外實(shí)際阻抗值也相對較大，即使有輕微電擊，人體也能迅速擺脫電擊源。
電氣設備安裝了接地裝置以后，電氣設備和大地通過(guò)接地導線(xiàn)連接在一起，從而使得電氣設備的電位接近大地電位，這樣就能對電氣設備進(jìn)行良好的保護，也避免了對人身造成的傷害。
2、保證電力系統的正常運行
對變電站或變電所來(lái)說(shuō)，工業(yè)電氣設備的接地保護，一般是將三相電線(xiàn)的中性點(diǎn)進(jìn)行接地。
接地電阻一般要求很小，一些設備先進(jìn)重要的變電站都會(huì )采用接地電網(wǎng)方式，進(jìn)行接地保護，從而可以確保接地電阻足夠小而且可靠接地。
變電站接地保護的目的是使電網(wǎng)的中性點(diǎn)與地之間的電位接近于零。
三、工業(yè)電氣設備接地保護的分類(lèi)
電氣設備接地保護按其保護的作用的不同，可以分為兩類(lèi)：保護性接地和功能性接地。
下面對這兩種接地方式做簡(jiǎn)單論述
1、保護性接地
四、工業(yè)電氣設備接地保護的技術(shù)原則
4.1電氣設備接地保護技術(shù)原則
1.按照國標施工。
為了對電氣設備進(jìn)行可靠的接地保護，在進(jìn)行接地保護施工時(shí)，均應根據國家標準GB14050《系統接地的形式及安全技術(shù)要求》進(jìn)行。
接地裝置和接地線(xiàn)應該使用正規廠(chǎng)家生產(chǎn)的設備，確保質(zhì)量可靠。
2.應設置總的接地體。
按照等電位連接要求，對具有不同用途和不同電壓的電氣設備，與總接地體相連接。
此外，總接地體應安裝在建筑物外，其接地電阻應滿(mǎn)足接地電阻要求。
3.對于有特殊要求的接地設備，如電子計算機，控制電路板等弱點(diǎn)系統來(lái)說(shuō)，應采用中性點(diǎn)直接接地方式可靠接地。
4.2電氣設備接地保護裝置的運行
1、機床設備上所有電氣設備不帶電的金屬外殼、變壓器鐵芯等必須與金屬結構間有可靠的接地保護。
接地線(xiàn)的規格定要按系統的規定，導線(xiàn)線(xiàn)徑必須足夠大。
在需要屏蔽的場(chǎng)合必須采用屏蔽線(xiàn)。
屏蔽地必須按系統要求連接，以避免干擾。
此外，在靠近機床的地面，把接地銅棒打入地下，然后，把機床的接地線(xiàn)直接連接到接地銅棒，連接機床和銅棒的接地線(xiàn)盡可能的短，不要繞成圈，接地線(xiàn)的橫截面積最少要和三相電源的進(jìn)線(xiàn)一樣粗。
2、機床設備的鋼軌可連接到接地保護電路上。
但是，機床的鋼軌不能代替從電源到機床的的保護導線(xiàn)，考慮到安裝大型機床設備前在制作設備基礎時(shí)就應該設計好接地體。
3、防止強電干擾數控機床強電柜內的接觸器、繼電器等電磁部件。
交流接觸器的頻繁通/斷、交流電動(dòng)機的頻繁起動(dòng)、停止，主問(wèn)路與控制回路的布線(xiàn)不合理，都可能使CNC的控制電路產(chǎn)生尖峰脈沖、浪涌電壓等干擾，影響系統的正常工作。
五、結束語(yǔ)
工業(yè)電氣設備的接地保護是一項十分復雜的系統工程，正確可靠的接地保護，不僅關(guān)乎電氣設備的安全可靠運行，更關(guān)乎著(zhù)操作者的人身安全。
因此在安裝電氣設備裝置的前期，應重視接地保護的重要性，對其進(jìn)行接地保護的設計，并嚴格按照有關(guān)規定施工。
這是每一名從事電氣設備安裝工作者必須謹記的準則。
工廠(chǎng)電氣設備的接零和接地保護【2】
【摘 要】在工廠(chǎng)中所采用的供配電系統主要有三相三線(xiàn)制及三相四線(xiàn)制兩種，針對不同的電壓等級會(huì )采用不同的供配電形式，同樣對于不同的供配電系統也會(huì )有不同的保護措施，本文將做一個(gè)較為全面的介紹。
【關(guān)鍵詞】三相三線(xiàn)制;三相四線(xiàn)制;接零;接地
隨著(zhù)電力系統的不斷擴大及越來(lái)越多電氣設備的采用，為了保證工廠(chǎng)電氣設備安全可靠的運行，做好相應的保護措施就顯得至關(guān)重要。
對于不同電壓等級的電氣設備，首先電力系統運行的方式就不一樣，對于工廠(chǎng)電力系統而言，一般高電壓輸配電網(wǎng)絡(luò )采用中性點(diǎn)不直接接地，即三相三線(xiàn)制的方式運行。
對于低壓電氣設備而言，一般會(huì )采用中性點(diǎn)直接接地的方式，也就是三相四線(xiàn)制。
至于為什么會(huì )有這樣的差別以及對于相應的保護措施將在后面進(jìn)行闡述。
此外，工廠(chǎng)的電氣設備在每相的負荷均相差無(wú)幾，處于平衡狀態(tài)，這對于后面保護方式的確定也是一個(gè)重要的條件。
1.高壓電氣設備的保護
目前電力系統所發(fā)生的故障中有百分之八十以上都屬于單相接地短路故障，因此做好短路故障的保護工作至關(guān)重要。
在工廠(chǎng)用電系統中，只要是6kv以上的輸配電網(wǎng)絡(luò )均屬于高壓系統，一般均采用中性點(diǎn)非直接接地的三相三線(xiàn)制的接線(xiàn)方式。
之所以會(huì )采用這種接線(xiàn)方式，是因為在這樣的系統中一旦發(fā)生某相的接地短路情況，由于中性點(diǎn)并沒(méi)有直接接地，短路電流只能通過(guò)相間電容來(lái)形成回路，此時(shí)的短路電流較少，系統可以繼續運行一段時(shí)間，以方便檢修人員對故障及時(shí)進(jìn)行排除。
但在故障排除的期間內，故障相中電氣設備的金屬外殼也是帶電的，如果不針對電氣設備外殼設置相應的保護措施，人一旦不小心碰上，是很容易引發(fā)觸電事故的。
對于高壓電氣設備的保護，一般采用將其金屬外殼直接接地的方式，以將金屬外殼中的短路電流導入大地，避免觸電事故的發(fā)生。
既然要采用金屬外殼直接接地的保護方式，就必須確定合適的接地體，這個(gè)接地體不能是已有的防雷接地或者其他金屬構件，他必須是專(zhuān)門(mén)針對電氣設備外殼接地保護獨立設計的，對于接地電阻也不是隨隨便便給定的，它是經(jīng)過(guò)詳細的計算而確定的，一般不能超過(guò)4歐，接地電阻越小越有利于電氣設備金屬外殼的接地保護，而且如果工廠(chǎng)有條件，接地體的設計數量也是越多越好。
2.低壓電氣設備的保護
對于低壓電氣設備的保護同樣是針對短路故障而進(jìn)行的，在工廠(chǎng)用電系統中，220v至380v的輸配電網(wǎng)絡(luò )均屬于低壓系統，一般均采用中性點(diǎn)直接接地的三相四線(xiàn)制的接線(xiàn)方式。
之所以會(huì )采用這樣的接線(xiàn)方式是因為在發(fā)生短路的時(shí)候，希望能夠迅速斷開(kāi)繼電保護，而不是像高壓系統那樣為了保持系統穩定會(huì )讓系統帶電運行那樣，低壓系統更側重保護電氣設備及人身的安全，所以采用中性點(diǎn)直接接地的三相四線(xiàn)制的接線(xiàn)方式。
采用這樣的方式除了經(jīng)濟性較好之外，更重要的是發(fā)生單相接地故障時(shí)，短路電流會(huì )比較大，繼電保護會(huì )比較容易斷開(kāi)，達到保護的目的。
采用中性點(diǎn)直接接地的三相四線(xiàn)制的接線(xiàn)方式還需要具備一個(gè)條件，就是輸配電系統每相的負荷都必須接近相等，也就是對于負荷的要求必須是平衡負荷，這在工廠(chǎng)低壓輸配電系統建設的時(shí)候就已經(jīng)滿(mǎn)足要求了。
對于中性點(diǎn)直接接地的三相四線(xiàn)制的接線(xiàn)方式而言，如果也像中性點(diǎn)非直接接地的三相三線(xiàn)制的接線(xiàn)方式那樣將電氣設備的金屬外殼直接接地的話(huà)，這樣就會(huì )導致短路電流較小，因為金屬外殼接地點(diǎn)的電阻很難減小到4歐以下，而中性點(diǎn)的電阻一般也在4歐左右，這樣算得的單相接地電流將會(huì )很小，很難讓保護裝置迅速動(dòng)作。
而在此時(shí)，金屬外殼上將會(huì )產(chǎn)生一個(gè)相對而言比較高的電壓，并且在繼電保護裝置完全斷開(kāi)以前會(huì )持續一段時(shí)間，存在觸電的隱患。
所以為了滿(mǎn)足繼電保護裝置迅速動(dòng)作的需要，我們一般直接將電氣設備的金屬外殼接到零序線(xiàn)路，這樣重復接地之后，相當于對中性點(diǎn)阻抗進(jìn)行了短接，發(fā)生單相接地短路以后，整個(gè)短路電阻都會(huì )大大減少，所產(chǎn)生的短路電流也會(huì )非常大，能夠使繼電保護裝置迅速動(dòng)作，這樣就可以避免在電氣設備金屬外殼表面產(chǎn)生一個(gè)持續高壓，對人造成危害。
當工廠(chǎng)的輸配電線(xiàn)路較長(cháng)時(shí)，這時(shí)整個(gè)線(xiàn)路的電阻就會(huì )增加，經(jīng)過(guò)準確計算，如果發(fā)現當線(xiàn)路某處發(fā)生短路時(shí)所產(chǎn)生的短路電流達不到繼電保護裝置的要求時(shí)，應該想辦法減少輸電線(xiàn)路的電阻，常用的辦法就是可以換用較粗一些型號的導線(xiàn)。
如果實(shí)在有必要，還可以將所有低壓電氣設備的所有金屬構件都連同金屬外殼一起與中性點(diǎn)進(jìn)行重復接地，甚至在工廠(chǎng)的進(jìn)線(xiàn)處也可以進(jìn)行重復接地。
總之就是想盡辦法通過(guò)重復接地的方式來(lái)降低短路時(shí)的電阻，增大單相接地故障短路時(shí)的電流，避免電氣設備及人身安全。
但是，需要注意的就是，所有的重復接地點(diǎn)都必須是獨立隔開(kāi)的，這樣才能避免混亂，保障系統能夠安全可靠的運行。
最后對于中性點(diǎn)非直接接地的三相三線(xiàn)制的接線(xiàn)方式及中性點(diǎn)直接接地的三相四線(xiàn)制的接線(xiàn)方式一定要注意區分，對于這兩種電力系統運行方式所采用的保護方式也不能混淆，同時(shí)它們的保護方式也一定要注意是分別在各自系統內完成。
處于兩個(gè)系統內的電氣設備也不能混連在一起。
這樣才能保證各個(gè)系統都能安全可靠的運行。
3.防雷保護及弱電保護
雷電屬于一種自然現象，伴隨雷電產(chǎn)生的電壓高達數百萬(wàn)伏，所造成的毀滅性難以估計。
工廠(chǎng)中的電氣設備種類(lèi)繁多，容易遭受雷電襲擊，對于雷電我們無(wú)法避免，只能做好防雷措施。
對于預防雷擊的保護措施與其它保護不同，一般是以整個(gè)工廠(chǎng)為單位，裝設好避雷針。
避雷針的接地體一般是獨立設計的，至于接地電阻，一般不能超過(guò)十歐姆，如果條件有限無(wú)法獨立進(jìn)行設計，也可以與其他的一些接地體共用，此時(shí)的接地電阻一般較小，能夠滿(mǎn)足要求。
當然對于一些重要昂貴的電氣設備也需要采取專(zhuān)門(mén)的避雷措施。
工廠(chǎng)中除了直接擔任輸配電任務(wù)的線(xiàn)路之外，還有一部分線(xiàn)路是用來(lái)顯示設備工作狀態(tài)等工作的，所需要的電壓很小，統稱(chēng)為弱電系統。
對于弱電系統，統一采用直接接地的方式來(lái)進(jìn)行單相接地保護，接地點(diǎn)可以不用獨立設計，可以直接與高壓或者低壓的接地體接在一起，也可以與防雷保護的接地體共用同一個(gè)接地體，但需要注意的是，除了接地體可以共用之外，接地體下面的引入大地的引線(xiàn)一定要區分開(kāi)，且相互之間還得保持一定的間隔。
【參考文獻】
[1]紀文革.淺析智能建筑的電氣接地和保護[J].科技資訊，2011，5.
[2]霍大勇，趙志永.工廠(chǎng)電氣設備的接零和接地保護[J].科技資訊，2011，7.
礦井下電氣設備的接地保護技術(shù)【3】
摘 要：本文主要對礦井下電氣設備的保護技術(shù)接地保護進(jìn)行分析，并簡(jiǎn)述其在礦井生產(chǎn)活動(dòng)中對礦工人身安全以及礦井的重要性。
關(guān)鍵詞：礦井;電氣設備;接地保護;現狀分析
一、引言
礦井的生產(chǎn)活動(dòng)過(guò)程中，電氣設備是礦井的主要工作設備之一，在礦井下處處可見(jiàn)。
井下的大氣中含有大量爆炸性的物質(zhì)如：瓦斯、煤塵等，當空氣中的爆炸性物質(zhì)達到一定的數量時(shí)，如果遇到電氣設備或是電線(xiàn)等引起的火花，就會(huì )產(chǎn)生爆炸。
因此，為了防止這樣的事故發(fā)生，接地保護技術(shù)對于礦井下電氣設備的正常運行非常重要。
二、簡(jiǎn)述接地保護技術(shù)的重要性
為能確保礦井的生產(chǎn)活動(dòng)能夠正常、安全的進(jìn)行，對井下電氣設備的保護技術(shù)不容小覷。
接地保護技術(shù)是三大主要技術(shù)之一，所謂的接地保護是指：將電氣設備中的金屬部分和接地體用導體將二者連接起來(lái)，這項基礎措施能夠預防人體觸電。
假如沒(méi)有接地保護，當電氣設備內部的絕緣一旦損壞后，電流則會(huì )通過(guò)設備的金屬部分，人一旦觸及，則會(huì )發(fā)生觸電事故。
由于人們對接地保護工作的忽視，導致礦井下電氣設備并沒(méi)有按照使用標準對其進(jìn)行安裝，使得保護接地沒(méi)有發(fā)揮自身的作用。
因此，認真按照接地保護技術(shù)的標準使用電氣設備對于礦井下的工人以及礦井本身的生產(chǎn)環(huán)境有著(zhù)極為重要的安全作用，其能提升它們的安全系數，確保礦井下的用電安全問(wèn)題。
三、接地保護技術(shù)在礦井中的現狀
自2011年我國對煤礦的安全進(jìn)行大整治之后，尤其在礦井安全生產(chǎn)許可制度的執行以來(lái)，礦井的各個(gè)生產(chǎn)設備都發(fā)生了巨大變化。
礦井的生產(chǎn)工作核心環(huán)節是生產(chǎn)，隨著(zhù)采煤舊方法的淘汰，新采煤方法的使用，其安全管理要求不斷提高，礦井下的電氣設備也相應地大量增加。
近年來(lái)，礦井企業(yè)加強了各生產(chǎn)部門(mén)的職工技能培訓，但是，從業(yè)人員自身存在的一些問(wèn)題卻嚴重影響了安全生產(chǎn)。
因為礦井開(kāi)采工作需要大量人力，企業(yè)在基礎開(kāi)采上往往招納的是一些文化水平程度較低的工人，他們本身存在著(zhù)技術(shù)水平低、責任感不強的問(wèn)題，往往不能夠重視一些安全生產(chǎn)要害。
常常是做表面工作去應付上級部門(mén)的檢查，沒(méi)有認真做接地保護工作，使得礦井生產(chǎn)活動(dòng)存在大量的問(wèn)題：
(一)接地保護基礎工作沒(méi)有認真完成
工人沒(méi)有規范地將高壓鎧裝和橡套二者的電纜的接地線(xiàn)與電氣設備的金屬外殼進(jìn)行連接，影響了礦井下的接地網(wǎng)。
(二)沒(méi)有認真對礦井下總接地的電阻進(jìn)行測定
工人幾乎沒(méi)有進(jìn)行接地電阻測定工作，導致了測定結果沒(méi)有具體數據也沒(méi)有相應的記錄，接地是否安全無(wú)法得到檢查。
(三)局部的接地極以及接電線(xiàn)存在些許問(wèn)題
有的局部接地極沒(méi)有設置單獨供電的設備。
部分工人為應付檢查，沒(méi)有將接地極與接地線(xiàn)的連接設備在水溝內或潮濕處，而是將其埋在了煤沙下，使得檢察人員無(wú)法看到接地極所使用的材料以及接地連接情況。
(四)局部的接地材料不符合標準
有的礦井所使用的接地材料是各種材質(zhì)例如鋼筋棍、道軌、鉆桿等等，而且部分接地線(xiàn)所使用的材質(zhì)無(wú)法達到安全標準，例如一些廢舊電纜。
在接地極與接地線(xiàn)的連接部分不采用焊接的方式而是使用螺栓，而且螺栓沒(méi)有采用放松裝置進(jìn)行加固。
導致了連接部分極為松動(dòng)，隱藏著(zhù)巨大的安全隱患。
四、按照標準完成接地保護工作
礦井下由于電氣設備主要被安置在巷道的水溝內或者在水溝附近的潮濕地方。
電氣設備長(cháng)期處于這樣的環(huán)境下，設備上的絕緣體很容易受潮、老化導致絕緣體本身的性能下降。
電氣設備的維修一旦被忽視，就很容易發(fā)生漏電等事故。
因此，保護電氣設備的措施能夠有效地監測電氣設備的運行狀態(tài)。
(一)接地網(wǎng)基礎工作必須認真完成
礦井下的電氣設備需在電壓36伏的前提上才能夠進(jìn)行接地保護工作。
將接地體與電氣設備上的金屬部分用導體將二者連接起來(lái)，并形成一個(gè)完整的接地網(wǎng)。
接地網(wǎng)要求每一根電纜的接地芯必須與接地體連接起來(lái)，不能忽視任何一個(gè)環(huán)節，這樣才能夠保證接地網(wǎng)的完整。
(二)制作電纜接地線(xiàn)并按標準要求將其連接起來(lái)
接地線(xiàn)是連接電纜頭與線(xiàn)的介質(zhì)，再將接地線(xiàn)與鎧裝帶連接起來(lái)。
電纜線(xiàn)在連接的時(shí)候應該先將電氣設備的外殼與接地芯線(xiàn)這兩部分連接起來(lái)，然后再連接電纜線(xiàn)，并且接地芯線(xiàn)跟三根電源線(xiàn)相比要長(cháng)一些，這樣能夠保證萬(wàn)一電纜的接頭被拉脫時(shí)接地芯線(xiàn)還能安全接地。
(三)主接地級以及母線(xiàn)需注意幾點(diǎn)
一是主接地級必須采用耐得住腐蝕的鋼板來(lái)制作，面積大約大于70cm2 、厚度不低于5mm。
在地極與母線(xiàn)的連接處用鋅或是錫鍍上;二是地極應分別埋在主水倉和副水倉兩個(gè)地方，地極在放入水中時(shí)應該在水倉的頂端以及巷道的頂端放置滑輪與鋼絲繩，方便今后的檢查與維修;三是母線(xiàn)與設備在連接處用鋅或者錫焊接起來(lái)，否則用大于10mm的螺栓并加雙螺帽等放松裝置擰緊。
(四)局部接地極的安裝
局部的接地極可以安裝在巷道的水溝內或者水溝附近潮濕處。
接地極應該使用面積大于60cm2、厚度大于3mm的鋼管或鋼板來(lái)制作，并將其放置水溝深處。
若采用埋入的方式，工作人員需注意應使用直徑大于20mm、長(cháng)度為1m的兩根鋼管共同制成，每根鋼管都應該鉆十個(gè)直徑大于5mm的穿孔。
將鋼管垂直埋入地下，鋼管需高出地面0.1m，高出的這部分是地極與接地線(xiàn)的連接部分，方便日后的檢查與維修。
(五)接地網(wǎng)的電阻值
接地網(wǎng)上的任何一個(gè)接地點(diǎn)都不能超過(guò)兩歐姆，電氣設備到局部接地極之間所使用的接地保護芯線(xiàn)與導線(xiàn)二者的電阻值都不能超過(guò)1歐姆。
結語(yǔ)
礦井下電氣設備工作環(huán)境空氣濕氣往往很高，而且大氣中含有大量的易爆物質(zhì)，一旦電氣設備發(fā)生漏電或起火花的現象，而這種現象又不易于被人們發(fā)現，這種安全隱患極有可能導致人體觸電等傷亡事故甚至是礦井火災或是爆炸等等重大事故的發(fā)生。
因此，為了能夠確保礦井的生產(chǎn)安全以及有效防止事故的發(fā)生，工作人員應該從各個(gè)方面對接地保護工作按照標準要求認真實(shí)施。
只有真正對接地保護工作引以重視，認真實(shí)施每一項工作環(huán)節，同時(shí)，企業(yè)應該多對礦產(chǎn)工人進(jìn)行技能素質(zhì)的培訓，并配以具有專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員帶領(lǐng)、監督。
這樣才能真正地將接地安全工作落實(shí)到位。
參考文獻
[1]高加傳.礦井井下電氣設備的保護接地技術(shù)[J].科技與企業(yè)，2011(07)：79.
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