工業電氣設備的接地保護

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工業電氣設備的接地保護

　　工業電氣設備的接地保護【1】

　　【摘要】本文主要介紹了工業電氣設備接地保護的有關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，并分別作出了闡述，最后，本文對工業電氣設備接地保護的技術原則和裝置的運行提出了幾點經驗，供同行業者參考。

　　【關鍵詞】電氣設備;接地保護;接地保護作用和分類;技術原則

　　一、引言

　　工業電氣設備在安裝完畢以后，需要對其進行接地保護裝置的安裝，這是電氣設備安裝過程必不可少的過程，也是至關重要的一環。

　　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路因雷擊、火災等遭受破壞，通過接地保護，可以最大限度的保證電網電力系統、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境有很大關系，其實際阻抗值與環境濕度成反比，即當物理環境越潮濕，人體所表現出來的實際阻抗值就越低，因而也就更容易因電氣故障遭受電擊。

　　反之，當物理環境比較干燥時，人體的皮膚表層也相當干燥，從而其對外實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接地導線連接在一起，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說，工業電氣設備的接地保護，一般是將三相電線的中性點進行接地。

　　接地電阻一般要求很小，一些設備先進重要的變電站都會采用接地電網方式，進行接地保護，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的中性點與地之間的電位接近于零。

　　三、工業電氣設備接地保護的分類

　　電氣設備接地保護按其保護的作用的不同，可以分為兩類：保護性接地和功能性接地。

　　下面對這兩種接地方式做簡單論述

　　1、保護性接地

　　四、工業電氣設備接地保護的技術原則

　　4.1電氣設備接地保護技術原則

　　1.按照國標施工。

　　為了對電氣設備進行可靠的接地保護，在進行接地保護施工時，均應根據國家標準GB14050《系統接地的形式及安全技術要求》進行。

　　接地裝置和接地線應該使用正規廠家生產的設備，確保質量可靠。

　　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，控制電路板等弱點系統來說，應采用中性點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。

　　接地線的規格定要按系統的規定，導線線徑必須足夠大。

　　在需要屏蔽的場合必須采用屏蔽線。

　　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，把機床的接地線直接連接到接地銅棒，連接機床和銅棒的接地線盡可能的短，不要繞成圈，接地線的橫截面積最少要和三相電源的進線一樣粗。

　　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，考慮到安裝大型機床設備前在制作設備基礎時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、交流電動機的頻繁起動、停止，主問路與控制回路的布線不合理，都可能使CNC的控制電路產生尖峰脈沖、浪涌電壓等干擾，影響系統的正常工作。

　　五、結束語

　　工業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，不僅關乎電氣設備的安全可靠運行，更關乎著操作者的人身安全。

　　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，對其進行接地保護的設計，并嚴格按照有關規定施工。

　　這是每一名從事電氣設備安裝工作者必須謹記的準則。

　　工廠電氣設備的接零和接地保護【2】

　　【摘要】在工廠中所采用的供配電系統主要有三相三線制及三相四線制兩種，針對不同的電壓等級會采用不同的供配電形式，同樣對于不同的供配電系統也會有不同的保護措施，本文將做一個較為全面的介紹。

　　【關鍵詞】三相三線制;三相四線制;接零;接地

　　隨著電力系統的不斷擴大及越來越多電氣設備的采用，為了保證工廠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，對于工廠電力系統而言，一般高電壓輸配電網絡采用中性點不直接接地，即三相三線制的方式運行。

　　對于低壓電氣設備而言，一般會采用中性點直接接地的方式，也就是三相四線制。

　　至于為什么會有這樣的差別以及對于相應的保護措施將在后面進行闡述。

　　此外，工廠的電氣設備在每相的負荷均相差無幾，處于平衡狀態，這對于后面保護方式的確定也是一個重要的條件。

　　1.高壓電氣設備的保護

　　目前電力系統所發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重要。

　　在工廠用電系統中，只要是6kv以上的輸配電網絡均屬于高壓系統，一般均采用中性點非直接接地的三相三線制的接線方式。

　　之所以會采用這種接線方式，是因為在這樣的系統中一旦發生某相的接地短路情況，由于中性點并沒有直接接地，短路電流只能通過相間電容來形成回路，此時的短路電流較少，系統可以繼續運行一段時間，以方便檢修人員對故障及時進行排除。

　　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，他必須是專門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，它是經過詳細的計算而確定的，一般不能超過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行的，在工廠用電系統中，220v至380v的輸配電網絡均屬于低壓系統，一般均采用中性點直接接地的三相四線制的接線方式。

　　之所以會采用這樣的接線方式是因為在發生短路的時候，希望能夠迅速斷開繼電保護，而不是像高壓系統那樣為了保持系統穩定會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，所以采用中性點直接接地的三相四線制的接線方式。

　　采用這樣的方式除了經濟性較好之外，更重要的是發生單相接地故障時，短路電流會比較大，繼電保護會比較容易斷開，達到保護的目的。

　　采用中性點直接接地的三相四線制的接線方式還需要具備一個條件，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，這在工廠低壓輸配電系統建設的時候就已經滿足要求了。

　　對于中性點直接接地的三相四線制的接線方式而言，如果也像中性點非直接接地的三相三線制的接線方式那樣將電氣設備的金屬外殼直接接地的話，這樣就會導致短路電流較小，因為金屬外殼接地點的電阻很難減小到4歐以下，而中性點的電阻一般也在4歐左右，這樣算得的單相接地電流將會很小，很難讓保護裝置迅速動作。

　　而在此時，金屬外殼上將會產生一個相對而言比較高的電壓，并且在繼電保護裝置完全斷開以前會持續一段時間，存在觸電的隱患。

　　所以為了滿足繼電保護裝置迅速動作的需要，我們一般直接將電氣設備的金屬外殼接到零序線路，這樣重復接地之后，相當于對中性點阻抗進行了短接，發生單相接地短路以后，整個短路電阻都會大大減少，所產生的短路電流也會非常大，能夠使繼電保護裝置迅速動作，這樣就可以避免在電氣設備金屬外殼表面產生一個持續高壓，對人造成危害。

　　當工廠的輸配電線路較長時，這時整個線路的電阻就會增加，經過準確計算，如果發現當線路某處發生短路時所產生的短路電流達不到繼電保護裝置的要求時，應該想辦法減少輸電線路的電阻，常用的辦法就是可以換用較粗一些型號的導線。

　　如果實在有必要，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進行重復接地，甚至在工廠的進線處也可以進行重復接地。

　　總之就是想盡辦法通過重復接地的方式來降低短路時的電阻，增大單相接地故障短路時的電流，避免電氣設備及人身安全。

　　但是，需要注意的就是，所有的重復接地點都必須是獨立隔開的，這樣才能避免混亂，保障系統能夠安全可靠的運行。

　　最后對于中性點非直接接地的三相三線制的接線方式及中性點直接接地的三相四線制的接線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。

　　處于兩個系統內的電氣設備也不能混連在一起。

　　這樣才能保證各個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，伴隨雷電產生的電壓高達數百萬伏，所造成的毀滅性難以估計。

　　工廠中的電氣設備種類繁多，容易遭受雷電襲擊，對于雷電我們無法避免，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，一般是以整個工廠為單位，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，一般不能超過十歐姆，如果條件有限無法獨立進行設計，也可以與其他的一些接地體共用，此時的接地電阻一般較小，能夠滿足要求。

　　當然對于一些重要昂貴的電氣設備也需要采取專門的避雷措施。

　　工廠中除了直接擔任輸配電任務的線路之外，還有一部分線路是用來顯示設備工作狀態等工作的，所需要的電壓很小，統稱為弱電系統。

　　對于弱電系統，統一采用直接接地的方式來進行單相接地保護，接地點可以不用獨立設計，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一定要區分開，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【3】

　　摘要：本文主要對礦井下電氣設備的保護技術接地保護進行分析，并簡述其在礦井生產活動中對礦工人身安全以及礦井的重要性。

　　關鍵詞：礦井;電氣設備;接地保護;現狀分析

　　一、引言

　　礦井的生產活動過程中，電氣設備是礦井的主要工作設備之一，在礦井下處處可見。

　　井下的大氣中含有大量爆炸性的物質如：瓦斯、煤塵等，當空氣中的爆炸性物質達到一定的數量時，如果遇到電氣設備或是電線等引起的火花，就會產生爆炸。

　　因此，為了防止這樣的事故發生，接地保護技術對于礦井下電氣設備的正常運行非常重要。

　　二、簡述接地保護技術的重要性

　　為能確保礦井的生產活動能夠正常、安全的進行，對井下電氣設備的保護技術不容小覷。

　　接地保護技術是三大主要技術之一，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，這項基礎措施能夠預防人體觸電。

　　假如沒有接地保護，當電氣設備內部的絕緣一旦損壞后，電流則會通過設備的金屬部分，人一旦觸及，則會發生觸電事故。

　　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有按照使用標準對其進行安裝，使得保護接地沒有發揮自身的作用。

　　因此，認真按照接地保護技術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環境有著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題。

　　三、接地保護技術在礦井中的現狀

　　自2011年我國對煤礦的安全進行大整治之后，尤其在礦井安全生產許可制度的執行以來，礦井的各個生產設備都發生了巨大變化。

　　礦井的生產工作核心環節是生產，隨著采煤舊方法的淘汰，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，礦井企業加強了各生產部門的職工技能培訓，但是，從業人員自身存在的一些問題卻嚴重影響了安全生產。

　　因為礦井開采工作需要大量人力，企業在基礎開采上往往招納的是一些文化水平程度較低的工人，他們本身存在著技術水平低、責任感不強的問題，往往不能夠重視一些安全生產要害。

　　常常是做表面工作去應付上級部門的檢查，沒有認真做接地保護工作，使得礦井生產活動存在大量的問題：

　　(一)接地保護基礎工作沒有認真完成

　　工人沒有規范地將高壓鎧裝和橡套二者的電纜的接地線與電氣設備的金屬外殼進行連接，影響了礦井下的接地網。

　　(二)沒有認真對礦井下總接地的電阻進行測定

　　工人幾乎沒有進行接地電阻測定工作，導致了測定結果沒有具體數據也沒有相應的記錄，接地是否安全無法得到檢查。

　　(三)局部的接地極以及接電線存在些許問題

　　有的局部接地極沒有設置單獨供電的設備。

　　部分工人為應付檢查，沒有將接地極與接地線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例如鋼筋棍、道軌、鉆桿等等，而且部分接地線所使用的材質無法達到安全標準，例如一些廢舊電纜。

　　在接地極與接地線的連接部分不采用焊接的方式而是使用螺栓，而且螺栓沒有采用放松裝置進行加固。

　　導致了連接部分極為松動，隱藏著巨大的安全隱患。

　　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。

　　電氣設備長期處于這樣的環境下，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。

　　(一)接地網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，并形成一個完整的接地網。

　　接地網要求每一根電纜的接地芯必須與接地體連接起來，不能忽視任何一個環節，這樣才能夠保證接地網的完整。

　　(二)制作電纜接地線并按標準要求將其連接起來

　　接地線是連接電纜頭與線的介質，再將接地線與鎧裝帶連接起來。

　　電纜線在連接的時候應該先將電氣設備的外殼與接地芯線這兩部分連接起來，然后再連接電纜線，并且接地芯線跟三根電源線相比要長一些，這樣能夠保證萬一電纜的接頭被拉脫時接地芯線還能安全接地。

　　(三)主接地級以及母線需注意幾點

　　一是主接地級必須采用耐得住腐蝕的鋼板來制作，面積大約大于70cm2 、厚度不低于5mm。

　　在地極與母線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地方，地極在放入水中時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;三是母線與設備在連接處用鋅或者錫焊接起來，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、長度為1m的兩根鋼管共同制成，每根鋼管都應該鉆十個直徑大于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的連接部分，方便日后的檢查與維修。

　　(五)接地網的電阻值

　　接地網上的任何一個接地點都不能超過兩歐姆，電氣設備到局部接地極之間所使用的接地保護芯線與導線二者的電阻值都不能超過1歐姆。

　　結語

　　礦井下電氣設備工作環境空氣濕氣往往很高，而且大氣中含有大量的易爆物質，一旦電氣設備發生漏電或起火花的現象，而這種現象又不易于被人們發現，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生。

　　因此，為了能夠確保礦井的生產安全以及有效防止事故的發生，工作人員應該從各個方面對接地保護工作按照標準要求認真實施。

　　只有真正對接地保護工作引以重視，認真實施每一項工作環節，同時，企業應該多對礦產工人進行技能素質的培訓，并配以具有專業技術人員帶領、監督。

　　這樣才能真正地將接地安全工作落實到位。

　　參考文獻

　　[1]高加傳.礦井井下電氣設備的保護接地技術[J].科技與企業，2011(07)：79.

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