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电气设备接地问题

电气设备接地的目的之一是为了保证用电安全,其涉及的是工频系统,而电子设备多为高频,其接地应考虑自身运行的要求及整个系统的相互影响。其工作原理和结构表明其参考电位并非工程中的接地,不能用简单的处理方法将其一概作统一接地,如果接地不当,会产生问题。解决工程上的问题应考虑现场实际情况,措施的异同会直接影响安装和使用。

电气装置或电气线路带电部分的某点与大地连接、电气装置或其它装置正常时不带电部分某点与大地的人为连接都叫接地;亦可说成电力设备、杆塔或过电压保护装置用接地线通过埋入地中并直接与大地接触的金属导体与大地连接。电力系统中接地的部分一般是中性点,也可以是相线上的某一点,电气设备的接地部分则是正常情况下不带电的金属导体,一般为金属外壳。

接地的作用

我 们往往只知道接地可防止人身遭受电击,其实接地除了这一作用外,还可以防止设备和线路遭受损坏、预防火灾、防止雷击、防止静电损害和保证电力系统的正常运行。

1、 防止电击

人体阻抗和所处环境的状况有极大的关系,环境越潮湿,人体的阻抗越低,也越容易遭受电击。例如,自装过交流收音机的人几乎都受到过电击,但几乎都能摆脱电源,因为此时人所处的环境干燥,皮肤也较干燥。接地是防止电击的一种有效的方法。电气设备通过接地装置接地后,使电气设备的电位接近地电位。由于接地电阻的存在,电气设备对地电位总是存在的,电气设备的接地电阻越大,发生故障时,电气设备的对地电位也越大,人触及时的危险性也越大。但是,如果不设置接地装置,故障设备外壳的电压就和相线对地电压相同,比起接地电压还是高出很多的,因此危险性也相应增加。

2、保证电力系统的正常运行

电力系统的接地,又称工作接地,一般在变电站或变电所对中性点进行接地。工作接地的接地电阻要求很小,对大型的变电站要求有一个接地网,保证接地电阻小而且可靠。工作接地的目的是使电网的中性点与地之间的电位接近于零。低压配电系统无法避免相线碰壳或相线断裂后碰地,如果中性点对地绝缘,就会使其他两相的对地电压升高到3 倍的相电压,其结果可能把工作电压为220的电气设备烧坏。

3、防止雷击和静电的危害

雷电发生时,除了直接雷外,还会生产感应雷,感应雷又分为静电感应雷和电磁感应雷。所有防雷措施中最主要的方法是接地。

接地的类型

1、工作接地

为满足电力系统或电气设备的运行要求,而将电力系统的某一点进行接地,称为工作接地,如电力系统的中性点接地;

2、防雷接地

为防止雷电过电压对人身或设备产生危害,而设置的过电压保护设备的接地,称为防雷接地,如避雷针、避雷器的接地;

3、保护接地

为防止电气设备的绝缘损坏,将其金属外壳对地电压限制在安全电压内,避免造成人身电击事故,将电气设备的金属外壳通过接地线接地,称为保护接地,如:

(1) 电机、变压器、照明器具、手持式或移动式用电器具和其他电器的金属底座和外壳;

(2)电气设备的传动装置;

(3) 配电、控制和保护用的盘(台、箱)的框架;

(4) 交直流电力电缆的构架、接线盒和终端盒的金属外壳、电缆的金属护层和穿线的钢管;

(5) 室内、外配电装置的金属构架或钢筋混凝土构架的钢筋及靠近带电部分的金属遮拦和金属门;

电气设备接地技术原则

1、 为保证人身和设备安全,各种电气设备均应根据国家标准GB14050《系统接地的形式及安全技术要求》进行保护接地。保护接地线除用以实现规定的工作接地或保护接地的要求外,不应作其它用途。

2、 不同用途和不同电压的电气设备,除有特殊要求外,一般应使用一个总的接地体,按等电位联接要求,应将建筑物金属构件、金属管道(输送易燃易爆物的金属管道除外)与总接地体相连接。

3、 人工总接地体不宜设在建筑物内,总接地体的接地电阻应满足各种接地中最小的接地电阻要求。

4、有特殊要求的接地,如弱电系统、计算机系统及中压系统,为中性点直接接地或经小电阻接地时,应按有关专项规定执行。

接地装置的技术要求

1、 变(配)电所的接地装置:

(1) 变(配)电所的接地装置的接地体应水平敷设。其接地体采用长度为2.5m、直径不小于12mm的圆钢或厚度不小于4mm的角钢,或厚度不小于4mm的钢管,并用截面不小于25mm×4mm的扁钢相连为闭合环形,外缘各角要做成弧形。

(2) 接地体应埋设在变(配)所墙外,距离不小于3m,接地网的埋设深度应超过当地冻土层厚度,最小埋设深度不得小于0.6m。

(3)变(配)

电所的主变压器,其工作接地和保护接地,要分别与人工接地网连接。

(4) 避雷针(线)宜设独立的接地装置。

2、 易燃易爆场所的电气设备的保护接地:

(1) 易燃易爆场所的电气设备、机械设备、金属管道和建筑物的金属结构均应接地,并在管道接头处敷设跨接线。

(2) 在1kV 以下中性点接地线路中,当线路过电流保护为熔断器时,其保护装置的动作安全系数不小于4,为断路器时,动作安全系数不小于2。

(3) 接地干线与接地体的连接点不得少于2个,并在建筑物两端分别与接地体相连。

(4) 为防止测量接地电阻时产生火花引起事故,需要测量时应在无爆炸危险的地方进行,或将测量用的端钮引至易燃易爆场所以外地方进行。

3、 直流设备的接地:由于直流电流的作用,对金属腐蚀严重,使接触电阻增大,因此在直流线路上装设接地装置时,必须认真考虑以下措施:

(1) 对直流设备的接地,不能利用自然接地体作为PE线或重复接地的接地体和接地线,且不能与自然接地体相连。

(2)直流系统的人工接地体,其厚度不应小于5mm,并要定期检查侵蚀情况。

接地装置运行

接地装置运行中,接地线和接地体会因外力破坏或腐蚀而损伤或断裂,接地电阻也会随土壤变化而发生变化,因此,必须对接地装置定期进行检查和试验。

1、 检查周期:

(1)变(配)电所的接地装置一般每年检查一次;

(2)根据车间或建筑物的具体情况,对接地线的运行情况一般每年检查1~2次;

(3) 各种防雷装置的接地装置每年在雷雨季前检查一次;

(4) 对有腐蚀性土壤的接地装置,应根据运行情况一般每3~5年对地面下接地体检查一次;

(5) 手持式、移动式电气设备的接地线应在每次使用前进行检查;

(6) 接地装置的接地电阻一般1~3年测量一次。

2、 检查项目:

(1) 检查接地装置的各连接点的接触是否良好,有无损伤、折断和腐蚀现象。

(2) 对含有重酸、碱、盐等化学成分的土壤地带(一般可能为化工生产企业、药品生产企业及部分食品工业企业)应检查地面下500mm以上部位的接地体的腐蚀程度。

(3) 在土壤电阻率最大时(一般为雨季前)测量接地装置的接地电阻,并对测量结果进行分析比较。

(4) 电气设备检修后,应检查接地线连接情况,是否牢固可靠。

(5) 检查电气设备与接地线连接、接地线与接地网连接、接地线与接地干线连接是否完好。