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[摘 要]鉴于电气、电力安装过程中安全接地对电气设备的正常工作和安全运行有着至关重要的作用,因此,本文从接地的种类及作用出发,进而分析电气接地技术常见的故障问题,以供从业人员参考借鉴。
[关键词]电气接地技术;应用;故障分析
中图分类号:TU607 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)45-0349-01
1、接地的种类及作用
接地是维持电气设备安全运行所必须的,电气设备的种类及用途不同采取的接地方式也存在差别。恰当的接地技术可以确保电气设备的正常运行,保障用电安全性和建筑物的正常使用。根据电气设备的种类及用途不同,电气接地可以分为八种类型:(1)保护接地。该种接地的主要目的是对电路和电气设备进行保护,由于缺乏维护接地线或者是其他导体容易出现本身带电的情况,保护接地就是为了应对这种事故而设计。保护接地主要针对各种金属支架、电气设备金属外壳、电缆的金属保护层以及接地线的金属管进行保护,是中性点不接地低压系统的主要安全措施,可以避免金属外壳导电而产生的对地电压,确保电气设备使用者、建筑物以及设备本身的安全,保护接地电阻值应小于4Ω。(2)等电位接地。等电位接地的应用针对性较强,在医院的手术室、病房、检查室或者是其他的高层建筑内部具有大量的金属构造和设备,例如病床、手术器械、高层建筑的金属设备以及钢筋网等等,这些金属部分的电位差容易导致危险的出现。等电位接地可以将这些存在安全隐患的金属部分与大地相连,避免雷电等电流导致电位差的出现,保障建筑内部人员和建筑本身的安全性。(3)系统接地。在三相交流电力系统中这种接地方式最为常见,也被称作工作接地。系统接地可以将变压器的低压中性点与大地建立连接,为大气或操作过电压提供对地泄放的回路,减轻高压窜入低压的危险,降低低压某一相接地时的触电危险,避免电气设备绝缘被击穿。(4)屏蔽接地。高层建筑中利用屏蔽接地可以将混凝土内部的钢筋与大地进行连接,在雷电天气垂直管道就不容易收到电流影响导致感应电势的出现。屏蔽接地具有避免电子设备高频能量外泄和屏蔽外来电磁波的重要作用,因而抗干扰性能和保护性能也十分出色。(5)保护接零。需要对电气设备的零线或者是中性线进行保护时,可以采取保护接零方式,该方式是将电气设备中不带电的部分与零线、中性线进行连接,从而实现对设备的保护。(6)重复接地。该方式应用过程中需要将三相四线制的中性点或者是零线的部分通过接地线、接地体等装置与大地进行再次的连接,在保护接电之余对设备进行双重的保护。(7)防雷接地。雷击是导致电气设备出现故障最为常见的自然原因,防雷接地可以采取的装置较为多样,通过避雷器、避雷线以及避雷针都可以实现建筑与大地的相连,避免建筑受到雷击电流的负面危害。(8)防静电接地。静电的存在会导致电子设备出现多种故障,针对于此可以采取防静电接地的方式将容易出现静电的电气设备的相应部分与大地进行连接,避免静电导致的电子设备故障(图1,图2)。
2、电气接地技术常见的故障
接地故障是指相线、中性线等带电导体与大地间的短路,如图3所示:正确的接地方式和接地电阻设计值关系到系统正常和安全运作。在变电站接地电阻值的大小与变电站的实际工作状况息息相关。电阻值将直接影响到雷电在与建筑发生直接接触时将雷电引入地下的效果。根据电力设备试验规程规定,在接地设计中要满足R≤2000/I,由于我国目前的技术水平与设备制造水平,在变电站设计中要达到这一要求,是极其困难的。在实际情况中,在变电站的建设中这一要求在一定条件下允许放宽到5Ω。在电气线路短路引起的火灾中,接地故障电弧引起的火灾远多于带电导体间金属性短路引起的火灾。就引起的电气灾害而言,接地故障远比一般短路更具危险性,而对接地故障引起的间接接触电击的防范措施则远比对直接接触电击防范措施复杂。以下为故障案例分析。
2.1 故障案例分析
根据记录,我国南方某电厂在夏季雷暴天气下发生大规模停电现象,变电站内出现大量装置与设备短路、断路现象,严重影响该地区的正常社会生活。经过分析,此次事故的原因是在变电站中的接地装置出现电阻过高的情况。根据前文提到,我国对变电站接地电阻的要求为5Ω,但该变电站的接地电阻已经远远超过这一标准,达到18Ω。因此,在夏季的雷暴天气中,该变电站中的电气接地装置不能够及时将雷电高压电流引入点下,从而导致雷电高压电流击穿熔断器,导致供电系统的设备出现大规模故障。针对这一故障,应做出以下处理。首先,需要对该变电站内的所有设备进行修复,保证供电的正常进行。其次,需要对出现表面腐蚀的接地线路进行及时的更换,保证接地线路的正常运行。再则,需要对接地装置进行实时的监控,保证电阻值在可控范围之内。最后,需要对各变电设备与接地装置进行定期定时的巡视、维修与养护,检查变压器等电力设备运行状况是否符合要求,检查导线对接处的温度是否正常,设备的腐蚀程度等,以保证不会出现因工作环境因素而造成的设备电阻值失常和接地故障等。
2.2 故障分析
我國某发电厂于2008年出现事故,事故为工作人员在设备出现旋振筛停止工作时,保证设备已经进行断电处理的情况下,触摸备用机器的机身后出现触电昏迷的情况。在经过检查后,发现该事故的产生原因如下。在该发电厂中,工作用的旋振筛机器与备用旋振筛机器使用的是同一线路,其中这两个设备所使用的电源线路都是三芯软保套线,并且相互接触,而该线路中的接地线路没有实现与设备的有效连接。因此,在设备的使用过程中,出现了电源线保护层的磨损,导致与设备外壳基础,形成导电体,而接地线没有与设备有效接触,导致事故的产生。针对这一故障,应做到以下几点。首先,在设备的安装过程中,需要严格按照标准和规程规范进行,保证安装过程没有出现线路的错装、漏装。其次,要对设备进行定时的检修,保证设备的安装正确,要安排工作人员对设备线路进行定时的整理,避免出现应设备工作中的电源线路保护套磨损而出现事故。
3、结束语
目前正处于经济发展的阶段,需要我们做好供电系统的安全稳定运行。因此,在实际情况中,我们需要根据电气接地技术的应用与故障分析,来保证我国变电系统的安全稳定,从而保证我国的供电安全。
参考文献
[1] 刘凯.分析建筑电气安装中防雷接地施工技术的应用与质量管理[J]门窗,2017(07).
[2] 张志新.建筑电气初期设计—建筑电气中负荷等级、接地形式、低压配电系统设计电源来源[J]建筑知识,2017(04).
[关键词]电气接地技术;应用;故障分析
中图分类号:TU607 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)45-0349-01
1、接地的种类及作用
接地是维持电气设备安全运行所必须的,电气设备的种类及用途不同采取的接地方式也存在差别。恰当的接地技术可以确保电气设备的正常运行,保障用电安全性和建筑物的正常使用。根据电气设备的种类及用途不同,电气接地可以分为八种类型:(1)保护接地。该种接地的主要目的是对电路和电气设备进行保护,由于缺乏维护接地线或者是其他导体容易出现本身带电的情况,保护接地就是为了应对这种事故而设计。保护接地主要针对各种金属支架、电气设备金属外壳、电缆的金属保护层以及接地线的金属管进行保护,是中性点不接地低压系统的主要安全措施,可以避免金属外壳导电而产生的对地电压,确保电气设备使用者、建筑物以及设备本身的安全,保护接地电阻值应小于4Ω。(2)等电位接地。等电位接地的应用针对性较强,在医院的手术室、病房、检查室或者是其他的高层建筑内部具有大量的金属构造和设备,例如病床、手术器械、高层建筑的金属设备以及钢筋网等等,这些金属部分的电位差容易导致危险的出现。等电位接地可以将这些存在安全隐患的金属部分与大地相连,避免雷电等电流导致电位差的出现,保障建筑内部人员和建筑本身的安全性。(3)系统接地。在三相交流电力系统中这种接地方式最为常见,也被称作工作接地。系统接地可以将变压器的低压中性点与大地建立连接,为大气或操作过电压提供对地泄放的回路,减轻高压窜入低压的危险,降低低压某一相接地时的触电危险,避免电气设备绝缘被击穿。(4)屏蔽接地。高层建筑中利用屏蔽接地可以将混凝土内部的钢筋与大地进行连接,在雷电天气垂直管道就不容易收到电流影响导致感应电势的出现。屏蔽接地具有避免电子设备高频能量外泄和屏蔽外来电磁波的重要作用,因而抗干扰性能和保护性能也十分出色。(5)保护接零。需要对电气设备的零线或者是中性线进行保护时,可以采取保护接零方式,该方式是将电气设备中不带电的部分与零线、中性线进行连接,从而实现对设备的保护。(6)重复接地。该方式应用过程中需要将三相四线制的中性点或者是零线的部分通过接地线、接地体等装置与大地进行再次的连接,在保护接电之余对设备进行双重的保护。(7)防雷接地。雷击是导致电气设备出现故障最为常见的自然原因,防雷接地可以采取的装置较为多样,通过避雷器、避雷线以及避雷针都可以实现建筑与大地的相连,避免建筑受到雷击电流的负面危害。(8)防静电接地。静电的存在会导致电子设备出现多种故障,针对于此可以采取防静电接地的方式将容易出现静电的电气设备的相应部分与大地进行连接,避免静电导致的电子设备故障(图1,图2)。
2、电气接地技术常见的故障
接地故障是指相线、中性线等带电导体与大地间的短路,如图3所示:正确的接地方式和接地电阻设计值关系到系统正常和安全运作。在变电站接地电阻值的大小与变电站的实际工作状况息息相关。电阻值将直接影响到雷电在与建筑发生直接接触时将雷电引入地下的效果。根据电力设备试验规程规定,在接地设计中要满足R≤2000/I,由于我国目前的技术水平与设备制造水平,在变电站设计中要达到这一要求,是极其困难的。在实际情况中,在变电站的建设中这一要求在一定条件下允许放宽到5Ω。在电气线路短路引起的火灾中,接地故障电弧引起的火灾远多于带电导体间金属性短路引起的火灾。就引起的电气灾害而言,接地故障远比一般短路更具危险性,而对接地故障引起的间接接触电击的防范措施则远比对直接接触电击防范措施复杂。以下为故障案例分析。
2.1 故障案例分析
根据记录,我国南方某电厂在夏季雷暴天气下发生大规模停电现象,变电站内出现大量装置与设备短路、断路现象,严重影响该地区的正常社会生活。经过分析,此次事故的原因是在变电站中的接地装置出现电阻过高的情况。根据前文提到,我国对变电站接地电阻的要求为5Ω,但该变电站的接地电阻已经远远超过这一标准,达到18Ω。因此,在夏季的雷暴天气中,该变电站中的电气接地装置不能够及时将雷电高压电流引入点下,从而导致雷电高压电流击穿熔断器,导致供电系统的设备出现大规模故障。针对这一故障,应做出以下处理。首先,需要对该变电站内的所有设备进行修复,保证供电的正常进行。其次,需要对出现表面腐蚀的接地线路进行及时的更换,保证接地线路的正常运行。再则,需要对接地装置进行实时的监控,保证电阻值在可控范围之内。最后,需要对各变电设备与接地装置进行定期定时的巡视、维修与养护,检查变压器等电力设备运行状况是否符合要求,检查导线对接处的温度是否正常,设备的腐蚀程度等,以保证不会出现因工作环境因素而造成的设备电阻值失常和接地故障等。
2.2 故障分析
我國某发电厂于2008年出现事故,事故为工作人员在设备出现旋振筛停止工作时,保证设备已经进行断电处理的情况下,触摸备用机器的机身后出现触电昏迷的情况。在经过检查后,发现该事故的产生原因如下。在该发电厂中,工作用的旋振筛机器与备用旋振筛机器使用的是同一线路,其中这两个设备所使用的电源线路都是三芯软保套线,并且相互接触,而该线路中的接地线路没有实现与设备的有效连接。因此,在设备的使用过程中,出现了电源线保护层的磨损,导致与设备外壳基础,形成导电体,而接地线没有与设备有效接触,导致事故的产生。针对这一故障,应做到以下几点。首先,在设备的安装过程中,需要严格按照标准和规程规范进行,保证安装过程没有出现线路的错装、漏装。其次,要对设备进行定时的检修,保证设备的安装正确,要安排工作人员对设备线路进行定时的整理,避免出现应设备工作中的电源线路保护套磨损而出现事故。
3、结束语
目前正处于经济发展的阶段,需要我们做好供电系统的安全稳定运行。因此,在实际情况中,我们需要根据电气接地技术的应用与故障分析,来保证我国变电系统的安全稳定,从而保证我国的供电安全。
参考文献
[1] 刘凯.分析建筑电气安装中防雷接地施工技术的应用与质量管理[J]门窗,2017(07).
[2] 张志新.建筑电气初期设计—建筑电气中负荷等级、接地形式、低压配电系统设计电源来源[J]建筑知识,2017(04).