陈修强-电气安装工程中接地系统的研究及分析

电气安装工程中接地系统的研究和分析陈修强(赣榆县供电公司,江苏,连云港,222100)摘要：在电气安装工程里，接地系统作为重要组成，对电气设备安全运行及相关施工人员的人身安全具有很重要的作用，并且电气安装中的接地系统好坏会影响电气系统和电气设备的安全运行，本文从各方面对电气安装工程中接地系统进行了系统分析。关键词：电气工程；接地；分析一、电气安装工程中接地系统概念在电力系统中为了系统运行工作和设备人身安全的需要，常需要将电力系统及其电气设备的某些部分和大地相连接，这就是电气工程中接地。电气接地中的‘地’是指任何一点的电位按惯例取为0的大地导电物质。接地则是指在电路中性点（设备外壳等）与大地或某些代替大地的导电体之间的导电性连接。二、接地系统分类及作用电力系统中的装置、设施的某些可导电部分或中性点应接地，按照用途分为：工作接地（系统）其中包括工作接地和中性点接地；保护接地；雷电保护接地；防静电接地。1.保护接地的作用:保护设备和人身安全。具体做法是将电气设备、用电仪表正常情况下不带电的金属部分与接地体之间做良好的金属连接。在设计中要求盘（柜、箱、架）及底座、用电仪表外壳、配电（箱）、接线盒、汇线槽、导线管及铠装电缆的铠装护层等用金属接地线同接地体做牢固的连接，以保证良好的接地。2.工作接地的作用:工作接地的作用是为了系统稳定运行及设备工作需要进行接地，它主要是保证高低压系统稳定工作、设备保护设计及一些特殊设备需要。3.雷电保护接地作用:在各种直接雷、感应雷、反击雷及各种各电压情况下，通过接地系统将电流导入大地，降低过电压，避免对电力系统各种设备及建筑物上的过电压降低。避免对设备及人员造成伤害。4.防静电接地作用计算机、通信机房防防静电接地作用是将长时间积累的感应电荷通过接地系统或等电位连接导入大地，消除感应电荷，以免对电子设备造成破坏、影响通信、干扰信号。三、系统接地方式1.高压系统中性点接地方式电力系统中性点接地方式有两大类：一类是中性点直接接地或经过低阻抗接地，称为大接地电流系统；另一类是中性点不接地，经过消弧线圈或高阻抗接地，称为小接地电流系统。其中采用最广泛的是中性点接地、中性点经过消弧线圈接地和中性点直接接地等三种方式目前我国电力系统中性点的运行方式，大体是：（1）对于6-10kV系统，由于设备绝缘水平按线电压考虑对于设备造价影响不大，为了提高供电可靠性，一般均采用中性点不接地或经消弧线圈接地的方式。(2)对于110kV及以上的系统，主要考虑降低设备绝缘水平，简化继电保护装置，一般均采用中性点直接接地的方式。并采用送电线路全线架设避雷线和装设自动重合闸装置等措施，以提高供电可靠性。(3)、20-60kV的系统，是一种中间情况，一般一相接地时的电容电流不很大，网络不很复杂，设备绝缘水平的提高或降低对于造价影响不很显著，所以一般均采用中性点经消弧线圈接地方式（4）、3kV～20kV具有发电机的系统，发电机内部发生单相接地故障不要求瞬时切机时，如单相接地故障电容电流10A时，应采用不接地方式；大DL/T620—1997于该允许值时，应采用消弧线圈接地方式，且故障点残余电流也不得大于该允许值。消弧线圈可装在厂用变压器中性点上，也可装在发电机中性点上。2、低压系统接地（1）、低压系统的接地型式低压系统接地型式以拉丁字母作代号，其意义如下：第一个字母表示电源端与地的关系：T－电源端有一点直接接地；I－电源端所有带电部分不接地或有一点通过高阻抗接地。第二个字母表示电气装置的外露可电导部分与地的关系：T－电气装置的外露可电导部分直接接地，此接地点在电气上独立于电源端的接地点；N－电气装置的外露可电导部分与电源端接地点有直接电气连接。－后的字母用来表示中性导体与保护导体的组合情况：S－中性导体和保护导体是分开的；C－中性导体和保护导体是合一的。（2）、TN系统电源端有一点直接接地，电气装置的外露可电导部分通过中性导体或保护导体连接到此接地点。根据中性导体和保护导体的组合情况，TN系统的有以下三种型式：a)TN－S系统：整个系统的中性导体和保护导体是分开的b)TN－C系统：整个系统的中性导体和保护导体是合一的c)TN－C－S系统：系统中一部分线路的中性导体和保护导体是合一的（3）TT系统电源端有一点直接接地，电气装置的外露可电导部分直接接地，此接地点在电气上独立于电源端的接地（4）IT系统电源端的带电部分不接地或有一点通过高阻抗接地，电气装置的外露可电导部分直接接地（5）适用范围TN－C系统特点：（a）、PEN线兼有N线和PE线的作用，节省一根导线；（b）、重复接地，减小系统总的接地电阻；（c）、PEN线产生电压降，外露导电部分对地有电压；（d）、PEN线在系统内传导故障电压；（e）、过电流保护兼作接地故障保护。使用场所：三相负载均衡，并有熟练的维修技术人员。TN－S系统特点：(a)、PE线与N线分开，PE线非故障时不流过电流，外露可电导部分不带电压，比较安全，但多一根导线；（b）、PE线在系统内传导故障电压。使用场所：防电击要求高，爆炸和有火灾危险场所，建筑物内装有大量信息技术设备。TT系统特点：（a）、外露可电导部分有独立的接地保护，不传导故障电压；（b）、由于电源系统有两个独立接地体，发生接地故障时接地故障电流较小，不能采用过电流保护兼作接地故障保护，而采用剩余电流保护器；（c）、因采用剩余电流保护器保护线路，双电源（双变压器、变压器与柴油发电机组）转换时采用四极开关：（d）、易产生工频过电压。使用场所：等电位联结有效范围外的户外用电场所，城市公共用电，高压中性点经低电阻接地的变电所。IT系统特点（不引出中性线）：（a）当发生第一次接地故障时，接地故障电流仅为非故障相对地的电容电流，其值很小，外露导电部分对地电压不超过50V，不需要立即切断故障回路，保证供电的连续性。（b）、当发生接地故障时，对地电压升高1.73倍；（c）、220V负载需配降压变压器，或由系统外电源专供；安装绝缘监察器。使用场所：供电连续性要求较高，如应急电源、医院手术室等四、接地系统组成由接地体和接地线组成。直接与土壤接触的金属导体称为接地体。电工设备需接地点与接地体连接的金属导体称为接地线。接地体可分为自然接地体和人工接地体两类。自然接地体有：①埋在地下的自来水管及其他金属管道（液体燃料和易燃、易爆气体的管道除外）;②金属井管;③建筑物和构筑物与大地接触的或水下的金属结构；④建筑物的钢筋混凝土基础等。当自然接地体接地电阻不满足要求时应敷设人工接地体，人工接地体可用垂直埋置的角钢、圆钢或钢管，以及水平埋置的圆钢、扁钢等。当土壤有强烈腐蚀性时，应将接地体表面镀锡或热镀锌，并适当加大截面。水平接地体一般可用不低于直径为8～10毫米的圆钢。垂直接地体的钢管长度一般为2～3米，钢管外径不低于35～50毫米，角钢尺寸一般不低于40×40×4或50×50×4毫米。人工接地体的顶端应埋入地表面下0.5米以下。这个深度以下，土壤电导率受季节影响变动较小，接地电阻稳定，且不易遭受外力破坏。五、结语电力系统中，电气设备安装工程接地系统具有重要作用，我们应按严格照相关规范和设计标准，安装接地系统，测量接地电阻，满足相应标准，使电气设备在各种情况下能安全稳定运行，以及保证故障情况下设备不带电，以保证电气设备运行检修人员的安全。参考文献：[1]王永国，陈绍勇，岳刚.东风发电厂二次防雷接地系统的设计与研究.贵州水力发电,2010,24(6):49-53.[2]梁栩菁.建筑电气工程的等电位联结及其施工质量[J].科学之友,2011(12):231.[3]王国兴.电气安装工程中接地系统的研究和分析.科技与企业,2013(14):218.