电气自动化中电气接地及电气保护技术

发布时间：2020-07-18

　　摘要：随着社会科学技术水平的不断提高，电气自动化得以不断地发展，在许多方面有较大的应用空间，所以我们需要做好电气系统的维稳工作，也就是需要相关的工作人员做好设计与安装上的把控，有效合理的利用各项资源，进而提高电气自动化系统的稳定运行。纵观当前电气系统故障中发现，电气接地及电气保护工作需要投入更多的时间精力去解决。

　　关键词：电气自动化;电气接地;电气保护技术

　　1 引言

　　随着社会经济的不断发展，城市化建设水平不断地提高，电气行业也随着时代的步伐不断进步，人们对于用电的需求日益增加，这对电气安装的质量来说提出了新的挑战。在我们进行电气设备安装的过程中，需要注意安装质量，当前其接地保护系统在设计安装以及应用层面都容易产生问题，这对于整个的电气系统平稳运行来说存在巨大的影响，因此需要我们对存在的问题进行分析，进而提出相对应的电气自动化中电气接地及电气保护措施，从而提高供电的稳定性。

　　2 电气自动化中的电气接地

　　电气接地是电气自动化应用中的重要系统，也是保障配供电系统安全稳定的基础。主要的接地系统有三种。第一，TN-C接地系统。这种接地系统是所有接地系统中使用比较普遍的。它是由一根保护中性接地线和三根火线组成的三相四线接地系统。由于中性线和接地线合二为一，当单项负荷增加至过大时，产生三相负荷不均衡现象，导致外壳电压较低，增加的火灾及电击事件的发生率。此外，由于这种系统不具备剩余电流保护器，对于电流事故的预防措施无法开展，故这种系统在低压配电系统中较为多见。第二，TN-S接地系统。TN-S系统是将TN-C系统中的PE线进行强化，形成三根火线、一根中性线、一根接地保护线的三相五线制接地系统，其中中性线与接地线同时接地且相互之间无干扰。PE线零线正常情况下不带电，当发生故障时故障电流从PE线流过，此时PE线与设备外壳形成一个小的短路电流继而及时切断电源，实现保护作用。因此，TN-S系统具有安全性高的优点，可有效减小由三相系统带来的麻烦。第三，TN-C-S接地系统。将TN-C系统与TN-S同时用在电气接地系统中，TN-C用于进户前TN-S用在进户后，为避免中性线与接地线发生电气连接情况，以中性线与接地线为分界。这样就能够有效降低设备的对地电压，最大程度的降低楼宇电气设备的电压风险。通过TN-C系统与TN-S系统的完美组合实现电气设备稳定性的保障及人员安全性的控制。

　　3 电气接地的作用

　　3.1保证系统正常运转

　　能够保证建筑电气系统正常工作的接地又被称为工作接地，是将变电站的中性点经接地装置与大地相连接。这种连接方式没有对电阻提出较高的要求，但是变电站需要有自己独立的连接体系，这样就可以在电阻较小的情况下也能够保障电力的正常传输。 3.2避免电击 建筑物遭受雷击所造成的损失和危害性都是不可估量的。尤其是现如今建筑建设种类繁多，高层建筑的建设密度大，高度也在不断增高，受到雷击的可能性更大。人本身是优良导体，在雨天中受到潮气的影响，使得导电量更大，也容易遭受电击。将建筑中的电气设备进行接地处理，可有效的防IE建筑电气设备在恶劣的天气环境中遭受雷击，也可保证建筑中人的生命财产安全。电气设备的接地操作，可将建筑吸引的电流通过电路传递到地表，形成一个回路体系，可避免雷击造成的伤害。

　　4 电气自动化的接地保护措施

　　4.1工作接

　　根据物理知识来分析，工作接地实际上就是指将变压器设备的中性线进行接地。在配电的过程中必须要存在相应的接线端，并且其大都存储在特定的柜中来防止静电等所造成的干扰，但是其却无法连接PE线。在一个完整的高压供电系统中，在中性点位置处进行接地处理，有利于更好地消除接地电压，同时也有助于避免零序电压出现偏移的问题，从而全面确保电压的供需平衡，尤其适用于单向电源电气系统或者低压系统的接地工作。

　　4.2防雷接地

　　在智能建筑中存在消防报警系统、保安监控系统、通信自动化系统、闭路电视以及办公自动化系统等诸多电力系统，并且无论是电气设备还是布线系统，它们的耐压力等级均相对较低，对于防干扰具有比较高的要求，特别是容易因雷击而对整体系统造成严重的损坏。实践研究表明，因串击或者反击等雷击问题，都会引发严重的干扰问题，并且会对相关的电气设备造成损坏，所以在智能建筑中，为了全面确保各项电气系统功能的顺利发挥，就必须要做好相应的防雷接地工作，同时要根据实际的情况来合理确定防雷结构和技术，完善相应的防雷接地方案。实际上，智能建筑通常都属于一级负荷，所以相应的保护规定和措施均需要根据有关的规定与要求来进行设计，并且需要在接闪器中合理引入针带组合，有效连接网格和建筑屋面的金属设备以及建筑的钢筋结构。另外，在设置防雷系统的时候，要将相应的防雷系统中的接地体和建筑外墙面的钢筋结构进行有效联接，以借此来全面加强防雷系统的防雷性能，提升其屏蔽性，从而可以有效地避免建筑内部的电气设备遭受雷击灾害，防范外来电磁所引发的各种干扰。

　　4.3直接接地

　　随着信息技术和自动化控制技术的发展，智能楼宇中通常会存在大量的计算机、自动化设备和通讯设备，所以在电气设备接受和传送相关信息的时候，相应的能量会在不同系统间进行相互转换，并最终转化为控制信号，相应的逻辑动作控制信号和输出信息大都在微电位和微电流中进行，且全体电气设备最终都需要接入互联网网络方才可正常工作。因此，为了提升系统运行的准确性和稳定性，需要确保电源供电的稳定性和基准电位的准确性。另外，在选择引线的过程中，要尽量多选用大截面的铜芯，并且需要确保其处于绝缘状态;电子设备的两端需要分别连接电位和接地;该引线不可与PE线进行连接，更不可与N线进行连接。

　　4.4防静电与屏蔽

　　在电气设备接地之后，可以有效地屏蔽电磁干扰，具体的防静电措施主要为：将电气设备的外壳与PE线相连接;导线的屏蔽接地需要分别联接屏蔽线路的两端和PE线，而如果在建筑室内进行屏蔽，则需要尽可能多地连接PE线。另外，防静电干扰在电气自动化接地保护中也占有重要的地位，这主要是由于在洁净、干燥的环境下，设备或者人员的移动都会因摩擦而产生静电。而在湿度比较高的环境下，相应的静电电压可达到几万伏，此时如果电气设备没有进行接地处理，那么就很可能击坏设备的芯片。因此，防静电接地处理需要在洁净、干燥的空间环境下进行，并且需要将室内全部设备的外壳均和PE线进行相互连接;智能建筑中的接地设备电阻一般越小越好，但是相应的防雷接地电阻要保持独立状态，并且电阻值通常需要低于100Ω，而交流工作节点部位的电阻值需要低于4Ω。

　　5 结束语

　　总之，电气自动化系统的接地保护是智能楼宇自动化控制系统的关键环节。一旦电气自动化系统不稳定，当发生接地故障时，社会团体的生命和财产安全将受到严重威胁。因此，在电气自动化系统中，应积极采取措施，做好电气保护工作，科学运用电气接地保护技术，消除电气自动化系统的安全隐患，为社会群体营造安全可靠的生产与生活环境。

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