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接地系(xì)統分析

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來源(yuán):儀天(tiān)成電力  時(shí)間:2017/12/09  閱讀: 次(cì)

    通過(guò)近一段時(shí)間在對現場設備及(jí)臨時電網(wǎng)的維(wéi)修與(yǔ)維護,發現(xiàn)許多問題的發(fā)生及一(yī)些解決(jué)方法都是與接(jiē)地有(yǒu)密切關系(xì)的,也讓我(wǒ)徹底(dǐ)改變了(le)從前對供電系統及用電設(shè)備接地不重視(shì)、有時候則(zé)有要不要沒有關系的想法,讓(ràng)自己總(zǒng)是(shì)停留(liú)在一個業餘者的(de)角度上。通過(guò)認真地請教、查詢資料等途徑(jìng),來充實自(zì)己,并部分(fèn)地總結如(rú)下。
  接地系統淺(qiǎn)析,通(tōng)過近一段時間在對(duì)現場(chǎng)設備(bèi)及臨時電網的維修(xiū)與維(wéi)護,發現許(xǔ)多問(wèn)題的(de)發生及一(yī)些解(jiě)決方法都(dōu)是與接地有密切關(guān)系的,也讓(ràng)我徹(chè)底(dǐ)改(gǎi)變了從前(qián)對供(gòng)電系(xì)統及(jí)用電(diàn)設備(bèi)接地不(bú)重視、有(yǒu)時候則(zé)有要不要沒有關系的(de)想法,讓自己總(zǒng)是停留(liú)在一個(gè)業餘者(zhě)的角度(dù)上。通(tōng)過認真地(dì)請教、查(chá)詢(xún)資料(liào)等途徑,來(lái)充實(shí)自己,并部(bù)分地(dì)總結(jié)如下。  在電(diàn)力系統中,接地(dì)是用來保護人(rén)身及電力、電子設備安(ān)全的重(zhòng)要措施。通(tōng)常我(wǒ)們将接地分為(wéi)工作(zuò)接地(dì)、系統接地、防(fáng)雷接地(dì)、保護接地(dì),用他們來(lái)保護不同(tóng)的對(duì)象,這幾種接地(dì)形式(shì)從目(mù)的上來說是(shì)沒(méi)有什麼區别的,均是通(tōng)過(guò)接地(dì)接地(dì)導體(tǐ)将過(guò)電壓(yā)産生的過(guò)電流通過接地(dì)裝置導(dǎo)入大地,從而實(shí)現保護(hù)的目的(de)。現代工廠在接地上都(dōu)要求(qiú)形(xíng)成一張(zhāng)嚴密的網,而所(suǒ)有的被保護對象都(dōu)挂在這個安全的(de)接地網(wǎng)上,但不同的接(jiē)地都需(xū)要(yào)從接地裝(zhuāng)置(zhì)處的等(děng)電位點(diǎn)連接。
    對于防雷(léi)接地,主(zhǔ)要是(shì)通過将雷(léi)電産(chǎn)生的雷擊(jī)電流通過接地網這(zhè)一有(yǒu)效途(tú)徑(jìng)引入大地,從(cóng)而對(duì)建築物起(qǐ)到保護作(zuò)用。一(yī)般有兩種避雷(léi)方式(shì)供選擇,其(qí)一是避雷針接(jiē)地,其二是采用(yòng)法拉(lā)第籠方式接地(dì)。它們(men)是兩(liǎng)種不(bú)同(tóng)的防雷(léi)模式,它們(men)在防雷原理上有(yǒu)顯著的(de)區别(bié)。避雷針的(de)原理是空(kōng)中攔(lán)截(jié)閃(shǎn)電、使(shǐ)雷電(diàn)通(tōng)過自身(shēn)放電,從而(ér)保護建築物免受雷(léi)擊,避雷(léi)針(zhēn)的保(bǎo)護範圍是從地(dì)面算起的以避(bì)雷針高度為滾(gǔn)球半徑的弧線(xiàn)下的面積,對于(yú)法拉(lā)第籠(lóng),它認為(wéi)避雷(léi)針的範(fàn)圍很小,而(ér)且在避雷針(zhēn)保護的(de)空間内仍有電磁感(gǎn)應(yīng)作(zuò)用,而(ér)且(qiě)避雷針附近(jìn)是強的(de)電磁感(gǎn)應區,有很大的(de)電位(wèi)梯度,在它(tā)周圍(wéi)有陡(dǒu)的跨步電(diàn)壓(yā)存在,在(zài)這一範圍(wéi)内的(de)人們有(yǒu)生命危(wēi)險,鑒于種(zhǒng)種觀點,現在的防雷(léi)接地系統中法(fǎ)拉第(dì)籠占有重(zhòng)要地位。實(shí)驗證明,一(yī)個封(fēng)閉的(de)金屬殼體是全屏蔽(bì)的(de),在(zài)雷電(diàn)流通過時(shí),是沿(yán)着殼體的外表面流入(rù)大(dà)地,而(ér)在殼體的内部沒有感應電動勢及磁(cí)通,即雷(léi)電流沒有(yǒu)對内部的(de)設備産生幹擾效應。而法(fǎ)拉第(dì)籠下部的(de)環狀接地(dì)環、等電位(wèi)均壓(yā)網也避免了人在此(cǐ)等電位環境中(zhōng)被雷(léi)擊(jī)的危險(xiǎn)。  
    采用保護(hù)接地(dì)是當前低壓電(diàn)力網中的(de)一種(zhǒng)行之有(yǒu)效的安(ān)全保(bǎo)護措施。通(tōng)常有兩種做法(fǎ),即接地保護和(hé)接零保護(hù)。将設備和(hé)用電裝置(zhì)的中性點、外殼(ké)或支架與接地(dì)裝置用(yòng)導(dǎo)體作(zuò)良好(hǎo)的電(diàn)氣連接是電氣(qì)工作(zuò)的(de)一個重點,也(yě)就是我們通(tōng)常說的接(jiē)地(dì)。将電(diàn)氣設備和(hé)用電(diàn)裝置(zhì)的(de)金(jīn)屬外(wài)殼與系(xì)統(tǒng)零線(xiàn)相接叫做(zuò)接零(líng)。由于電力系統(tǒng)中采用(yòng)保護接(jiē)地,是我們對用電設備、金屬結(jié)構及電子(zǐ)等(děng)設(shè)備采取(qǔ)的接地(dì)保護措施(shī),這樣(yàng)就可(kě)以避(bì)免電(diàn)器設備漏電、線(xiàn)路破(pò)損或絕(jué)緣(yuán)老化(huà)漏電等漏電事故造(zào)成的傷害。通過接地導體将可能産(chǎn)生的(de)線(xiàn)路漏電(diàn)、設備漏(lòu)電及電(diàn)磁感應(yīng)、靜(jìng)電感(gǎn)應等(děng)産(chǎn)生的過(guò)電(diàn)壓通過(guò)接地(dì)回路導入大地(dì),而避免設備等的損壞(huài)及保證(zhèng)人生(shēng)的安(ān)全。有了(le)接地保護,可(kě)以将漏電(diàn)電流迅速導(dǎo)入(rù)地下(xià),而實現此目的就是要求所有的(de)用電設備、鋼(gāng)結構及電子、儀(yí)表設備都要與接地(dì)網(wǎng)可靠連(lián)接,簡單而(ér)言,在(zài)電力(lì)系統中,接(jiē)地和接零的(de)目的,一是(shì)為了電(diàn)氣設備的(de)正常工作(zuò),例如工作性接地;二是為了人(rén)身和設(shè)備安全(quán),如保(bǎo)護性接地(dì)和接零。雖(suī)然就接地(dì)的性質(zhì)來說(shuō),還有重(zhòng)複接地,防雷接(jiē)地和靜電(diàn)屏蔽(bì)接地等,但其作用都不外(wài)是上述(shù)兩種(zhǒng)。而針對(duì)不同的(de)供電系(xì)統,這些接地也有不同(tóng)的(de)選擇(zé)。兩種不同的保(bǎo)護方式使用的(de)客觀環境又(yòu)不(bú)同,如果選擇不(bú)當,不僅(jǐn)會影響(xiǎng)對設(shè)備及(jí)人身(shēn)的保護性能,還會影響電網的供電可靠(kào)性。對(duì)于不(bú)同(tóng)供電方式所(suǒ)要(yào)求的接地系統也有區(qū)别,采取的保護(hù)措施(shī)也不(bú)同。
   保(bǎo)護接地中的接(jiē)零保護與接地(dì)保護有幾(jǐ)個方面的不同。一是(shì)保護原理不同(tóng)。接地保(bǎo)護的基(jī)本原(yuán)理(lǐ)是限制漏電(diàn)設備對地(dì)的洩露電流,使(shǐ)其不(bú)超(chāo)過(guò)某一安全(quán)範圍,一旦(dàn)超過(guò)某一整定值保護器就能(néng)自動切斷(duàn)電源;接零(líng)保護的原理是借(jiè)助接零(líng)線路,使設備在絕緣(yuán)損壞後碰(pèng)殼形成單相金(jīn)屬性(xìng)短路(lù)時,利(lì)用短路電流促使線(xiàn)路上的保(bǎo)護裝置(zhì)迅速動(dòng)作。二(èr)是(shì)适用範(fàn)圍不同(tóng)。根據負(fù)荷分布、負荷密(mì)度和負(fù)荷性質等相(xiàng)關(guān)因素。來(lái)選擇tt系(xì)統(tǒng)或tn系(xì)統(tn系統又(yòu)可分為tn-c、tn-c-s、tn-s三種)不(bú)同的(de)接地(dì)系統。我國(guó)現行(háng)的低(dī)壓公(gōng)用配(pèi)電網絡,通常采用的(de)是tt或tn-c系統,實(shí)行單相(xiàng)、三相混合供電(diàn)方(fāng)式(shì)。即三相四(sì)線制380/220v配電,同時(shí)向照明負載和(hé)動力負(fù)載供電(diàn)。三是線(xiàn)路(lù)結構(gòu)不同。接地保護(hù)系統(tǒng)隻(zhī)有相線(xiàn)和地線,三相動(dòng)力負(fù)荷可以不(bú)需要(yào)中性線,隻(zhī)要(yào)确保設備良(liáng)好接地就行了,系統(tǒng)中的中性(xìng)線除電源中性(xìng)點接(jiē)地外,不得(dé)再有接地連接(jiē);接零(líng)保護(hù)系統要求無(wú)論(lùn)什麼情況(kuàng),都必須确(què)保保(bǎo)護中性線(xiàn)的(de)存在,必要時(shí)還可以将保護(hù)中性線(xiàn)與接零(líng)保護線(xiàn)分(fèn)開架設,同時系統中(zhōng)的保護中性線(xiàn)必須(xū)具(jù)有多處重複(fú)接地。  

    在中(zhōng)性點不(bú)接地的(de)供電(diàn)系統(tǒng)中發(fā)生單相對地,非(fēi)故障相對(duì)地電(diàn)壓可(kě)能(néng)升高為(wéi)1.732倍相電壓(yā)(即線(xiàn)電壓(yā)),由于(yú)電容的倍壓效益,接(jiē)地點的間歇(xiē)性(xìng)電弧可能在電(diàn)網中引(yǐn)起更高(gāo)的過(guò)電(diàn)壓(yā),使非(fēi)故障相(xiàng)的絕緣(yuán)薄弱點被擊穿,造成兩(liǎng)相短路(lù),尤其電纜(lǎn)線路(lù)會因(yīn)電弧發熱得不(bú)到(dào)及時散(sàn)發而(ér)爆(bào)炸。而(ér)對(duì)于一些中(zhōng)性點(diǎn)不接(jiē)地(dì)系統,在(zài)發生(shēng)單相漏電(diàn)時,因(yīn)為沒有洩(xiè)露回(huí)路(lù)或(huò)回(huí)路(lù)電阻(zǔ)過大,而設(shè)備仍可以正常運行(háng)的(de)原因,而(ér)因接地(dì)電流很小,問題不(bú)容易(yì)暴露,而(ér)當(dāng)漏電(diàn)電流(liú)一旦(dàn)與接(jiē)地良好的金屬(shǔ)連接(jiē),就有火花(huā)放電等現(xiàn)象發生,系統就(jiù)出現(xiàn)工作(zuò)不正常現(xiàn)象。因(yīn)此對于這(zhè)些小電流(liú)接地(dì)系統發生單相(xiàng)漏電(diàn)時,不允許(xǔ)長時(shí)間(jiān)運行,應(yīng)盡快查(chá)出(chū)漏電(diàn)部位并采取保(bǎo)護。  
    而對于中(zhōng)性(xìng)點接地的供電(diàn)系統,當發(fā)生單(dān)相接地(dì)故障時(shí),接地點(diǎn)與供電(diàn)設備(bèi)接(jiē)地點之(zhī)間就會形成回(huí)路,接(jiē)地(dì)電流很(hěn)大,這種(zhǒng)系統被稱做大(dà)電流接(jiē)地系統,而兩(liǎng)個(gè)接地(dì)點的阻值越小(xiǎo),接(jiē)地電流(liú)就越(yuè)大。所以對(duì)于中性點接地(dì)系統,中性點直(zhí)接接地運(yùn)行方(fāng)式下(xià)應做到以下三(sān)點:1、所(suǒ)有用(yòng)電設(shè)備在正常(cháng)情況(kuàng)下(xià)不帶電的金屬(shǔ)部(bù)分,都(dōu)必須采用保護(hù)接零或保護接(jiē)地;2、在三(sān)相四線制的(de)同一低壓(yā)配電系統中,保護接零(líng)和(hé)保護(hù)接地不(bú)能(néng)混用,即一(yī)部分采用(yòng)保護接零,而另(lìng)一部(bù)分采用保(bǎo)護接地,但若在同一台設備上(shàng)同時(shí)采用保護接零和(hé)保護接地則是允許的(de),因為其(qí)安(ān)全效果更好;3、要(yào)求中(zhōng)性線必須(xū)重複(fú)接地,因為在中(zhōng)性線斷開的情(qíng)況下(xià),接零設備外殼(ké)上都帶有220v的對(duì)地電(diàn)壓,這(zhè)是絕不允許的(de)。      

    而有了這(zhè)些很(hěn)好的(de)接地理論(lùn)及體系,在設計及施(shī)工過程中(zhōng),要實現徹(chè)底的(de)接地(dì)保護,有兩(liǎng)個工作(zuò)重點也(yě)是不容忽(hū)視的。
    首(shǒu)先部(bù)分接地裝置的安裝,它(tā)們必須(xū)确保接(jiē)地阻(zǔ)值(zhí)在設計範圍(wéi)之内,具備安全、可靠的優(yōu)點,而且需要通(tōng)過定期的(de)測量(liàng)确定接地(dì)可靠(kào)性;
    第(dì)二部(bù)分就(jiù)是引(yǐn)下線及接(jiē)閃器,設備、金屬(shǔ)結構及用(yòng)電裝置殼體等與接(jiē)地網的可(kě)靠、正确(què)連接。因為有(yǒu)可能一點疏忽(hū)就可能對(duì)設備及人生的接地保護(hù)上失敗。例(lì)如(rú),我們通(tōng)常所(suǒ)有的(de)接地(dì)連接(jiē)在一起(qǐ),構成一(yī)張嚴密的網,而(ér)各種設備(bèi)與他(tā)們連(lián)接(jiē)的點不(bú)同也是有很大(dà)區别(bié)的。如(rú)果你(nǐ)認為,所(suǒ)有(yǒu)的接地都連接在一(yī)起,而選(xuǎn)擇儀表接地時(shí)想就近(jìn),選擇了(le)一根防雷引(yǐn)下線作為儀表(biǎo)系統接地的引入點,在發(fā)生雷(léi)擊(jī)過(guò)電流(liú)時,就有(yǒu)可(kě)能因大的(de)雷擊過電流及強的電磁(cí)感應(yīng)對儀(yí)表設(shè)備及plc等(děng)一些接(jiē)地要求很(hěn)嚴格(gé)的精(jīng)密設備贊(zàn)成損壞。所以接(jiē)地連(lián)接需要我(wǒ)們一(yī)定(dìng)按(àn)設計及規範施工。
    通(tōng)常情況(kuàng)下,對于單個(gè)建(jiàn)築物,從(cóng)接地極、接地網(wǎng)(底下(xià)暗敷部分(fèn))到等電位(wèi)接地(dì)闆,需要(yào)将接地(dì)網引(yǐn)上點(diǎn)都接到此(cǐ)點,再由此(cǐ)往各個(gè)設備及(jí)及需要接(jiē)地保護的(de)部(bù)位(wèi)連接(jiē),這樣(yàng)避免電器漏(lòu)電或雷擊過(guò)電流(liú)給人造成傷害,也避免給其他(tā)設備造成(chéng)損壞(huài)。漏電(diàn)流直(zhí)接由(yóu)接地線通(tōng)過等(děng)電位接(jiē)地(dì)闆對地(dì)放(fàng)電,從(cóng)而達到接地的(de)目的。

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